基坑工程降水技术及案例分析
77页1、基坑工程降水 及承压水减压控制技术问题,基坑工程降水 及承压水减压控制技术问题,一、基坑中地下水的危害及降水对周边环境的影响评价 二、基坑地下水渗流规律与基坑降水类型 三、降水设计中几个问题 四、降水井施工控制标准问题 五、降水引起地面沉降问题 六、基坑承压水减压控制技术问题,一、基坑地下水的危害 及降水对周边环境的影响评价,1.坑底突涌,(一)基坑地下水危害的表现形式,事故现场示意图,案例1 河南某基坑突涌事故,某基坑地层,基坑以下详勘与事故勘察结果对比,案例2 福州某桩基工程 基坑突涌事故,基坑平面图,基坑突涌分析示意图,案例3 上海金茂大厦基坑突涌事故,2.坑侧渗漏,潜水渗漏案例,案例4.上海地铁2号线某基坑渗漏形成盆状洼地,承压水渗漏沉陷区,案例5. 上海地铁4号线某风井下部联络通道施工因冻结 失效发生大范围流砂塌陷,3. 底侧渗漏,4.坑底隆起.围护“踢脚”明显,案例6. 上海某地铁车站基坑坑底隆起事故,5. 降水诱发地层过量沉降,6. (无围护结构)基坑斜坡滑移、坍塌,(二)基坑地下水危害的成因类型 地下水在基坑工程实施过程中危害按成因可分为流砂、管涌和基坑底隆起,而且主要
2、发生在细颗粒(尤其是粉质粘土、粉土、粉砂等)饱和含水的土层中。,(1)土中粒径在0.01mm以下的颗粒含量在30%35%以上,并含有较多的片状、针状矿物(如云母、绿泥石等)和附有亲水胶体矿物颗粒。这样土的吸水膨胀性较高而比重较小,在不大的水流冲力下,细小颗粒即会发生悬浮流动; (2)水力梯度较大,流速增大,动水压力超过了土颗粒的重量时,就能使土颗粒悬浮流动形成流砂; (3)土的渗透系数较小时,排水条件不通畅,易形成流砂; (4) 砂土中、孔隙比愈大,愈容易形成,流砂形成条件:,1.流砂,流砂破坏示意图,斜坡条件时 地基条件时,原坡面;流砂后坡面;流砂堆积物;地下水位;建筑物原位置;流砂后建筑物位置;滑动面;流砂发生区,管涌,地基土在具有一定渗流速度(或梯度)的水流作用下,其细小颗粒被冲走,土中的空隙逐渐增大,慢慢形成一种能穿越地基的细管状渗流通道,从而掏空地基或坝体,使之变形、失稳,此现象即为管涌。,管涌形成条件:,()土中粗细颗粒粒径比 D/d10; ()土的不均匀系数 d60 /d10 10; ()两种互相接触的土层渗透系数之比 k1/ k2 23; ()渗流梯度大于土的临界梯度。
3、,管涌破坏示意图,斜坡条件时,地基条件时,基坑底的突涌,当基坑下有承压水存在,开挖基坑减小了含水层上覆不透水层的厚度,当它减少到一定程度时,承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板,造成突涌。,抗承压水稳定性示意图,式中: 水的重度:,土的浮重度;,承压水头高于含水层顶板的高度。,基坑突涌产生的条件是基坑开挖后不透水层的厚度,(三)降水对周边环境的影响评价,常熟路车站周边环境示意图,7号线常熟路,(三)降水对周边环境的影响评价,二、基坑地下水渗流规律 与基坑降水类型,(一)、基坑地下水渗流规律,工程降水案例,(回P3),案例1、合流污水外排一期工程彭越浦泵站降水工程,案例2、复兴东路电缆隧道工作井降水工程,案例3、宝钢1880基坑降水工程,案例1、合流污水外排一期工程彭越浦泵站降水工程,主要技术参数 表1,泵站主体工程为一内径60m的圆井,坑内外水位差为10m。,案例1、合流污水外排一期工程彭越浦泵站降水工程,26.50,47.00,37.50,案例1、合流污水外排一期工程彭越浦泵站降水工程,案例1、合流污水外排一期工程彭越浦泵站降水工程,(a)承压含水层顶部水位,(b)承压含水层底部水位
4、,承压含水层顶面及底面的水位立体图,连续墙周围地下水水位等降深线示意图,案例1、合流污水外排一期工程彭越浦泵站降水工程,案例1、合流污水外排一期工程彭越浦泵站降水工程,主要技术参数 表2,案例2、复兴东路电缆隧道工作井降水工程,坑内外水位相差(m) 表3,案例2、复兴东路电缆隧道工作井降水工程,案例2、复兴东路电缆隧道工作井降水工程,案例2、复兴东路电缆隧道工作井降水工程,案例2、复兴东路电缆隧道工作井降水工程,32.48,基坑深,44.30,连续墙深,60.00,粉砂,案例 宝钢1880基坑降水工程,主要技术参数,表4,案例 宝钢1880基坑降水工程,坑内外第一承压含水层水位差(m),表5,案例3、宝钢1880 降水工程,1880基坑地质、连续墙、降水井剖面图,案例3、宝钢1880 降水工程,1880基坑抽水试验井平面布置图,分析以上案例,可见基坑地下水渗流有以下几种类型:,1、第一类基坑围护结构(隔水帷幕)周围的地下水渗流,降水井,围护结构 (隔水帷幕),潜水含水层 或微承压含水层 或承压含水层,隔水层,基坑围护结构深入隔水层(即含水层底板)中,井点降水以疏干基坑内的地下水为目的,
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