基坑工程中土、水问题的基本认识ppt课件

1、水水各种方式的水，分为各种方式的水，分为液态水、气态水、固态水。液态水、气态水、固态水。定义定义构造构造构造构造微观意义微观意义由土粒单元的大小、外形、相互由土粒单元的大小、外形、相互陈列及其结合关系等要素构成的综合特征陈列及其结合关系等要素构成的综合特征宏观意义宏观意义在同一土层中的物质成分和颗粒大小在同一土层中的物质成分和颗粒大小等都相近的各部分之间的位置与充填空间关系的特等都相近的各部分之间的位置与充填空间关系的特征征根本类型根本类型单粒单粒蜂窝状蜂窝状絮状絮状层状层状散粒状散粒状裂隙裂隙结核状结核状能够土类能够土类砂土、碎石砂土、碎石土土粉土、黏性土粉土、黏性土黏性土黏性土砂土、黏砂土

2、、黏性土均能性土均能够够砂土、砂土、碎石土碎石土粉土、黏性粉土、黏性土土砂土、黏性砂土、黏性土土颗粒：大颗粒：大小小特点及对特点及对工程性质工程性质的能够影的能够影响响散粒体，自散粒体，自重堆积，粒重堆积，粒间结合弱，间结合弱，分为疏松和分为疏松和严密。严密。疏松：孔隙疏松：孔隙大、不稳定、大、不稳定、变形大；变形大；密实：稳定、密实：稳定、强度大，良强度大，良好地基好地基粒间引力大于粒间引力大于自重，颗粒依自重，颗粒依托引力结合，托引力结合，孔隙大，变形孔隙大，变形大大自重不起作用，自重不起作用，长期悬浮或絮长期悬浮或絮状堆积。状堆积。孔隙大，又多孔隙大，又多封锁，透水性封锁，透水性差，固结

3、慢，差，固结慢，强度低，灵敏强度低，灵敏度高度高各向异性，各向异性，如如EhEvKhkv各向同各向同性性土层无整体土层无整体性，裂隙面性，裂隙面是脆弱构造是脆弱构造面面力学性状主力学性状主要取决于细要取决于细粒土部分；粒土部分；取样代表性取样代表性受结核数量受结核数量影响：结核影响：结核富集时工程富集时工程性质较好及性质较好及具有良好的具有良好的透水性透水性相体相体固相固相液相液相气相气相构成物质构成物质无机矿物颗粒、有机质、无机矿物颗粒、有机质、盐类结晶盐类结晶结晶水、冰、结合水、自在结晶水、冰、结合水、自在水水空气或其它气体空气或其它气体作用作用构成土体骨架，是有效构成土体骨架，是有效应力

4、的物质根底应力的物质根底充填于土骨架的孔隙中构成饱和土或非饱和土，是孔隙水压充填于土骨架的孔隙中构成饱和土或非饱和土，是孔隙水压力和孔隙气压力的传送介质力和孔隙气压力的传送介质固相组成固相组成颗粒大小颗粒大小特点及对工程性质的能够影响特点及对工程性质的能够影响依风化作用的深依风化作用的深化程度物化程度物理理化学化学生物而开生物而开展展原生矿物石英、长石、云母原生矿物石英、长石、云母粗大，呈块状或粒状碎石、粗大，呈块状或粒状碎石、砾石与砂土主要成分砾石与砂土主要成分性质稳定，硬度高，具有强或较性质稳定，硬度高，具有强或较强的抗水性和抗风化才干，强的抗水性和抗风化才干，亲水性弱，视颗粒大小、亲水性

5、弱，视颗粒大小、外形与硬度不同对土体工外形与硬度不同对土体工程性质的影响不同程性质的影响不同次生矿物次生矿物溶于水的如方解石、石膏等溶于水的如方解石、石膏等颗粒细小，粒径多在颗粒细小，粒径多在0.005mm以下，呈针以下，呈针状或片状，是黏性土状或片状，是黏性土固相的主要成分固相的主要成分高度的分散性，呈胶体性状，它高度的分散性，呈胶体性状，它的含量的变化对黏性土工的含量的变化对黏性土工程性质影响很大，宏大的程性质影响很大，宏大的比外表使其具有很强的与比外表使其具有很强的与水相互作用的才干水相互作用的才干不溶于水的如高岭石、伊利石、不溶于水的如高岭石、伊利石、蒙脱石等蒙脱石等有机质腐殖质有机质

