基坑降水及地面沉降

1、基坑降水与地面沉降汇报人：汇报人：XXXXXX学学 号：号： XXXXXX1.1.基坑降水目的基坑降水目的为什么进行基坑为什么进行基坑降水降水？l保证施工正常进行保证施工正常进行l降低地下水位降低地下水位，减少坑内外减少坑内外 水头差水头差，防止基坑渗透破坏防止基坑渗透破坏l防止地基土承载力下降防止地基土承载力下降l稳定基坑及边坡稳定基坑及边坡 2.2.降水方法降水方法集水明排集水明排井点降水井点降水如何降水如何降水？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水井，然后用水泵将水抽出基坑外的降水

2、方法。分层。分层挖土时，随着挖土面的下移，在新的开挖面上重挖集挖土时，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。水井和集水沟，如下图。2.2 井点井点降水降水 井点降水法是在拟建工程的基坑四周埋设能渗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抽走，使基坑范围内的地下水降至设计深度。井点法。井点法降水适用于具有不同几何形状的基坑。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：常用的井点降水法有：轻型井点、喷射井点、电轻型井点、喷射井点、电

3、渗井点、管井井点、及自渗井点渗井点、管井井点、及自渗井点等等轻型井点降水轻型井点降水 井点附近的地下水位与真空区外的地下水位之间，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水是以重力方式流动的，又称真空一重力抽水法，如下，又称真空一重力抽水法，如下图。图。喷射井点喷射井点 喷射井点系统由高喷射井点系统由高压水泵、供水总管、井压水泵、供水总管、井点管、喷射器、测真空点管、喷射器、测真空管、排水总管及循环水管、排水总管及循环水箱所组成箱所组成，如右图。，如右图。电渗井点电渗井点 电

4、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。另埋设金属棒设金属棒(钢筋或钢管钢筋或钢管)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

5、水水位逐渐下降，达到疏干含水层的目的。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 管井井点降水方法管井井点降水方法即利用钻孔成井，多采即利用钻孔成井，多采用单井单泵用单井单泵(潜水泵或深潜水泵或深井泵井泵)抽取地下水的降水抽取地下水的降水方法。当管井深度大于方法。当管井深度大于15m时，也称为深井井时，也称为深井井点降水。点降水。自渗井自渗井 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，在下层水位力大于上层，在下层水位(或水头或水头)低于降水深度的条件下，人为地沟通低于降水深度的条件下，人为地沟

6、通上下含水层，在水位差的作用下上下含水层，在水位差的作用下，上层水通过井孔流到下层上层水通过井孔流到下层水水中中。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，情况大致如下不同的降水方法有不同的适用条件，情况大致如下图图 3.3.地面沉降地面沉降 3.1 3.1 降水作用引起地面沉降机理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：土体的沉降受三个因素的影响： 3.2 3.2 基坑降水引起的地面沉降机理分析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

7、析。本文主要介绍基于总应力变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。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：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；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；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地下水为潜水，降水前后均无压，降水产生水位降

8、落就会有部分含水层被疏干。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，如来进行分析，如下下所示的基坑，地下水为潜水，土层假设为均质土，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点代表降水前后均在水位以上的土体单元；点体单元；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；代表降水前在水位以下降水后在水位线以上的土体单元；点点c代表降水前后均在水位线以下的土体单元，代表降水前后均在水位线以下的土体单元，具体情况如图。具体情况如图。根据有效应力原理可求得降水前根据有效应力原理可求得降水前后后点点a、b、C的应力情况的应力情况，如下，如下: 根据表根据表3-1和表和表3-2可计算出可计算出a、b、c三点降水前后的应力变化情况，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其中土体降水前自重应力分布如图3-3中中0-1-2线所示，土体降