基坑降水对土体固结度计算的影响
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土压力计算1、土层物理力学参数:土压力计算参数(γ、c、φ等)带有一定的随机性。
土层物理力学参数选择的正确与否是挡土支护设计能否符合实际的重要环节。
但是实践中,不少建设单位在深基坑工程招标时往往是仅提供主体建筑物的初步勘察报告,未能提供适应于深基坑工程的专门勘察报告,而投标单位为了急于中标,就在初勘资料的基础上,选择计算参数,未经深思熟虑,草率地进行土压力计算,这就带来较大的随机性和危险性。
正确的做法应是,根据深基坑的等级,进行补充的岩土工程勘察,在深基坑挡土支护设计人员的配合下,按设计要求,确定勘察范围以及勘探点间距,并选择合适的试验方法,这样的勘察资料就具有针对性,设计人员也能做到心中有数。
2、基坑开挖方式和土类:土压力计算及其计算指标的取值与基坑开挖方式和土类有关。
当剪应力超过土的抗剪强度时,背侧土体就会失去稳定,而发生滑动。
由于基坑用机械开挖,一般进度均较快,开挖卸荷后,土压力很快形成,为与其相适应采用直剪快剪或三轴不排水剪是合理的。
但是剪切前是否固结,则根据土的渗透性而定。
渗透性弱的土,由于加荷快、来不及固结即可能剪损,此时宜采用不固结即进行剪切;反之,渗透性强的土,宜固结后剪切。
3、时间与空间效应:挡土支护结构土压力有显著的时间效应。
按经典的极限平衡原理(库仑-朗肯土压力理论)进行的深基坑挡土支护设计属于静态设计,而开挖后的土体是处于动态平衡状态。
一是开挖后的土体处于一种松弛过程,随时间增长,土体强度呈逐渐下降;二是开挖后长时期内基坑环境也会有所变化,例如由于多种原因造成的土体含水量增加,也促使土体强度下降。
以上的时间效应在设计时应予以考虑。
挡土支护结构土压力也有显著的空间效应。
不少深基坑开挖的实测资料表明,基坑周边向坑内发生的水平位移呈现出中间大、两边小的规律,而且深基坑边坡失稳坍塌,多数也是从长边的居中位置开始发生的。
4、施工效应:降水是深基坑开挖中经常采用的措施,由于排水,土体发生固结,使c、φ值有所提高。
地下施工降水工程对已有建筑物地基沉降的分析与计算摘要:随着城市建设的飞速发展,高空和地下空间资源正在越来越多的被利用和开发。
而开发地下空间的施工过程中常常需要降低地下水位,这样势必引起已有建筑物地基土体内水位的变化和应力场的改变造成周围建筑物的附加沉降。
本文结合某降水工程为例对其周边已有建筑物的基础沉降经行分析与计算。
关键词:地基;施工工程一、工程概况某公司在锦州中央大街和平路至南京路段投资建设地下人防工程。
基坑开挖深度约10m。
由于基坑开挖降水工程将引起地下水水位变化,周边已有建筑物将产生不均匀沉降,对其是否满足建筑物的地基变形允许值需作出分析计算。
二、建设场地临街建筑物概况、地质及水文地质条件锦州商行凌云支行A坐(高72m), 基础类型为平板式筏型基础;据该项目岩土工程勘察报告,地层结构从上至下依次为①杂填土层:松散,层厚0.30-2.00m,②1粉土层:松散,层厚0.40-3.40m,埋深1.20-5.00m,②2粉质粘土层:层厚2.00-6.00m,层底埋深4.50-7.00m,③园砾层:层厚9.90-13.60m,一般粒径为2-20mm,层底埋深8.87-12.62m,④砾岩层:层顶埋深8.87-12.62m。
地下水类型为第四系松散岩类孔隙水,主要赋存于圆砾层中。
通过观测井实际监测水位埋深在4.43-5.94m之间。
三、降水对已有建筑物的影响评价计算根据该工程项目的水文地质环境,地层结构等具体情况对由此产生的沉降量进行计算分析,以确认地基产生的沉降变形是否超过建筑物允许范围。
确保生产安全。
该地段的含水层主要为圆砾层,也是主要建筑物的基础持力层。
其地下水水位埋深在4.43-5.94m之间。
在计算时采用潜水完整井公式,沉降计算的压缩模量分段取值,即计算点降水曲线上部地层取平均值(ES1),降水曲线下部地层取平均值(ES2)。
最终沉降量为降水曲线上部因降水而增加的竖向附加应力所产生的沉降与降水曲线下部因水的渗流而增加的平均竖向附加应力所产生的沉降的总和。