6、腐殖质和非腐殖质和非腐殖质颗粒极细，粒径多小于颗粒极细，粒径多小于0.1m，呈凝胶状，呈凝胶状高度的分散性，性质易变，吸附性和亲水性强，对土的工程性高度的分散性，性质易变，吸附性和亲水性强，对土的工程性质影响宏大质影响宏大盐类盐类视盐类的溶解于水的不同而对土质产生影响。钠、钾的盐酸盐视盐类的溶解于水的不同而对土质产生影响。钠、钾的盐酸盐或钙、镁的硫酸盐和碳酸盐，前者易溶于水，无法加强土或钙、镁的硫酸盐和碳酸盐，前者易溶于水，无法加强土性；后者易结晶，加强土性性；后者易结晶，加强土性不同。不同。小结：在基坑工程中，应该注重基坑开挖对土体物理性质小结：在基坑工程中，应该注重基坑开挖对土体物理性质的

7、影响。但是，目前有关这方面的定量研讨还很少，还处的影响。但是，目前有关这方面的定量研讨还很少，还处于定性评价阶段。于定性评价阶段。行业规程行业规程住建部住建部行业规程行业规程冶金部冶金部上海规程上海规程深圳规程深圳规程武汉指南武汉指南合算运用条件合算运用条件粉土、黏性土粉土、黏性土黏性土黏性土有阅历时有阅历时不透水黏土层不透水黏土层水泥土围护构造水泥土围护构造黏性土黏性土黏性土黏性土合算计算目的合算计算目的天然重度天然重度总应力目的总应力目的1饱和重度饱和重度总应力目的总应力目的2天然重度、固结快天然重度、固结快剪峰值目的或剪峰值目的或阅历土压力系阅历土压力系数数饱和重度、饱和重度、总应力目的

8、总应力目的1饱和重度饱和重度总应力目的总应力目的1分算适用条件分算适用条件碎石土、砂土碎石土、砂土普遍适用普遍适用砂土、粉土、粉质砂土、粉土、粉质粘土粘土碎石土、砂土、碎石土、砂土、粉土粉土砂类土砂类土分算计算目的分算计算目的天然重度天然重度总应力目的总应力目的1浮重度浮重度有效应力目的有效应力目的3水下重度水下重度总应力目的总应力目的4有效重度有效重度有效应力目的有效应力目的浮重度浮重度有效应力目的有效应力目的水压力计算水压力计算小于静水压力小于静水压力区别有无渗流区别有无渗流区别有无渗流区别有无渗流静水压力静水压力思索坑内外水头差思索坑内外水头差1、普通宜采用三轴固结不排水剪实验，有可靠阅

9、历时，也可采用直剪固结快剪实验；、普通宜采用三轴固结不排水剪实验，有可靠阅历时，也可采用直剪固结快剪实验；2、普通取三轴固结不排水剪实验的总应力强度目的，并应乘以、普通取三轴固结不排水剪实验的总应力强度目的，并应乘以0.70的折减系数；的折减系数；3、当无法获得有效应力强度目的时，也可采用三轴固结不排水剪实验的总应力强度目的；、当无法获得有效应力强度目的时，也可采用三轴固结不排水剪实验的总应力强度目的；4、普通可采用三轴固结不排水实验或直剪固结快剪实验峰值目的，一级基坑宜采用三轴固结不排水剪有效、普通可采用三轴固结不排水实验或直剪固结快剪实验峰值目的，一级基坑宜采用三轴固结不排水剪有效应力目的

10、或直剪慢剪目的。应力目的或直剪慢剪目的。 适用范围适用范围降水方法降水方法降水深度降水深度m浸透系数浸透系数cm/s适用地层适用地层集水明排集水明排5110-7210-4含薄层粉砂的粉质黏土，黏质粉含薄层粉砂的粉质黏土，黏质粉土，砂质粉土，粉细砂土，砂质粉土，粉细砂轻型井点轻型井点6多级轻型井点多级轻型井点610放射井点放射井点820砂砾渗井砂砾渗井按下卧导水层性质确定按下卧导水层性质确定510-7电渗井点电渗井点根据选定的井点确定根据选定的井点确定110-7黏土，淤泥质黏土，粉质黏土黏土，淤泥质黏土，粉质黏土管井深井管井深井6110-6含薄层粉砂的粉质黏土，砂质粉含薄层粉砂的粉质黏土，砂质粉

11、土，各类砂土，卵石土，各类砂土，卵石专门的水文地质勘察。专门的水文地质勘察。小结：岩土工程勘察成果是工程建立工程基坑工程方案小结：岩土工程勘察成果是工程建立工程基坑工程方案设计与施工质量控制的法定根据。设计与施工质量控制的法定根据。序号序号信息、数据信息、数据成果内容和资料成果内容和资料需本卷须知需本卷须知1场地、拟建物平场地、拟建物平面位置坐标面位置坐标1 总平面图总平面图2 坐标数据表坐标数据表1 比例尺应符合任务阶段的要求，坐标数据应为绝对坐标；比例尺应符合任务阶段的要求，坐标数据应为绝对坐标；2 不同地域采用的坐标系能够不同；不同地域采用的坐标系能够不同；3 应有现状地形信息和现状地物

