地下工程施工降水施工PPT.ppt

工程降水,概述,工程降水的目的及意义保证地下结构的安全施工（干槽作业）防止工程事故：流砂、管涌、坑低失稳提高边坡的稳定性减少板桩和支撑的压力改善基坑和填土的砂土特性工程降水不当引起的工程事故的比例很大,基坑渗流力,降水加固原理,有关降水的基本概念,动水压力（渗透压力）水在渗流过程中受到土粒的阻力，水对土粒产生反力，该反力叫做动水压力动水压力与水力坡度成正比当 时，产生流砂现象,有关降水的基本概念,渗透系数渗透系数是水力坡度等于1时的渗透速度渗透系数单位：m/s、m/d渗透系数大小与土的形成条件、颗粒级配、结构有关渗透系数的取值对降水工程设计具有重要意义,土层渗透系数取值,有关降水的基本概念,地下水的种类按埋藏条件分：上层滞水、潜水、层间水上层滞水：局部性、多层、在潜水之上潜水：第一个连续分布隔水层上部的水，受雨水和地表水影响，潜水层面标高即为水位标高层间水：埋藏于两个隔水层之间的水，包括承压水和非承压水,各种地下水的垂直分布,有关降水的基本概念,降水井的类型潜水完整井潜水非完整井承压完整井承压非完整井无压完整井无压非完整井,地下水的不良作用与防范措施,不良作用潜蚀流砂管涌基坑突涌,潜蚀,分类机械潜蚀：动水作用下，土粒受到冲刷、冲走，导致土体结构破坏化学潜蚀：水的溶解作用导致土颗粒之间胶结作用的破坏，结合力减弱产生的条件适宜土层和足够的水动力条件土层的不均匀系数（d60/d10）愈大，愈易产生潜蚀；当d60/d10大于10时，易产生潜蚀两种相互接触的土层，当二者的渗透系数之比K1/d2大于2时，易产生潜蚀,潜蚀,当渗流水流的水力坡度大于5时，水呈紊流，易产生潜蚀，临界水力坡度为：潜蚀的预防措施加固土体人工降低地下水的水力坡度设置反滤层,反滤层构造,定义 指土的松散颗粒被地下水饱和后，在动水压力即水头差的作用下，产生的悬浮流动现象发生地层 粉细砂地层工程意义 突发性、工程危害大,流砂,流砂破坏示意图,流砂的形成原因水力坡度极大，流速大冲动细颗粒使之悬浮饱和时胶体颗粒吸水膨胀，土颗粒密度下降，能悬浮流动砂土在振动作用下结构破坏，体积缩小，土颗粒悬浮于水而流动流砂形成的条件水力坡度极大，动水压力超过土颗粒重量使之悬浮时，达到临界水力坡度,流砂,砂土孔隙度大砂土渗透系数愈小排水性能差，愈易形成流砂砂土中含有较多的片状矿物，易形成流砂流砂的防止措施人工降低地下水位采用地下连续墙截水设置帷幕水下开挖其他方法：冻结法、化学加固等,流砂,井点降水防止流砂,定义指疏松的砂土层时，地基土在具有一定渗透速度（水力坡度）的水流作用，其细小颗粒被冲走，土中孔隙逐渐增大，形成细管状渗流通道，从而掏空地基或坝体，使之变形、失稳，此现象为管涌。产生条件土中粗、细颗粒粒径比D/d大于10土的不均匀系数d60/d10大于10两种相互接触土层渗透系数比K1/d2大于2渗透的水力坡度大于临界水力坡度,管涌,管涌破坏示意图,管涌的防治措施增加支护桩的入土深度，使渗流路线增加人工降低地下水位，改变地下水的渗流方向,管涌,含义当基坑开挖，基底有承压水，承压水顶板厚度小时，水头压力能顶穿基坑底板的现象，称为基坑突涌,基坑突涌,突涌形式基底顶裂，出现网状或树枝状裂缝，地下水涌入，带出下部土颗粒基底发生流砂现象，边坡失稳，地基悬浮流动基底发生类似于“沸腾”的喷水现象，使基坑积水，地基土扰动突涌产生条件与防治措施承压水层顶板厚度：减压井,基坑突涌,基坑突涌,降水方法的分类,明排法井点法轻型井点喷射井点电渗井点引渗法管井法大口井法辐射井法,降水技术的发展,降水技术有一百多年的历史最早采用明排或竖井降水1896年，柏林地铁施工第一次用深井降水19251930年，真空泵井点1939年，德国在Salzg-itter铁路一段长距离挖方中采用电渗稳定边坡1950年以来：多级井点、喷射井点、辐射井点,降水方法明排法,原理,降水方法明排法,适用条件不易产生流砂、流土、管涌和塌陷等现象的粘性土、砂土和碎石土基坑地下水位超过基础底板标高不大于2.0m渗透系数小于0.5m/d，降水深度小于2.0m单独使用或联合使用,降水方法明排法,排水沟和集水井的设置布置在距拟建建筑物基础边净距0.4m以外，排水沟离开坡脚不小于0.3m，在基坑四角或每隔3040m设置1个集水井（坑）排水沟底面应比挖土面低0.30.4m，集水井（坑）比沟底低0.5m沟、井截面根据排量确定：基础较深或地下水位较高时，应分层明排或导排法,分层明排法原理,井点法降水根据井型的不同进行分类：轻型井点喷射井点电渗井点,降水方法井点法降水,降水方法轻型井点,原理适用条件K=0.180m/d单级：小于6m二级：69m,轻型井点全貌图,二级轻型井点,降水方法轻型井点,井点设置沿基坑周围布置，线状或封闭状，距边坡线不小于1.0m井点间距0.82.40m主