环境岩土工程学课件东南大学潘华良环境岩土工程学概论人类工程活动造成的环境岩土工程问题

第8章

人类工程活动造成的

环境岩土工程问题解决工程与环境之间的矛盾的几点原则：(1)环境补偿的原则(2)工程避让的原则(3)环境治理的原则8.1打桩对周围环境的影响预制桩及沉管灌注桩等挤土桩，在沉桩过程中，桩周地表土体隆起，桩周土体受到强烈挤压扰动，土体结构被破坏。探讨受打桩扰动后桩周土的工程特性，对合理进行桩基设计具有重要意义。桩挤土效应的理论分析1.小孔扩张理论塑性区的应力变化对饱和软土，其塑性区任一点的应力两个方向(径向、切向)上的总应力增量：R--塑性区半径；cu--土的不排水强度；ρ--离桩心距离；弹性区的应力变化

R--塑性区半径；cu--土的不排水强度；ρ--离桩心距离；塑性受区边绍界上请径向挖位移下、塑鼓性区杂半径鲜及桩棉土界巧面的赔挤压卵力Pu--素桩土旧界面弃径向模挤压富应力撇；cu--周土的耀不排仓水强言度；up--塑性骄区边芽界上结的径仁向位吨移；E--土的炭弹性闯模量爬；μ--土的驼泊松蒜比。2.往强扰说动区绍的范恼围当土蕉体确需定后樱，土苗的力铃学指暖标E拍、μ蕉、c抗、φ圾不变鲁，塑花性区应半径条与小范孔直径呈线皮性关逗系。沉桩不对周堪围环沉境的获影响(1草)噪上音的秤影响重。打桩羊时柴缘瑞油锤肆产生铁的噪那音可精高达假12抽0d厨B以爸上，起一根蜜长桩民至少姻要锤敲击几豪百次酸乃至间几千芦次。对这对福附近甜的学榴校、床医院牛、居先民、墙机关由等都漠具有京一定阵的干庆扰作武用，忧打桩温产生短的噪这音影染响人估们学古习、微工作冲和休美息。(2吧)振敢动的协影响忘。打桩商时会列产生垫一定缴的振础动波片向四亡周扩做散。酱振动断对人梦来说尚，较串长时增间处届在一短个周幼期性器微振餐动作予用下爷，会雄感到砍难受蒸。特腥别是毕住在贸木结谜构房琴屋内激的居培民，械地板付、家饰具都颜会不装停地揪摇晃办，对悔年老符有病幼的人耕影响丢尤大杜。在通时常情色况下仁，振洗动对销建筑竭物不特会造携成破码坏性静的影羽响。饮点振唱源，迅速植衰减络,精谈密机悟床、赛仪器已仪表坚的正昼常操内作有影响(3状)挤维土效甘应的们影响分。桩打入地下遇时，茅桩身带将置浇换同舞体积雕的土饲。因咸此在艇打桩测区内祖和打卧桩区笋外一停定范按围内校的地机面，颗会发拖生坚皂向和困水平驾向的滚位移省。大量辩土体度的移皂动常肥导致券邻近券的建售筑物辰发生做裂缝缩慧、道搬路路妥面损认坏、称水管洲爆裂劈燕、煤罚气泄脱漏：连边坡替失稳瞎等等胆一系鲜列事座故。上海途外白婚渡桥麻立剖斑面图按桩禽的挤邮土效伴应，敞桩可鸦分为疑：排挤威土桩如混焦凝土洋预制葱桩、劳木桩扰等；悲排土伤的体就积与析桩的熔外包顽体积年相等幸；非排酒挤土盛桩排挤国土的程体积泰为零由。如微钻孔果灌注崭桩、途挖孔淡桩等衫；低排锯挤土竖桩排挤誉土的判体积苗小于根桩的岗外包宣体积荐，如暴开口钳的钢爬管桩掩，工扶字钢绸桩等萍。Y型坏沉管太灌注欺桩减少涛挤土竹影响粮的措仍施：(1瓜)预论钻孔轧取土核打桩佣。先在恰打桩笨的位受置上记用螺改旋钻殃钻成乓一直剂径不读大于泳桩径世2／振3、缸深度宾不大筐于桩匙长2估／3好的孔箭，然狐后在颠孔位捕上打柄桩；(2懂)设伶置防溜挤孔棍。在打妹桩区窝内或沃在打兴桩区谨外，冷打设菜若干陆个出铜土的番孔。他出土苹孔的颈数量死可按凭挤土宁平衡滔的原惩理估黎算；(3督)合界理安磨排打聪桩顺匀序和狸方向忙。对着川建筑贤物打敢桩比辨背着桌建筑筛物打叉桩的廊挤土棋效应殊要不宁利得层多；(4宁)控薯制打虑桩速启率。打桩讽速度痰越快保，挤码土效救应越遗显著膛；(5脑)设叹置排叼水措半施。促使狸由打防桩挤客压引巷起的知超孔份隙水燃应力积消散服；(6木)其府他。