12、；应有现状地形信息和现状地物；2周围建成环境情周围建成环境情况况正文专门章或节表达正文专门章或节表达1 供思索新建工程基坑工程与环境相互影响问题；供思索新建工程基坑工程与环境相互影响问题；2 宜包括对紧邻建构筑物与根底设备的构造类型、根底类型和埋置深宜包括对紧邻建构筑物与根底设备的构造类型、根底类型和埋置深度等调查得到的信息资料，特别是地下管线相关资料度等调查得到的信息资料，特别是地下管线相关资料3场区岩土层空间场区岩土层空间分布分布1 工程地质剖面图工程地质剖面图2 正文专门章或节表正文专门章或节表达达1 应包括绝对高程数据；应包括绝对高程数据；2 钻孔间地层界面线经过专业准那么和阅历推断生

13、成或绘制；钻孔间地层界面线经过专业准那么和阅历推断生成或绘制；3 地层图例能够因地域而异；地层图例能够因地域而异；4 勘察条件具备时，应包括基坑外一定范围的地层分布情况；勘察条件具备时，应包括基坑外一定范围的地层分布情况；5 岩土层编号因地域而异岩土层编号因地域而异4场区岩土层工程场区岩土层工程性质目的性质目的1 地层岩性及其物理力地层岩性及其物理力学性质目的综合统计表学性质目的综合统计表2 正文中的专项分类汇正文中的专项分类汇总表总表3 岩土实验成果分层汇岩土实验成果分层汇总表总表1 岩土层描画普通包括成因、地质年代、岩性、颜色的描画，部分有特定岩土层描画普通包括成因、地质年代、岩性、颜色的

14、描画，部分有特定的代表性含有物、粒径和级配情况；的代表性含有物、粒径和级配情况；2 综合统计表普通包括分层实验、原位测试的统计结果，应留意样本数的综合统计表普通包括分层实验、原位测试的统计结果，应留意样本数的充分性、分层目的及其他重要目的的变异性。充分性、分层目的及其他重要目的的变异性。3 综合统计表可包括地基与基坑工程设计分析所需强度、变形参数的建议综合统计表可包括地基与基坑工程设计分析所需强度、变形参数的建议值或建议范围值，部分参数为阅历值或阅历统计值；值或建议范围值，部分参数为阅历值或阅历统计值；4 综合统计表可包括浸透系数等水文地质参数阅历值或实验值；综合统计表可包括浸透系数等水文地质

15、参数阅历值或实验值；5 抗剪强度目的与实验方法亲密相关，工程分析计算应结结合相关规范选抗剪强度目的与实验方法亲密相关，工程分析计算应结结合相关规范选择与分析工况破坏方式条件相近的实验结果；择与分析工况破坏方式条件相近的实验结果；6 基坑变形计算参数：侧向基床系数基坑变形计算参数：侧向基床系数kh及其系数及其系数m，以及坑底地基土的回，以及坑底地基土的回弹模量弹模量Eur或回弹指数或回弹指数Cs，应结合基坑开挖深度合理确定，应结合基坑开挖深度合理确定5勘探点位处地层勘探点位处地层构成及岩土参数构成及岩土参数钻孔柱状图钻孔柱状图1 钻孔记录的分层及原位测试、室内实验数据；钻孔记录的分层及原位测试、

16、室内实验数据；2 包含地层特征描画；包含地层特征描画；3 应包含地下水位量测情况初见水位应深于稳定水位；应包含地下水位量测情况初见水位应深于稳定水位；4 可用于特定不利位置的设计校核可用于特定不利位置的设计校核岩土工程勘察成果中与基坑工程亲密相关的内容及其用途岩土工程勘察成果中与基坑工程亲密相关的内容及其用途 序序号号信息、数据信息、数据成果内容和资料成果内容和资料需本卷须知需本卷须知6地下水地下水1 正文专门章或节正文专门章或节表达表达2 专项汇总表专项汇总表1 应明确地下水性质上层滞水、潜水、承压水，留意含水层和承应明确地下水性质上层滞水、潜水、承压水，留意含水层和承压水对基坑工程的影响；

17、压水对基坑工程的影响；2 应包含初见水位、稳定水位的标高值；应包含初见水位、稳定水位的标高值；3 需留意勘察期间水位量测的时间季节，判别能否是年内高水位；需留意勘察期间水位量测的时间季节，判别能否是年内高水位；4 应提供调查的历史高水位记录和各层地下水近年动态变化情况，以应提供调查的历史高水位记录和各层地下水近年动态变化情况，以思索在估计的基坑工程施工期内采取潜在风险的技术防备措施思索在估计的基坑工程施工期内采取潜在风险的技术防备措施7地下水对基坑工地下水对基坑工程的影响程的影响正文专门章或节表正文专门章或节表达达应提供地下水控制方法的建议应提供地下水控制方法的建议8基坑支护方案选基坑支护方案

