1、第五章 基坑工程边坡土方施工与井点降水,谢雄耀 教授,(a)基坑围护渗漏,(b)支护结构整体失稳,(c)坑底管涌、隆起破坏,基坑破坏主要形式,(d)基坑系统失稳,(e)围护结构折断,(f)坑内滑坡,纵向土坡失稳滑坡,冲掉的支撑范围剩余支撑因受力加大而压损、地下墙倒塌,往往发生大范围的灾害性事故。,第五章 基坑工程边坡土方施工与井点降水,1 基坑边坡的土方工程2 基坑边坡设计及其稳定性分析3 基坑边坡的施工和边坡加固的方法4 基坑降水,大开挖施工过程包括降水、土方开挖和土方回填讨论:降水的作用、降水井的类型、土方开挖的施工组织,土方开挖,挖掘机按照铲斗来分,挖掘机又可以分为正铲挖掘机和反铲挖掘机
2、。正铲挖掘机多用于挖掘地表以上的物料,反铲挖掘机多用于挖掘地表以下的物料。,长臂反铲挖机,基坑边坡的设计,边坡的稳定性,(一)失稳的形式及原因破坏形式:在均质粘性土中近似圆弧滑动面破坏原因:1)受荷;2)土体抗剪强度降低;3)动静水压力的作用。,边坡的稳定性的安全系数,边坡的稳定性的安全系数,边坡稳定性验算可采用简单条分法。对于正常固结土,可用总应力法确定土体的抗剪强度,采用固结快剪峰值指标。安全系数应根据土层性质和基坑规模等条件确定:一级基坑1.38-1.43;二、三级基坑取1.25-1.30。快速卸荷的边坡验算,当采用直剪快剪试验的峰值指标时,安全系数可相应减少20%。,边坡失稳的防止措施
3、,边坡修坡设置边坡护面边坡坡脚抗滑加固,2009 年 6 月 27 日 5 时 30 分,莲花南路罗阳路口西侧(淀浦河南岸)莲花河畔景苑一在建 13层房屋倒塌,房屋倾倒的主要原因是紧贴7号楼北侧在短期内堆土过高,最高处达10米左右。与此同时,紧临大楼南侧的地下车库基坑正在开挖,开挖深度达4.6米。大楼两侧的压力差使土体产生水平位移,过大的水平力超过了桩基的抗侧能力,导致房屋倾倒。,设置边坡护面,基坑边坡施工,开挖深度不超过4.0m的基坑,当场地允许,并经验算能保证土坡稳定性时,可采用放坡开挖。开挖深度超过4.0m的基坑,有条件采用放坡开挖时,宜设置多级平台分层开挖,每级平台的宽度不宜小于1.5
4、m.采用放坡开挖时,应对基坑稳定性备有周全的应急对策和措施。,基坑边坡施工,土方开挖应在降水达到要求后,采用分层开挖的方式施工,分层厚度不宜超过2.5m。,基坑边坡施工,土质较差且施工期较长的基坑,边坡宜采用钢丝网水泥喷浆或高分子聚合材料覆盖等措施进行护坡。放坡开挖应采取有效措施降低坑内水位和排除地表水,严禁地表水或基坑排出的水倒流回渗入基坑。,土方降水措施,1、基坑流砂与管涌2、明排法3、人工降低地下水位,基坑流砂与管涌,2.基坑流砂与管涌 1)条件;存在承压水土层 2)动水压力等于或大于土的浮容重,基坑流砂与管涌,3.基坑流砂与管涌 1)条件;流砂:在细砂、粉砂和粘质粉土中易发生 管涌:在
5、粗细相差的两类土间易发生 2)防止措施,明排法,1.适用条件 适用于不会出现流砂和管涌的土层浅基坑2.施工布置 设置集水井与排水边沟,主要设备有离心泵或潜水泵。3.常用明排水方法 分层开挖排水;分层明沟排水,明排法,人工降低地下水位,1)方法主要有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点及深井泵。2)选用条件:土的渗透系数,要求降低水位的深度,工程特点及设备条件选用。3)人工降水的目的:(1)疏干井;(2)降压井,坑内降水,坑外降水,人工降低地下水位,各种井点的适用范围,轻型井点,1).定义轻型井点就是沿基坑的四周将许多井点管埋入地下蓄水层内,井点管的上端通过弯联管与总管相连接,利用抽水设备将
6、地下水从井点管内不断抽出,这样便可将原有地下水位降至坑底以下。2).所需抽水设备 真空泵、离心泵和水气分离器,轻型井点,2).所需抽水设备 真空泵、离心泵和水气分离器,轻型井点,3).轻型井点布置 平面布置;高程布置,轻型井点,4).井点施工井点系统的安装顺序是:挖井点沟槽、铺设集水总管;冲孔,沉设井点管,灌填砂滤料;弯联管将井点管与集水总管连接;安装抽水设备;试抽。井点系统施工时,各工序间应紧密衔接,以保证施工质量。各部件连接头均应安装严密,以防止接头漏气,影响降水效果。,轻型井点,5)施工注意1)轻型井点使用时,一般应连续抽水,(特别是开始阶段)。时抽时停,滤网易堵塞,也容易抽出土粒,使出水混浊,并会引起附近建筑物由于土粒流失而沉降开裂;同时由于中途停抽,地下水回升,也会引起土方边坡坍塌等事故。2)轻型井点的正常出水规律是“先大后小,先混后清”,否则应立即检查纠正。必须经常观测真空度,如发现不足,则应立即检查井点系统有无漏气并采取相应的措施。3)采用井点降水时,应对附近的建筑物进行沉降观测,以便采取防护措施。4)在抽水过程中,应调节离