浅析降水对基坑土体受力影响分析摘要:本文介绍了降水对基坑土体的受力影响,说明降水可以提高土体的强度,减少土体的变形,对基坑支护工程具有积极作用。
关键词:降水土体分析According to the soil mass stress of foundation pit precipitation impact analysis GuoZeng LuLiFang zhang bowenZhang professional and technical collegeAbstract: this paper introduces the precipitation of foundation pit of soil stress influence that can improve the intensity of rainfall soil, reduce the soil deformation of foundation pit engineering with the positive role.Keywords: precipitation soil analysis前言基坑在开挖过程中很多情况下都会遇到降水问题。
基坑降水可以认为是水从土体孔隙中排出,土中孔隙被压缩变小,有效应力增大的过程。
基坑降水过程中,土体力学性能将发生一定的变化,对基坑支护工程将起到积极的作用。
1.降水对土体强度的影响降水引起的土体抗剪强度的增长应分为二个部分,其一源于降水后排水固结产生的土体有效正应力的增长,另一部分是由于降水使得土体抗剪强度参数中的粘聚力有较大程度的提高,但内摩擦角没有显著变化。
土体抗剪强度的增长也同时受到土性、土体固有结构特征等的制约。
对于砂性土、粉性土,强度的增长主要是由有效正应力的增长引起的,强度参数无明显变化;与此相反,对于粘性土,由于排水途径不畅,固结程度相对较差,但其粘聚力由于前期固结压力的增长而有较大程度的提高,因此其强度的增长是粘聚力和有效正应力增长的综合反映。
第01期(总第464期)吉林水利2021年1月[文章编号]1009-2846(2021)01-0016-04深基坑水位下降引起建筑物地基沉降量计算分析刘康强(上饶市科信水利水电建设工程有限公司,江西上饶344000)[摘要]基坑降水时,由于降水面以上土层孔隙水压力会转换为同等的附加应力,施加在地基土层上,从而导致地基发生沉降变形,因此,在基坑水位下降过程中为防止地基土体流失以及基坑附近建筑物发生地基沉降和倾斜等不利现象,本文以实际工程为例,分析了基坑水位下降时基坑附近处建筑物地基沉降变形量。
结果表明:基坑附近处不同位置的建筑物和不同部位的水位下降程度有所差异,在降水影响半径范围内,取任意计算点的水位下降值来确定地基沉降量,均能可靠的评估基坑附近的建筑物地基稳定性。
[关键词]基坑降水;孔隙水压力;建筑物地基;地基沉降[中图分类号]TV55.4[文献标识码]A0引言目前,随着我国城市面积快速扩张,修建的建筑物也越来越多,其中,对于城市而言,高层建筑物必不可少,而修建高层建筑物避免不了需要开挖深基坑[1-2]。
而那些具有丰富地下水的城市中,常由于地下水的影响使得基坑开挖工程的难度增大。
因此,为避免渗透破坏及围护结构的侧压力过大,通常会在基坑开挖时采取基坑水位降低的措施。
基坑水位降低的目的一方面是为了维持施工环境的干燥性,另一方面是为了保证基坑的稳定性讥基坑水位下降过程中,由于降水面以上土层孔隙水压力会转换为同等的附加应力,施加在地基土层上,从而导致土层发生压缩变形,这种变形传递到地面表现为沉降。
因此,当基坑水位下降时,为避免基坑附近建筑物发生地基沉降和倾斜等不利现象,在对基坑降水进行方案设计时,需考虑基坑附近建筑物距离基坑远近、地下水位和基坑水位下降深度等因素,从而对基坑附近建筑物地基沉降量和倾斜程度进行评估袁确保建筑物地基的稳定性。
鉴于此,本文以江西上饶市某商业大厦为工程实例,采用理论计算方法计算了基坑水位下降时商业大厦地基沉降量,并对地基稳定性进行了评估。
建筑工程基坑支护、降水工程的关键点分析及对策1、重点、难点分析基坑开挖过程中确保附近建筑物、构筑物、道路及管道安全是本项目施工的重点问题。
作业条件差,环境恶劣,劳动强度大,作业人安全和施工质量是桩基础施工过程中的监控要点。
