地下建筑結(jié)構(gòu)施工30課件講解

地下建筑結(jié)構(gòu)施工深基坑工程CONTENTS目錄01概述02基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)03支護(hù)結(jié)構(gòu)方案及選擇04支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用05基坑工程地下水的作用與處理地下水作用與處理地下水分類（潛水、承壓水）、地下水控制目的地下水控制方法分類、截水措施、排水措施地下水處理方法基坑涌水量、管井出水能力、管井?dāng)?shù)量及間距、降深與降水預(yù)測(cè)地下水基本性質(zhì)地下水降水計(jì)算地下水根據(jù)埋藏條件可分為包氣帶水潛水承壓水潛水和承壓水位于地下水位以下的飽水帶中，是基坑開(kāi)挖時(shí)工程降水的主要對(duì)象潛水位于飽水帶中第一個(gè)具有自由表面的含水層中水的，屬于無(wú)壓水承壓水位于充滿兩個(gè)隔水層之間的含水層中的水，具有承壓性地下水的基本性質(zhì)地下水是一切存在于地表以下的水，其滲入和補(bǔ)給與鄰近的江、河、湖、海有密切聯(lián)系，受大氣降水的影響，并隨著季節(jié)變化潛水和承壓水都是地下水，根本區(qū)別在于兩者埋藏條件不同，承壓水是埋藏在上下兩個(gè)隔水層之間的地下水，潛水埋藏在第一個(gè)隔水層之上的地下水承壓水由于頂部有隔水層，它的補(bǔ)給區(qū)小于分布區(qū)，動(dòng)態(tài)變化不大，不容易受污染。它承受靜水壓力。在適宜的地形條件下，當(dāng)鉆孔打到含水層時(shí)，水便噴出地表，形成自噴水流，故又稱自流水地下水的基本性質(zhì)類型位置流向補(bǔ)給分布深度和水質(zhì)潛水（重力水）地表以下第一個(gè)隔水層以上從高處流向低處雨水和地表水分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)一致埋深淺，易開(kāi)采，易污染承壓水（自流水）上下兩個(gè)隔水層之間從壓力大處流向壓力小處潛水分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致埋藏深，水質(zhì)好，流量穩(wěn)定地下水的基本性質(zhì)地下水在土中的流動(dòng)稱為滲流。水力坡度I：兩點(diǎn)間的水頭差與滲透過(guò)程長(zhǎng)度之比。I=(H1-H2)/L，水力坡地I=1時(shí)的滲流速度稱為滲透系數(shù)K，常用m/d，m/s表示。地下水控制目的：保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全；滿足基坑挖土施工的要求；避免對(duì)基坑周圍環(huán)境和設(shè)施帶來(lái)傷害。地下水的基本性質(zhì)基坑在開(kāi)挖過(guò)程中受到周圍土體、地表荷載和坑底承壓水的浮托力等各種荷載的作用，往往產(chǎn)生一定的變形和位移，當(dāng)位移和變形超過(guò)基坑支護(hù)的承受能力時(shí)，基坑就會(huì)產(chǎn)生破壞。A由于地下水處理不當(dāng)而造成基坑開(kāi)挖時(shí)，場(chǎng)地里的大量積水和地下水的滲流會(huì)影響工程施工，若坑底和坑壁長(zhǎng)期處于地下水淹沒(méi)的狀態(tài)下，土體強(qiáng)度降低，則基坑的安全和穩(wěn)定受到威脅。B怎么辦呢？地下水作用與處理地下水分類（潛水、承壓水）、地下水控制目的地下水控制方法分類、截水措施、排水措施地下水處理方法基坑涌水量、管井出水能力、管井?dāng)?shù)量及間距、降深與降水預(yù)測(cè)地下水基本性質(zhì)地下水降水計(jì)算LOGO一般規(guī)定地下水控制的設(shè)計(jì)和施工：應(yīng)滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，根據(jù)場(chǎng)地及周邊工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結(jié)合基坑支護(hù)和基礎(chǔ)施工方案綜合分析、確定。地下水控制方法可分為：集水明排、降水、截水和回灌等型式單獨(dú)或組合使用，按可表8.1.2選用當(dāng)因降水而危及基坑及周邊環(huán)境安全時(shí)，宜采用截水或回灌方法。截水后，基坑中的水量或水壓較大時(shí)，采用基坑內(nèi)降水。當(dāng)基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時(shí)—應(yīng)進(jìn)行坑底突涌驗(yàn)算，必要時(shí)可采取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施保證坑底土層穩(wěn)定地下水的處理方法方法：