如设汇置防看振沟练等等嘱。加强贷监测是。8.喜2基冻坑开晕挖造直成地狱面移运动或悠失稳随着锣经济筝建设吊的发条展，悬高层旋建筑往的基呈坑面梢积越莫来越葡大，倚深度锡也越园来越阅深。开挖水基坑梦，大狠量卸覆荷，庭由于应力痰释放，即诊使有怪刚度垮很大凶的支登护体完系，坟坑周姜土体协仍难暮于避取免会惊发生浪水平象方向戒和竖堂直方秋向的姑位移傍。再逐由于地下招水的筑渗流，基术坑施叫工期耍长，你坑周栗土体兔移动糕对建筑悠物、道路宁交通、供水拍供气功管线、通讯等造侍成很骡大的云威胁雄。深、有大基瓦坑工纵程及引其环律境土铜工问它题地表遵沉降骡与土立层位蚁移(1歌)墙常体弹停性变预位；(2雨)基奴坑卸炕载回两弹、聪塑性温隆起产、降拼水不斤当引吴起的啊管涌谋、翻亏砂；(3晴)墙耐外土嚼层固潮结沉碌降；(4啦)井贴点或哗深井健降水休带走须土砂震(也副是一候种地湾层损座失)梳；(5芒)墙守段接钻头处青土砂窝漏失寒；(6蛇)槽发壁开票挖，裳地层贺向槽假内变博形。3.地酷铁车诱站深批大基底坑的允施工砌技术衬要求(1免)撑站后挖扫，留真土堤轮；(2非)对情支撑扬施加挑设计吧轴力岸(3僚0％处～7勇0％阳)的预应认力；(3贝)每逗步开啊挖及俯支撑订的时异限tr≤24职h；(4强)坑蓬内井点谱降水以固允结土忍体、守改善稠土性钩，减允少土轿的流吹变发奥展。5.涌变形林监控(1希)施陶工工曾况实女施情宫况跟奖踪观金察；(2衫)日辜夜不颂中断巧的现遭场监想测与忽险情刷及时巧预测养和预缝报；(3流)定茂量反弹馈分宗析，丽信息誓化设茶计施研工；(4狗)及掠时修五改、扫调整拿施工华工艺证参数丛；(5随)及搂时提允出、目检验瓣、改愉进设立计施杆工技歇术措裙施。6.扩减少兄沉降辉的措伴施(1犁)采拾取刚惭度较饿大的丹地下陷连续犯结构声；(2具)分产层分爸段开溪挖，刘并设奏置支精撑；(3禽)基倚底土虏加固尊；(4末)坑拖外注芬浆加浸固；(5柔)增灿加维猴护结恩构入蓬土深枝度和屋墙外刮帷幕值；(6石)尽应量缩末短基圣坑施万工时肤间；(7沾)降裤水时忌，应迟合理株选用贷井点赖类型庭，优国选滤久网，茶适当列放缓鹊降水虹漏斗仙线坡姻度，虾设置狗隔水镰帷幕对；(8积)在倘保护梁区内纷设置拥回灌敲系统鸽；(9额)尽它量减充少降州水次露数。8.框2.准2.煌深基洁坑开氧挖对蹲临近延地下幼管线烧的影抗响1.末地下蜂管线昆位移雾计算地下晶管线城位移何计算肉可按茅竖向猴和水毛平两折个方肥向的迎位移饼分别驴计算辽。(2撕)地勾下管岗线竖猪向位为移计担算沉陷善区的苦竖向拾位移辆方程y(宰x)：地下豆管线矛水平得位移锅方程y(盆x)8.竿3软派土隧胳道推泉进时垮的地膀面移盗动在软吉土地允层中袭，地节铁、谊污水恶隧道拆等常娱采用税盾构嘱法施智工。武盾构重在地企下推枕进时锯，地绿表会义发生隔不同盗程度循的变陆形。地表芝的变地形与隧道六的埋苍深、盾构璃的直棋径、软土惊的特乓性、盾还构的施工箭方法、衬砌铜背面券的压洒浆工冰艺等因淘素有酷关。盾构惠掘进谢中的陕环境肠问题由于败盾构识掘进谱引起铁地层价扰动螺，诸刑如土总体地表叔沉降和分哑层土体静移动、土体屈应力、含水感量、孔隙争水压除力、弹性疫模量、泊松衰比、强度和承载全力等物刑理力辈学参丝式数的价变化挪是不侄可避类免的笼。武警略战士吊正用镇黄沙话填堵畏凹陷伞的地拉面20电03指年7研月2嫩日凌职晨，没上海婆地铁望四号芬线发素生地即面沉江陷事土故，其楼房腐倒塌皂，外圈滩防货汛墙桑被破梨坏。盾构用掘进供引起旱的土呼体沉葵降机讨理1.水和搅泥浆竭的扰屿动盾构赞经过起的地婚区，衫可能旅引起地下泻水含贤量和爹紊流想运动状态显的改台变。2.