场地内打降水抽井水,当确因施工需要采取小范围抽水时,应注意对周围底层和建筑物进行观察,发现异常情况及时进行处理。
2、处理对策(1)基坑支护、降水工程施工前需编制监理实施细则,施工前熟悉设计图纸,结合现场实际情况审核施工单位基坑支护专项施工方案。
(2)对深基坑支护设计文件、监测方案、施工方案组织专家评审、论证。
(3)按照规范要求减少坡顶荷载,做好相防水措施;(4)深基坑专项施工方案和监测方案要有关于周边建筑物保护和监测针对性措施。
(5)重点控制支护坡率,严禁超挖。
钢筋网喷混凝土前组织隐蔽验收,重点检查钢筋网和土钉间距,泄水孔 PVC 管埋设深度和倾斜度,符合要求后方可喷射混凝土。
(6)检查机械设备及操作人员安全措施和证件情况;(7)土方开挖接近设计标高组织复测。
3、基坑支护注意事项及应急措施(1)基坑开挖或工程桩施工时,应在围护墙坡顶设置防护栏杆或拦截网等保护措施,以防坠落伤人;(2)为确保安全,应采用信息化施工,动态管理:施工过程中必须根据监测信息,及时反馈,对支撑随时监控、及时调整或加固,从信息化施工的要求出发,应根据施工工况编制系统、周详的基坑开挖监测方案和信息反馈系统,确保监测方案的实施和反馈系统的运作;(3)在位移、沉降过大区域根据产生的原因,或加密锚杆,或坡顶卸荷,或采用壁后小压力注浆加固坡体;(4)局部坡面坍塌的处理:迅速采用土钉挂网固定,旋喷快凝砼。
喷锚坑段坡脚隆起的处理:迅速自底层土钉处加密竖向花管并注浆,竖向花管同底层土钉焊接;(5)喷锚支护段险情处理:应及时停止开挖,并反堆砂袋反压,并用挖机压入一排木桩稳固坡脚,维持坡面的稳定,并立即加密锚杆。
(6)施工现场或材料科应备有足够的抢险物资,包括花管、水泥、砂、编织袋、彩条布等,现场成立应急处理领导小组,迅速联系建设方、监理方和设计方、采用有效措施控制消除险情。
论工程降水对深基坑施工的影响研学小结工程降水在深基坑施工中扮演着至关重要的角色,其影响因素复杂多样。
本文将从几个方面探讨工程降水对深基坑施工的影响,并对相关问题进行分析和总结。
工程降水对深基坑施工的影响主要表现在以下几个方面:1. 地下水位控制:在深基坑施工中,地下水位的控制是至关重要的。
工程降水可以通过降低地下水位,减小水文地质条件对基坑工程的不利影响,有利于基坑支护结构的施工和稳定。
2. 土体稳定性:工程降水可以减小土体的饱和度,提高土体的抗剪强度,增强土体的稳定性,有利于减小基坑边坡的变形和滑坯风险。
3. 基坑排水:在深基坑施工中,及时有效的排水是保证基坑内部工作面干燥的关键。
工程降水可以帮助加快基坑内部积水的排除,保证施工的顺利进行。
4. 施工安全:工程降水可以减小基坑内部水压,降低支护结构受水压力的影响,减小施工现场事故的风险。
工程降水对深基坑施工的影响不仅是正面的,还存在一定的负面影响。
比如:1. 土体液化风险:过量的降水可能导致土体饱和度过高,增加土体的液化风险,对基坑支护结构的稳定性构成威胁。
2. 基坑支护结构的变形:降水过程中由于土体的变形和沉降可能会导致基坑支护结构的变形,影响基坑的施工质量和安全。
针对工程降水对深基坑施工的影响,我们可以采取一些措施来加以应对:1. 合理规划降水方案:根据工程实际情况,合理制定降水方案,确保降水操作的科学性和有效性。
2. 加强监测与控制:加强对基坑施工过程中地下水位、土体变形等参数的监测和控制,及时发现问题并采取相应措施。
3. 优化施工工艺:在深基坑施工中,合理选择施工工艺和支护结构,减小降水对基坑的不利影响。
工程降水对深基坑施工的影响是复杂而多样的,既有正面的促进作用,也存在一定的负面影响。
通过科学合理的降水管理和有效措施的应对,可以最大程度地发挥工程降水的利益,确保深基坑施工的顺利进行。
希望本文的探讨能对相关领域的从业人员提供一定的参考和借鉴。
降水引起的地层变形计算
1.1 降水引起的地层变形量可按下式计算:
∑=∆∆=n i si i zi w E h s 1'σψ (1.1)
式中: s ──降水引起的地层变形量 (m);
ψw ──沉降计算经验系数,应根据地区工程经验取值,
无经验时,宜取ψw =1;
'zi σ∆──降水引起的地面下第i 土层中点处的附加有效
应力 (kPa);对粘性土,应取降水结束时土
的固结度下的附加有效应力;