降水和截水依據(jù)：

《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）地下水控制方法及適用條件方法名稱土類滲透系數(shù)（m/d）降水深度（m）水文地質(zhì)特征集水明排填土、粉土、粘性土、砂土7~20.0<5上層滯水或水量不大的潛水降水真空井點(diǎn)0.1~20.0單級(jí)<6多級(jí)<20噴射井點(diǎn)0.1~20.0<20管井粉土、砂土、碎石土、可溶巖、破碎帶1.0~200.0>5含水豐富的潛水、承壓水、裂隙水截水粘性土、粉土、砂土、碎石土、巖溶巖不限不限回灌填土、粉土、砂土、碎石土0.1~200.0不限表8.1.2截水措施排水措施基坑工程的截排水措施鋼板樁地下連續(xù)墻水泥和化學(xué)灌漿帷幕攪拌樁隔水帷幕凍結(jié)法集水明排井點(diǎn)降水截水措施鋼板樁其有效程度取決于土的滲透性、板樁的鎖合效果和滲徑的長(zhǎng)度等因素截水措施地下連續(xù)墻深基坑工程中常使用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，具有一定入土深度，既能承受較大的側(cè)向土壓力，又能止水隔滲，效果很好，應(yīng)用廣泛截水措施水泥和化學(xué)灌漿帷幕采用高壓噴射注漿，壓力注漿或滲透注漿的技術(shù)方法在地下形成一道連續(xù)帷幕，其有效程度取決于土的顆粒性質(zhì)，灌漿孔必須一個(gè)個(gè)緊靠著形成連續(xù)的隔水帷幕高壓噴射注漿法對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土流塑、軟塑和可塑)、粉土、砂土、黃土素填土和碎石土等地基都有良好的處理效果對(duì)于硬黏性土，含有較多的塊石或大量植物根莖的地基,因噴射流可能受到阻擋或削弱，沖擊破碎力急劇下降,切削范圍小或影響處理效果。對(duì)于含有過(guò)多有機(jī)質(zhì)的土層，其處理效果取決于固結(jié)體的化學(xué)穩(wěn)定性對(duì)于含有過(guò)多有機(jī)質(zhì)的土層，其處理效果取決于固結(jié)體的化學(xué)穩(wěn)定性AB截水措施水泥和化學(xué)灌漿帷幕處理效果c截水措施水泥和化學(xué)灌漿帷幕高壓噴射注漿：高壓噴射有旋噴(固結(jié)體為圓柱狀)、定噴(固結(jié)體為壁狀)和擺噴(固結(jié)體為扇狀)等三種基本形狀,它們均可用下列方法實(shí)現(xiàn)單管法：噴射高壓水泥漿液一種介質(zhì)；有效處理長(zhǎng)度最短雙管法：噴射高壓水泥漿液和壓縮空氣兩種介質(zhì);有效處理長(zhǎng)度居中三管法：噴射高壓水流、壓縮空氣及水泥漿液三種介質(zhì);有效處理長(zhǎng)度最長(zhǎng)高壓噴射注漿基本工序鉆機(jī)就位→鉆孔→置入注漿管→高壓噴射注漿→拔出注漿管在高壓噴射注漿過(guò)程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升或冒漿異常時(shí)，應(yīng)查明原因并及時(shí)采取措施ABC截水措施水泥和化學(xué)灌漿帷幕水泥攪拌樁是軟基處理的一種有效形式，是將水泥作為固化劑的主劑，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高地基強(qiáng)度深層攪拌法分類：漿液攪拌、粉體噴射攪拌截水措施攪拌樁隔水帷幕深層攪拌法步驟水泥土攪拌樁防滲帷幕是對(duì)基坑外側(cè)的土體,釆用攪拌機(jī)在注入水泥后實(shí)施強(qiáng)行攪拌而成的、連續(xù)封閉的水泥土柱狀隔水帷幕,使在坑內(nèi)降水與挖土過(guò)程中,保證坑外地下水被隔離,不滲入坑內(nèi)水泥土攪拌樁作為防滲帷幕,要求攪拌均勻，一般宜采用二噴三攪的工藝，并要求搭接施工的相鄰兩樁的施工間歇時(shí)間，應(yīng)控制在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，不使形成冷縫為達(dá)到良好的防滲效果，水泥攪拌樁防滲帷幕應(yīng)貼近圍護(hù)結(jié)構(gòu)。其凈距須根據(jù)設(shè)計(jì)圖的要求進(jìn)行控制。樁頂應(yīng)澆筑不小于150m厚砼面層，并與水泥土攪拌樁樁的頂部整澆成一體水泥土攪拌樁防滲帷幕在施工過(guò)程中,由于人為因素多、隱蔽性強(qiáng),為確保其質(zhì)量必須規(guī)范施工人員的操作行為,不使失控。