18、选择择正文专门章或节表正文专门章或节表达达普通为在工程的详细设计条件尚不完全具备的条件下，基于地域阅历普通为在工程的详细设计条件尚不完全具备的条件下，基于地域阅历或在一定的简化或假定条件下分析提出的支护方案建议或在一定的简化或假定条件下分析提出的支护方案建议9基坑工程与周边基坑工程与周边环境的相环境的相互影响互影响正文专门章或节表正文专门章或节表达达1 应提供设计、施工应留意的事项和必要的维护措施的建议；应提供设计、施工应留意的事项和必要的维护措施的建议；2 对施工过程中构成的流砂、流土、管涌及整体失稳等景象的能够性对施工过程中构成的流砂、流土、管涌及整体失稳等景象的能够性进展评价并提出预防措

19、施的建议；进展评价并提出预防措施的建议；3 对特殊性岩土应分析其对基坑工程的影响，并提供对设计施工的相对特殊性岩土应分析其对基坑工程的影响，并提供对设计施工的相应措施建议应措施建议10基坑工程开挖监基坑工程开挖监控方案建控方案建议议正文专门章或节表正文专门章或节表达达对监控的目的、监测的工程、监控的重点部位等提出建议对监控的目的、监测的工程、监控的重点部位等提出建议种类种类方法方法可测定目的可测定目的阐明阐明三轴紧缩三轴紧缩实验实验CD，获得有效应力目的的相对最可靠方法。获得有效应力目的的相对最可靠方法。适用于浸透性好的土，施工速度慢，适用于浸透性好的土，施工速度慢，在施工期不产生超孔隙水压力

20、或其在施工期不产生超孔隙水压力或其可充分散失可充分散失CUcu，cu固结不排水强固结不排水强度目的度目的，有效应力强度有效应力强度目的目的u不排水抗剪强度不排水抗剪强度固结不排水强度目的适用于在一定应力固结不排水强度目的适用于在一定应力条件下已固结排水、但剪应力添加条件下已固结排水、但剪应力添加时不排水的土体时不排水的土体UUu不排水抗剪强度不排水抗剪强度适用于浸透系数小的饱和黏土在施工加适用于浸透系数小的饱和黏土在施工加荷速度快、超孔隙水压力难以散失荷速度快、超孔隙水压力难以散失的情况例如坑壁地面上的近期建的情况例如坑壁地面上的近期建筑和施工引起的超载；以及欠固筑和施工引起的超载；以及欠固结

21、土结土方法方法测定目的测定目的实验条件实验条件阐明阐明快剪快剪q，q在施加竖向压力后，立在施加竖向压力后，立刻快速施加程度剪刻快速施加程度剪应力应力固定的破坏边境条件，排固定的破坏边境条件，排水不可控，土层破裂水不可控，土层破裂面方位与实验破裂面面方位与实验破裂面一样时可参考运用。一样时可参考运用。固结快剪固结快剪cq，cq允许试样在竖向压力下允许试样在竖向压力下排水固结，然后快排水固结，然后快速施加程度剪应力速施加程度剪应力可用于砂土，对软黏土不可用于砂土，对软黏土不适用。适用。慢剪慢剪s，s，sr剩余抗剪剩余抗剪强度强度允许试样在竖向压力下允许试样在竖向压力下排水固结，然后在排水固结，然后

22、在规定速率下缓慢地规定速率下缓慢地施加程度剪应力施加程度剪应力适用于测定不扰动土样的适用于测定不扰动土样的参与强度参与强度基坑工程中常用的原位测试方法表基坑工程中常用的原位测试方法表实验方法获得目的获得目的适用土层适用土层测试目的规范贯入实验规范贯入实验SPT标贯击数标贯击数N砂土、粉土、普通黏性土砂土、粉土、普通黏性土采取扰动实验，定名采取扰动实验，定名判别砂土、粉土密实度判别砂土、粉土密实度估算砂土、粉土内摩擦角估算砂土、粉土内摩擦角判别黏性土形状判别黏性土形状估算饱和黏性土不排水强度估算饱和黏性土不排水强度估算地基土的变形目的估算地基土的变形目的双桥静力触探实双桥静力触探实验验CPT锥尖阻力锥尖阻力qc侧壁摩阻力侧壁摩阻力fs黏性土、粉土黏性土、粉土 、砂土、素填土、砂土、素填土、有机土有机土获得直观延续的土层变化的柱状图，划分土层获得直观延续的土层变化的柱状图，划分土层估算饱和黏性土不排水强度估算饱和黏性土不排水强度判别砂土、粉土