Δh i ──第i 层土的厚度(m);
E si ──第i 层土的压缩模量(kPa);应取土的自重应
力至自重应力与附加有效应力之和的压力段
的压缩模量值。
1.2 基坑外土中各点降水引起的附加有效应力宜采用地下水渗流分析方法按稳定渗流计算;当符合非稳定渗流条件时,可按地下水非稳定渗流计算。
附加有效应力也可根据本规程第1.3.5条、第1.3.6条计算的地下水位降深,按下列公式计算(图1.2):
1 计算点位于初始地下水位以上时
0'=∆zi σ (1.2-1)
2 计算点位于降水后水位与初始地下水位之间时
0'a w zi γσ=∆ (1.2-2)
3 计算点位于降水后水位以下时
i w zi s γσ=∆' (1.2-3)
式中: γw ──水的重度(kN/m 3);
14-
1.3 确定土的压缩模量时,应考虑土的超固结比对压缩模量的影响。
浅析基坑降水对土体固结度计算的影响
摘要:本文介绍了基坑降水后土体固结度推算公式,以及基坑降水土体c、φ值的动态变化特征,为基坑支护工程提供理论依据,将有利于基坑工程的设计,保证基坑工程的安全。
关键词:基坑;降水;固结度
中图分类号:tv551.4文献标识码: a 文章编号:
土体固结度计算一直是岩土界研究的重要课题,太沙基提出了渗流固结理论一直沿用至今。
如何在基坑降水过程中计算土体固结度,是人们一直研究的课题之一,本文将对此做一简单的推算。
一、基坑降水后基坑土体固结度ut的计算
基坑降水前,基坑土体已经在原有自重压力下正常固结。
降水后,在γwδh作用下再次渗流固结,土体固结度ut是随着时间的增长,逐步达到固结稳定。
此时可以运用太沙基固结理论,进行固结度ut 的计算。
设有一基坑,基坑土体渗透系数为k;压缩系数为a;孔隙比为e;降水幅度为δh;降水时间为t。
根据太沙基渗流固结理论,可以求得基坑土体经过降水时间t后的固结度ut,具体步骤如下:(1)由已知基坑土体的渗透系数k、压缩系数a、孔隙比e及降幅δh和降水时间t求tv:
其中,=k(1+ e)γw·a
(2)根据地下水类型确定的α值并求得的tv,用已有的固结度ut 与时间因素tv关系曲线,来查得相应的固结度ut。
一般情况而言:
潜水降水属α=0情况;承压水降水属0<α<1情况;根据已求出的tv 值和α值查ut-tv关系曲线,可得到基坑土体的固结度ut(降水t时间后)。
再根据ut可推求基坑土体c、φ值的大小。
二、基坑土体为任意固结度ut时的c、φ值推求
当进行不固结不排水剪切试验时,土体的固结度视ut= 0;固结不排水时,土体固结度ut=100%。
深基坑降水的过程可将基坑侧壁土体视为由不固结不排水过程逐渐变为固结不排水过程。
当降水时间为t时,土体固结度为ut(0<ut<100%)。
根据有效应力原理,同一试样不论做任何固结度的不排水试验,其总应力强度线不同但有效应力强度线是唯一的,即有效应力指标c′、φ′是定值。
三、基坑降水土体c、φ值的动态变化特征
基坑在降水的过程中,引起基坑土体c、φ值的变化。
相当于土体在一个γw·δh压力下渗透固结过程,其c、φ值也相当于从不排水剪(ut=0),逐渐转变到固结不排水剪(ut= 100%)的试验结果。
基坑降水后,基坑土体的有效应力增加,引起土体排水渗透固结,从而使基坑土体的c、φ值发生变化。
降水后,土体的c值在开始时减小较快,而后趋于较平缓地减小;而土体的φ值是开始时增加较快,而且趋于较缓慢增加。
有一点需要说明的是:过去人们常常误认为基坑土体在降水后,其c、φ值同时会提高,其实它只是土体抗剪强度总体趋势提高而已,并不见得c值和φ值同时都提高。
实际上,土体的c、φ值与固结排
水条件密切相关,例如同一饱和黏土试样,其不固结不排水剪的c为某一数值,φ≈0,而其经固结后再进行剪切的固结不排水剪结果却是c≈0,φ为某一数值,由此可见,饱和黏土经固结后其c值会降低为零,仅仅是φ值增加而已。
四、结论
利用太沙基渗流固结理论,可以推导出土体任意时刻的固结度,这对基坑支护工程有很重要的理论价值,将有利于基坑工程的设计,保证基坑工程的安全。
参考文献:
[1]殷静.排水固结地基在变荷载作用下的固结度简化分析.港工技术,2009年06期
[2]赵辉.堆载预压排水固结法加固软土地基的固结度分析.探矿工程,2005年03期。