因此監(jiān)理應(yīng)要求施工單位有一套完整的質(zhì)量保證體系和嚴(yán)格的現(xiàn)場(chǎng)管理制度,并須有效地運(yùn)行深層攪拌樁防滲帷幕的特點(diǎn)在基坑周邊開(kāi)挖排水溝并設(shè)置一定數(shù)量集水井，然后從集水井中抽出地下水，從而達(dá)到降水目的適用條件：地下水類型一般為上層滯水或薄層潛水含水層，含水層滲透性能較差排水措施集水明排真空井點(diǎn)是指沿基坑四周或者將井點(diǎn)管沉入深于坑底的含水層內(nèi)，井點(diǎn)管上部與總管連接，總管與上部抽水主機(jī)連接，利用抽水主機(jī)產(chǎn)生的真空作用將地下水從井點(diǎn)管內(nèi)不斷抽出，引到地面，并排往施工區(qū)以外，使每根井點(diǎn)管周圍形成一個(gè)降水漏斗，由于許多降水漏斗曲線的重迭，可導(dǎo)致原地下水位的成片下降排水措施真空（輕型）井點(diǎn)降水噴射井點(diǎn)降水是在井點(diǎn)管內(nèi)部裝設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機(jī)通過(guò)井點(diǎn)管中的內(nèi)管向噴射器輸入高壓水（噴水井點(diǎn)）或壓縮空氣（噴氣井點(diǎn)），形成水氣射流，將地下水經(jīng)井點(diǎn)外管與內(nèi)管之間的間隙抽出排走。本法設(shè)備較簡(jiǎn)單，排水深度大，可達(dá)8～20m，比多層輕型井點(diǎn)降水設(shè)備少，基坑土方開(kāi)挖量少，施工快，費(fèi)用低。排水措施噴射井點(diǎn)降水本工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于基坑開(kāi)挖較深、降水深度大于6m、土滲透系數(shù)為3～50m／d的砂土或滲透系數(shù)為0.1～3m／d的粉土、粉砂、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土中的降水工程一般情況下，管井降水對(duì)各類透水性強(qiáng)的砂、礫、卵石含水層十分有效，對(duì)于粘土、粉土等弱透水層效果較差，其主要原因是弱透水層的毛細(xì)作用較強(qiáng)，僅靠重力作用地下水難以形成井流排水措施管井降水地下水作用與處理地下水分類（潛水、承壓水）、地下水控制目的地下水控制方法分類、截水措施、排水措施地下水處理方法基坑涌水量、管井出水能力、管井?dāng)?shù)量及間距、降深與降水預(yù)測(cè)地下水基本性質(zhì)地下水降水計(jì)算地下水降水設(shè)計(jì)計(jì)算地下水的性質(zhì)和隔水層的關(guān)系貫穿整個(gè)含水層，在全部含水層厚度上都安裝有過(guò)濾器并能全斷面進(jìn)水的井。揭穿整個(gè)含水層，并在整個(gè)含水層厚度上都進(jìn)水的井未揭穿整個(gè)含水層、只有井底和含水層的部分厚度上能進(jìn)水或進(jìn)水部分僅揭穿部分含水層的井。未完全揭穿整個(gè)含水層，或揭穿整個(gè)含水層，但只有部分含水層厚度上進(jìn)水的井非完整井完整井完整井與非完整井按貫穿含水層的程度及進(jìn)水條件劃分潛水井揭露潛水含水層的水井，又稱無(wú)壓井承壓水井揭露承壓含水層的水井。又稱有壓井。當(dāng)水頭高出地面自流時(shí)又稱為自流井；當(dāng)?shù)叵滤裆詈艽髸r(shí)，可出現(xiàn)承壓-無(wú)壓井潛水井與承壓水井當(dāng)基坑開(kāi)挖至地下水位以下時(shí)，地層中的水流向基坑的現(xiàn)象?；佑克咳Q于地層的透水特性，地下水的補(bǔ)給條件及基坑在地下水水位以下的深度等。一般來(lái)說(shuō)，地層滲透性強(qiáng)，有穩(wěn)定的補(bǔ)給源，地下水水位或補(bǔ)給水源的水位較高且基坑開(kāi)挖較深時(shí)，則涌水量大直接影響基坑涌水量的因素有：地下水補(bǔ)給來(lái)源及其至基坑的距離；地區(qū)大氣降水強(qiáng)度、延續(xù)時(shí)間和入滲系數(shù)；基坑圍巖的滲透通道、含水層厚度、埋藏深度和圍巖的滲透系數(shù)等

基坑涌水量涌水量計(jì)算潛水完整井涌水量潛水非完整井涌水量承壓水完整井涌水量承壓非完整井涌水量常用的抽水設(shè)備與井點(diǎn)結(jié)構(gòu)，在滲透系數(shù)較小地區(qū)，真空井點(diǎn)出水能力可取36~60m3/d;噴射井點(diǎn)出水能力可取4.22~30m3/h。實(shí)際適用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)具體情況按規(guī)范或者噴射井點(diǎn)的出水能力表取值管井出水能力計(jì)算式：

rs——過(guò)濾器半徑（m）

l——過(guò)濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度（m）

q1——單井出水能力（m3/d）

k——含水層滲透系數(shù)（m/d）管井真空井點(diǎn)和噴射井點(diǎn)管井出水能力單井出水能力取決于降水場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件、濾水管結(jié)構(gòu)、成井工藝和抽水設(shè)備能力若nq1>Q,則認(rèn)為布設(shè)合理管井?dāng)?shù)量及間距n=1.1Q/q1a=L/nn——降水井?dāng)?shù)量Q——基坑涌水量（m3/d）q1——單井出水能力（m3/d）a——降水井間距（m）L——沿基坑周邊布置降水