基坑降水与地面沉降.ppt

基坑降水与地面沉降,汇报人：XXXXXX学号：XXXXXX,1.基坑降水目的,为什么进行基坑降水？,保证施工正常进行,降低地下水位，减少坑内外水头差，防止基坑渗透破坏,防止地基土承载力下降,稳定基坑及边坡,2.降水方法,集水明排,井点降水,如何降水？,2.1集水明排,明沟排水是指在基坑内设置捧水明沟或渗渠和集水井，然后用水泵将水抽出基坑外的降水方法。分层挖土时，随着挖土面的下移，在新的开挖面上重挖集水井和集水沟，如下图。,2.2井点降水,井点降水法是在拟建工程的基坑四周埋设能渗水的井点管，配置一定的抽水设备，不间断地将地下水抽走，使基坑范围内的地下水降至设计深度。井点法降水适用于具有不同几何形状的基坑。常用的井点降水法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、及自渗井点等,轻型井点降水,井点附近的地下水位与真空区外的地下水位之间，存在一个水头差，在该水头差作用下，真空区外的地下水是以重力方式流动的，又称真空一重力抽水法，如下图。,喷射井点,喷射井点系统由高压水泵、供水总管、井点管、喷射器、测真空管、排水总管及循环水箱所组成，如右图。,电渗井点,电渗井点降水是利用轻型井点和喷射井点的井点管作阴极。另埋设金属棒(钢筋或钢管)为阳极、在电动势作用下构成电渗井点抽水系统。当接通直流电流，在电势的作用下。使带正电荷的孔隙水向阴极方向流动，带负电荷的粘土微粒向阳极方向移动，通过电渗和真空抽吸的双重作用，强制粘性土中的水向井点管汇集，由井点管吸取排出，使地下水水位逐渐下降，达到疏干含水层的目的。,管井井点,管井井点降水方法即利用钻孔成井，多采用单井单泵(潜水泵或深井泵)抽取地下水的降水方法。当管井深度大于15m时，也称为深井井点降水。,自渗井,在降水场地一定深度内，存在两层以上的含水层，且下层的渗透能力大于上层，在下层水位(或水头)低于降水深度的条件下，人为地沟通上下含水层，在水位差的作用下，上层水通过井孔流到下层水中。,浅层自渗降水,深层自渗降水,深浅结合自渗降水,不同的降水方法有不同的适用条件，情况大致如下图,3.地面沉降,3.1降水作用引起地面沉降机理,土体的沉降受三个因素的影响：,3.2基坑降水引起的地面沉降机理分析,常用方法有数学分析、基于总应力不变的有效应力分析和基于总应力变化的有效应力分析。本文主要介绍基于总应力变化的有效应力分析。基坑降水过程中，地下水的承压状态可以分为以下三种情况：(1)地下水为承压含水层，基坑降水后地下水仍然承压；(2)地下水为承压含水层，降水后水头低于隔水顶板，含水层部分被疏干，地下水转变为无压流；(3)地下水为潜水，降水前后均无压，降水产生水位降落就会有部分含水层被疏干。,在基坑降水过程中，总应力并不是总是不变的，下面以潜水为例来进行分析，如下所示的基坑，地下水为潜水，土层假设为均质土，从中选择三个特征点来研究，其中a点代表降水前后均在水位以上的土体单元；点b代表降水前在水位以下降水后在水位线以上的土体单元；点c代表降水前后均在水位线以下的土体单元，具体情况如图。,根据有效应力原理可求得降水前后点a、b、C的应力情况，如下:,根据表3-1和表3-2可计算出a、b、c三点降水前后的应力变化情况，其中土体降水前自重应力分布如图3-3中0-1-2线所示，土体降水后自重应力分布如图3-3中0-l-2线所示；a到b各点的有效应力增量如图3-3中阴影部分所示。,3.3减少基坑降水对周围环境影响的一些措施,