基坑工程及其风险综述-ppt

1、基坑工程及其风险综述基坑工程及其风险综述第一部分第一部分 风险的定义风险的定义第二部分第二部分 风险辨识简述风险辨识简述第三部分第三部分 基坑支护结构基坑支护结构第四部分第四部分 地下水风险地下水风险第五部分第五部分 基坑土方开挖风险基坑土方开挖风险第六部分第六部分 支撑体系风险支撑体系风险第七部分第七部分 基坑监测数据判读基坑监测数据判读目目 录录第一部分第一部分 风险的定义风险的定义第二部分第二部分 风险辨识概述风险辨识概述图图1 地铁基坑工作分解地铁基坑工作分解结构结构（WBS）图图2 地铁基坑工程地铁基坑工程风险分解结构风险分解结构(RBS)第二部分第二部分 风险辨识概述风险辨识概述风

2、险辨识结果表风险辨识结果表n地下连续墙地下连续墙n人工挖孔桩n钻（冲）孔灌注桩钻（冲）孔灌注桩n土钉墙支护土钉墙支护n水泥土墙和水泥土地锚复合支护nSMW工法桩第三部分第三部分 基坑支护结构基坑支护结构基基坑坑支支护护结结构构形形式式地下连续墙地下连续墙适用地质条件适用地质条件 各种软弱地层。以淤泥类软土、饱和砂层为主的地层各种软弱地层。以淤泥类软土、饱和砂层为主的地层及周围有重要建筑物的情况。及周围有重要建筑物的情况。 地下墙的优点地下墙的优点 结构的整体刚度和防渗性（止水效果）好；结构的整体刚度和防渗性（止水效果）好； 如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，连如支撑得当，且配合正确的施工

3、方法和措施，连续墙可较好的控制软土地层的变形；续墙可较好的控制软土地层的变形； 常作为主体结构的一部分来考虑；采用机械化作常作为主体结构的一部分来考虑；采用机械化作业，施工条件好。业，施工条件好。 地地下下连连续续墙墙适适用用条条件件及及优优缺缺点点地下连续墙地下连续墙地下墙的缺点地下墙的缺点 仅作为临时挡土结构时成本较高；仅作为临时挡土结构时成本较高； 在遇到岩层时成槽困难，施工慢，需先冲孔（槽壁孔在遇到岩层时成槽困难，施工慢，需先冲孔（槽壁孔5MPa岩岩石）；石）； 泥浆易污染环境；对施工机具要求高。泥浆易污染环境；对施工机具要求高。地地下下连连续续墙墙适适用用条条件件及及优优缺缺点点地下

4、连续墙地下连续墙导导墙墙施施工工清清槽槽放锁放锁口管口管或接或接头箱头箱放放钢钢筋筋笼笼挖挖槽槽灌灌注注砼砼锁口锁口拔管拔管或接或接头箱头箱泥泥浆浆制制配配钢筋钢筋笼加笼加工工地地下下连连续续墙墙施施工工工工艺艺流流程程地下连续墙地下连续墙1、钢筋笼变形；钢筋笼变形；（风险风险因因素素：钢筋笼吊点不合理、整：钢筋笼吊点不合理、整体刚度不足、焊接不牢固（需重新返工）体刚度不足、焊接不牢固（需重新返工）2、钢筋笼坠落（严重）；、钢筋笼坠落（严重）；（风险因素：起重机违规操（风险因素：起重机违规操作）作）3、钢筋笼上浮；、钢筋笼上浮；（风险因素：混凝土浇筑速度过慢（风险因素：混凝土浇筑速度过慢/钢钢

5、筋笼质量太轻）筋笼质量太轻）4、钢筋笼吊放不到位；、钢筋笼吊放不到位；（风险因素：槽壁垂直度不够（风险因素：槽壁垂直度不够/钢筋笼尺寸不准钢筋笼尺寸不准,纵向接头处产生弯曲纵向接头处产生弯曲/槽底沉渣太多）槽底沉渣太多）1、遇到障碍物；遇到障碍物；（风险因素风险因素：地质勘察不明）：地质勘察不明）2、槽壁坍塌；槽壁坍塌；（风险因素风险因素：地质条件差（遇到软弱土层：地质条件差（遇到软弱土层或泥砂土层）或泥砂土层）/泥浆不符合要求泥浆不符合要求/单元槽段过长单元槽段过长/地下水位过地下水位过高或孔内出现承压水高或孔内出现承压水/槽壁受到扰动槽壁受到扰动/成槽后泥浆搁置时间成槽后泥浆搁置时间过长过

6、长/槽内泥浆液面过低槽内泥浆液面过低/槽壁两侧附加荷载过大）槽壁两侧附加荷载过大）3、成槽偏斜；、成槽偏斜；（风险因素：成槽机抓斗偏心（风险因素：成槽机抓斗偏心/成槽段地质成槽段地质条件较差）条件较差）地地下下连连续续墙墙施施工工风风险险分分析析钻孔灌注桩钻孔灌注桩适用地质条件适用地质条件可在各种软弱地层中采用。优点优点 施工机械化程度高，成孔速度快； 施工中无降水和抽水现象，对周边地层影响小； 单桩成本较地下连续墙低。缺点缺点 普通钻孔桩最小桩间距不宜小于150mm；桩间要采用旋喷或摆喷来止水，整体刚度差； 基坑开挖中，桩间止水效果不好； 排桩施工垂直容许偏差1%，也就是15m偏差150mm

