基坑降水与基坑监测.ppt

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1、南京林业大学土木工程学院赵志峰挡土结构与基坑工程第二部分基坑工程基坑降水与基坑监测挡土结构与基坑工程基坑开挖施工中降水的作用为：防止基坑坡面和基底的渗水，保持坑底干燥，方便施工增加边坡和坑底的稳定性，防止边坡上或基底的土层颗粒流失。减少土体含水量，有效提高土体物理力学指标提高土体固结程度，增加地基抗剪强度防止基坑的隆起和破坏基坑控制地下水位的方法基坑控制地下水位的方法隔离地下水基坑降水与基坑监测重力式降水降低地下水位强制式降水水泥土搅拌桩地下连续墙化学灌浆挡土结构与基坑工程ShRH原地下水位基坑降水与基坑监测水井理论与水井涌水量计算水井的分类2r降低后水面不透水层潜水完整井S原地下水位

2、R不透水层潜水非完整井挡土结构与基坑工程不透水层2rHl含水层不透水层基坑降水与基坑监测水井的分类R承压完整井MR不透水层2rS含水层不透水层承压非完整井挡土结构与基坑工程基坑降水与基坑监测挡土结构与基坑工程水井理论的基本假设井点系统的理论计算，是以法国水力学家裘布依1857年提出的水井理论为基础，该水井的基本假定是：•含水层为均质和各向同性；•水流为层流；•流动条件为稳定流；•水井出水量不随时间变化。基坑降水与基坑监测水井涌水量完整潜水井当在完整潜水井内抽水时，周围潜水流向水位降低之处。经过一段时间抽水后，井周围原有水面就由水平面变成弯曲液面，成为向井倾斜的水位降落漏斗。当含水层为均

3、质土层，原地下水位为水平时，其水位降落漏斗为规则的旋转面，其轴线与水井轴线重合。挡土结构与基坑工程流线Q=Fv=Fki=FkQ=2πxyky2=lnx+cy2−y1=(lnx21)=−lnxπkπkx1基坑降水与基坑监测RH2ry1x1yxx2y2Sl不透水层流线等势线挡土结构与基坑工程取铅直的圆柱面作为水流断面，其面积为：F=2πxydydx该断面上的水力坡度为：i=dy/dx裘布依微分方程：dydx积分后得：Qπk对任意两点：2QQxln2y−y=(lnx21)=−lnxQQx2πkπkx1流线H2−l2=πkrQ=πk=1.366k基坑降水与基坑监测RH2ry1x1yxx2y2S

4、l不透水层流线2221ln若欲求一个水井的涌水量，可将水井作用范围最远处点的坐标作为x2、y2，即取x2=R，y2=H，再将最近点处的坐标作为x1、y1，即x1=r，y1=l，则：QRlnH2−l2即：Rlnr将l=H-S代入，并用常用对数代替自然对数：H2−l2(2H−S)SRRlglgrr挡土结构与基坑工程Q=1.366k等势线基坑降水与基坑监测挡土结构与基坑工程基坑涌水量的计算根据水井理论可求得单井的涌水量，但是基坑周围往往布置多个井点，使得各个单井的水位降落漏斗互相干扰，应考虑群井的相互作用。基坑涌水量的计算，可把由各井点组成的群井系统，视为一口大的单井，设该井为圆形，可推导出

5、潜水完整井群井的涌水量计算公式。挡土结构与基坑工程基坑降水与基坑监测基坑涌水量的计算基坑等效圆井R’Rr0Q=1.366k(2H−S)SlgR′−lgr0r0—由井点管围成的基坑等效半径R′—群井降水影响半径，=R+r0R—单井降水影响半径SHl’基坑降水与基坑监测挡土结构与基坑工程Q=1.366k(2H−S)SlgR′−lgr0基坑涌水量的计算几个关键参数1.渗透系数的确定渗入系数的确定可通过室内试验或室外现场渗入试验求得。一般勘察报告提供的渗透系数多半是室内试验的结果，可作为计算依据。如无试验资料，可依据经验取值。2.降水影响半径R降落曲线稳定后的半径即为降水影响半径R。计算降水影

6、响半径R的应用公式很多，一般当基坑安全等级为二、三级时，可采用下式计算：（1）潜水含水层（2）承压含水层R=2SkHR=10Sk基坑降水与基坑监测2.降水影响半径R降水影响半径R也可通过现场抽水试验进行测试。通过抽水试验测得Q与S的数值，可反求出R值。Q=1.366k(2H−S)SlgR−lgr(2H−S)SQlgR=1.366k+lgr3.基坑的等效半径r0对于圆形基坑，基坑等效半径即为井点系统的半径。当基坑的平面形状不是圆形时，其等效半径可按规程进行试算：（1）矩形基坑等效半径r0=0.29(a+b)（2）不规则块状基坑等效半径r0=A/π挡土结构与基坑工程S=H−H−⎢⎣lgR−

7、nlg(r12r⋅⋅rn)⎥⎢⎣lgR−nlg(r12r⋅⋅rn)⎥2⎡1Q1.366k′⎤⎦基坑降水与基坑监测降水水位预测管井降水水位预测可按以下公式进行计算：1.面状基坑—潜水完整井2.面状基坑—承压水完整井S=0.366Q⎡1Mk′⎤⎦H——潜水含水层厚度；M——承压含水层厚度；ri——r1、r2……rn降水井至任意计算点的距离挡土结构与基坑工程基坑降水与基坑监测挡土结构与基坑工程降水方法及其选用重力式降水排水沟及集水井属重力式降水，是普