对不什良土诸层的炮影响盾构纲法施揭工刀密盘的狐切削储旋转塔振动魂引起宵饱和砂土晃或砂军质粉罗土的俭部分娘液化。3.周围姓土体盛应力毫状态天的变忧化盾构宇掘进每对土怎体的第影响披范围8.纸4抽拐汲地卖下水在引起制的地扬面沉赔降地下鸦水位滚上升吹引起姿的岩信土工梅程问生题1.丹浅基体础地丹基承盟载力渴降低2.饼砂土轰地震框液化警加剧3.茧建筑惩物震岗陷加赖剧4.扯土壤血沼泽背化、佛盐渍脏化5.蒙岩土诊体产映生变络形、注滑移英、崩股塌失配稳等6.岩地下末水位盲冻胀湾作用予的影仔响7.对汗湿陷码性黄日土、宅崩解探性岩睛土、跨盐渍粒岩土仓的影含响8.膨福胀性忍岩土苹产生爆胀缩装变形抽汲集地下雕水产贸生的状环境相问题1.饰地表绸塌陷2.孩地面芒沉降3.毙海(荐咸)挪水入扔侵4.抛地裂尺缝的勒复活垂与产疮生5.岩地下思水源谋枯竭录，水勉质恶困化7.直抽汲孙地下梯水出始现环酸境问凯题的稼现状据最鉴新统位计(鸣中国周日报欣，2刮00滚4年危7月崖23脸日)它我国巨已有闷50孔多个镰城市栗由于锯过量析的抽警汲地门下水争造成梅48叼65咽5k惕m2的地清面沉计降。人工姜回灌波与地兵面回绒弹1.螺回灌描对地杰面沉诞降的彩影响抽汲齐地下倚水导挂致地架面沉印降，彼是由差于地下景水位想下降，导昏致孔隙比水压费力降芒低，土中窑有效帽应力浇增加，地层旬发生匪压密姻变形的外雪在表俘现。回灌贪，则嗽有利惹于稳停定地脖下水辰位，萍并促与使地下轻水位雀回升，使刘土中孔隙捏水压碌力增貌大，土单颗粒驼间的疯接触肝应力疯减小洲，土层生发生桃膨胀，从钉而导猛致地希面回陷弹可苹控制妄地面核沉降势。在地米下水通集中挽开采熊地区晨，如络沪东恭工业买区，陈回灌判前1横95浙9年误10隔月至饥19朴66概年9继月，合地面察累计肢下沉处0.代5～国1m辈，回倡灌后顺19烘65墙年9映月至翼19离74逆年9漫月，吃地面剑累计久上升彼18汇～3尘6m慢m；野同一掠时期扯，沪祝西工丧业区浇回灌首前地设面累友计下跨沉4档3～蝇59喷cm肯，回四灌后根地面护累计先上升叫26打～~膀44牢mm童。申昆勤毛纺薪厂位戒于昆卷山市堡区、端长江歌三角胀洲冲扶积平迫原。境内宿水网溉密集要，水道利资聪源丰笋富，型主要木河、哪湖有惹吴淞相江、饥娄江秃、阳鸦澄湖飘、淀减山湖洲，水毅面占标全市每总面膊积22％。申昆拌毛纺逗厂自19掠89年开虽始已颈连续6年采养用深涂井回天灌。如2号井窃剖面劳，孔静深68顷m以上撑为粉哄砂、窝粉细熟砂潜酱水、投微承伏压水铺含水冈层，68迁m～96乡丰m为第峰一承丽压水锄，细利砂含蜡水层沉厚度16辱m，滤睡水管修位置73面m～89宅m，承浸压水访位埋跟深7.配5m，水卖温20℃，亚出水希量56谎m3／d申昆向毛纺践厂深难井回贝灌量帝每年2万t左右忙，用饲水量<1赚.6万t，回篇灌时局问10槐0d～10壮5d。夏灌杂冬用光井一弄般从6、7月份糊自来肉水水相温高施于25候.6℃时由开始报回灌繁，到9月份访水温低低于25稼.6℃时望停止赠。冬灌孙夏用陶井在12月份姜自来蔑水水向温低岩于12花.6℃时柱开始沉回灌菜，到灰翌年3、4月水吗温升锯至12车.6℃停闲灌。2号井吊试验捉曲线疫，夏膨灌期佳回灌仪水量2.翅39万t，平螺均水随温28赴.2℃，闲冬用析期用侧水量0.许44万t，平孝均水睛温25暴.4℃，9个月队采灌歪期中回在含公水层技中温删差3℃。3号井蛮试验摧曲线渔可以族看出子：冬倍灌期塌回灌险水量2.央03万t，平你均水设温9.可2℃，茫夏用渠期水誓量1.椅63万t，平佛均水腐温11城.4℃，10个月种采灌垦期中题在含盆水层航中温刃差2.逝2℃。2.劳地面会回弹挑模型柱的建保立与筑求解相对断于含跳水层节(组链)的辆抽水眠压密肝过程笔而言币，人营工回康灌导猫致的虑含水悄