高层建筑施工 高层建筑深基坑工程施工.ppt

高层建筑施工
第三章高层建筑深基坑工程施工
一、地下水的基本特性
与深基坑工程有关的地下水一般分为:
1)上层滞水;
2)潜水;
3)承压水。
地下水控制
一、地下水的基本特性
1)上层滞水;
地下水控制
分布于上部松散地层的包气带中,含水层多为微透水层至弱透水层。无统一水面,水位随季节变化,容易污染,对深基坑施工影响不大。
一、地下水的基本特性
1)上层滞水;
2)潜水;
地下水控制
分布在松散地层,基岩裂隙破碎带及岩溶等地区,含水层可为弱透水层、强透水层。一般无压,局部为低压水;具有统一自由面,一般以降雨补给为主,同时接受地下水的径流补给,潜水对深基坑施工具有一定的影响,需要采取有效降水措施。
一、地下水的基本特性
1)上层滞水;
2)潜水;
3)承压水。
地下水控制
分布在松散地层,基岩构造盆地,岩溶地区,充满整个隔水层之间的含水层中,具有承压性,一般不受当地气候因素的影响,水质不易污染。承压水对基坑底板和基坑施工的危害较大,一般由于其埋深大,水头高,水量大等,给深基坑的治水工作带来一定的困难。
二、动水压力和流砂
1. 流砂的形成
当基坑开挖时,当开挖到地下水位以下时,有时坑底下的土会成流动状态,随地下水一起涌进基坑内,这种现象称为流砂。
当动水压力GD等于或大于土的浸水重度γw’时,土颗粒失去自重,处于悬浮状态,土的抗剪强度等于零,土颗粒随渗流的水一起流动,就会产生流砂现象。实践经验表明,流砂现象经常发生在细砂、粉砂及亚砂土中。可能发生流砂的土质基坑,,就会发生流砂现象。
T为单位土体阻力;
GD为水在土中渗流时对单位土体的压力。
发生流砂时,土完全丧失承载力,砂土边挖边冒,难以开挖到设计深度。流砂严重时会引起基坑倒塌,附近建筑物会因地基被流空而下沉,倾斜,甚至倒塌。因此,施工中要十分重视流砂现象。
2. 流砂的防治
细颗粒(-),颗粒均匀,松散(土的天然孔隙比大于75%)、饱和的非粘性土容易发生流砂现象,但是否出现流砂现象的重要条件是动水压力的大小和方向。因此在基坑施工中要设法减小动水压力和使动水压力方向向下,具体措施如下:
1)水下挖土法
水下挖土法采用不排水施工,使坑内水压与地下水压平衡,从而防止流砂产生,此法在沉井挖土下沉过程中较为常用。
2)打板桩法
打板桩法将板桩(常用钢板桩)沿基坑外围打入坑底下面一定深度,增加地下水从坑外流入坑内的渗流长度,从而减小动水压力,防止流砂产生。
3)抢挖法
抢挖法组织分段抢挖,使挖土速度超过冒砂速度,挖到设计标高后立即铺竹筏,芦席并抛大石块以平衡动水压力,压住流砂。此法用以解决局部或轻微流砂现象较为有效。
5)地下连续墙法
地下连续墙法是在基坑周围先灌筑一道混凝土或钢筋混凝土的连续墙,以支撑土壁,截水并防止流砂产生。
4)井点降低地下水位法
人工降低地下水位一般采用井点降水方法,使地下水的渗流方向向下,水不会渗入坑内,动水压力的方向朝下,因而可以有效防治流砂现象,此法实用性广,比较可靠。
6)冻结法
在含有大量地下水的土层或沼泽地区施工时,采用冻结土的方法防止流砂产生。
三、降低地下水位的方法
基坑排水方法可分为明排水法和井点降低地下水位法。

明排水法(也称明沟排水法或集水井降水法)采用截、疏、抽的方法来进行排水,即在开挖基坑时,沿坑底周围或中央开挖排水沟,再在沟底设集水井,使基坑内的水经排水沟流入集水井内,然后用水泵抽出坑外,一层一层地加深排水沟和集水井,逐步达到设计要求的基坑断面和坑底标高。
为了防止基底土的颗粒随水流失而使土结构受到破坏,集水井应设置于基础范围之外,地下水走向的上游。根据地下水量,基坑平面形状及水泵的抽水能力,每隔20-40m设置一个集水井。-,其深度随着挖土的加深而加深,-。当基坑挖至设计标高后,井底应低于坑底1-2m,,以免由于抽水时间较长而将泥沙抽出,并防止井底的土被搅动。

井点降低地下水位法是在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备从中抽水,使地下水位降落在坑底以下,直至施工结束。
井点降低地下水位法有轻型井点降低地下水位法、喷射井点降低地下水位法,电渗井点降低地下水位法、管井井点降低地下水位法及深井井点降低地下水位法等。