7、，挡土和止水结构容易在深处错位。钻钻孔孔灌灌注注桩桩适适用用条条件件及及优优缺缺点点钻孔灌注桩钻孔灌注桩钻孔灌注桩钻孔灌注桩（风险因素：成桩过程中套管钻头变形，桩的垂（风险因素：成桩过程中套管钻头变形，桩的垂直度偏差）直度偏差）( (风险因素：遇到软弱土层或流砂风险因素：遇到软弱土层或流砂/ /泥浆不符合要求泥浆不符合要求/ /地下水位过地下水位过高高) )；（风险因素：孔壁不平或弯曲（风险因素：孔壁不平或弯曲/ /钢筋笼尺寸不准钢筋笼尺寸不准/ /孔孔底沉渣过多）；底沉渣过多）；（风险因素：导管接头不严密（风险因素：导管接头不严密/ /泥浆渗入导管内泥浆渗入导管内/ /首批混凝土未首批混凝土

8、未能将泥浆与混凝土隔开能将泥浆与混凝土隔开/ /混凝土浇灌间隔或浇灌时间过长混凝土浇灌间隔或浇灌时间过长/ /混凝土浇灌时局混凝土浇灌时局部塌孔）部塌孔）（风险因素：物探勘察不准）；（风险因素：物探勘察不准）；（风险因素：混凝土在导管中停留时间过久（风险因素：混凝土在导管中停留时间过久/ /最初灌注的混凝土最初灌注的混凝土已经初凝已经初凝/ /导管在混凝土中埋深过大）；导管在混凝土中埋深过大）；钻钻孔孔灌灌注注桩桩施施工工风风险险分分析析土钉墙土钉墙适用地质条件适用地质条件以粘土及粉质粘土为主的土层、半土半岩地层；周边环境条件容许。以粘土及粉质粘土为主的土层、半土半岩地层；周边环境条件容许。优

9、点优点 节省投资，至少可节省一半；节省投资，至少可节省一半； 可进行信息化设计与施工，施工速度快；可进行信息化设计与施工，施工速度快； 基坑作业空间开阔，无内支撑，主体结构施工快；基坑作业空间开阔，无内支撑，主体结构施工快； 土钉支护可以和预应力锚杆联合使用。土钉支护可以和预应力锚杆联合使用。缺点缺点 土钉和锚杆需占用基坑周围的地下空间；土钉和锚杆需占用基坑周围的地下空间； 淤泥、流砂及有大量渗水的地层，不宜采用；淤泥、流砂及有大量渗水的地层，不宜采用； 土体有较大位移。土体有较大位移。土土钉钉墙墙适适用用条条件件及及优优缺缺点点土钉墙土钉墙土钉墙土钉墙土钉墙土钉墙土土钉钉墙墙受受力力机机理理

10、分分析析土钉墙土钉墙1、遇到障碍物无法成孔；、遇到障碍物无法成孔；（风险因素：地下设施较多、物探勘察不准（风险因素：地下设施较多、物探勘察不准/漂漂石、砾石）石、砾石）2、锚杆（土钉）施工时基坑塌方；、锚杆（土钉）施工时基坑塌方；（风险因素：未按设计规定分层开挖、（风险因素：未按设计规定分层开挖、超挖、上层未做完就开挖下一层超挖、上层未做完就开挖下一层/土钉施工质量问题，未按要求施工土钉施工质量问题，未按要求施工/基坑周基坑周边排水设施渗漏或地表水下渗导致周边土体边排水设施渗漏或地表水下渗导致周边土体C、值下降值下降/基坑降水不到位基坑降水不到位、喷射混凝土面层上未设排水孔）、喷射混凝土面层上

11、未设排水孔）3、锚杆拉拔不合格；、锚杆拉拔不合格；（风险因素：勘察设计参数取值问题（风险因素：勘察设计参数取值问题/锚杆（土钉）锚杆（土钉）施工质量问题，锚杆（土钉）长度不够或注浆不饱满或没有二次注浆或注施工质量问题，锚杆（土钉）长度不够或注浆不饱满或没有二次注浆或注浆量不够）浆量不够）土土钉钉墙墙施施工工风风险险分分析析第四部分第四部分 地下水风险地下水风险n基坑降水作用与适用范围基坑降水作用与适用范围n基坑中地下水的危害及降水对周边环境的基坑中地下水的危害及降水对周边环境的 影响评价影响评价n基坑地下水渗流规律与基坑降水类型基坑地下水渗流规律与基坑降水类型n降水井施工控制标准问题降水井施工

12、控制标准问题n减少降水不良影响的措施减少降水不良影响的措施地下水风险地下水风险基基坑坑降降水水作作用用与与适适用用范范围围 在地下水位较高的透水土层，例如砂石类土及在地下水位较高的透水土层，例如砂石类土及粉土类土中进行基坑开挖施工时由于坑内外的水位粉土类土中进行基坑开挖施工时由于坑内外的水位差大，较易产生流沙，管涌等渗透破坏现象。有时差大，较易产生流沙，管涌等渗透破坏现象。有时还会影响边坡或坑壁的稳定。因此，除了配合围护还会影响边坡或坑壁的稳定。因此，除了配合围护结构设置止水帷幕外，往往还需要在开挖前，采用结构设置止水帷幕外，往往还需要在开挖前，采用井点降水方法，将坑内或坑内外水位降低至开挖面

13、井点降水方法，将坑内或坑内外水位降低至开挖面以下。以下。降水作用降水作用u防止地下水因渗流而产生流沙管涌的破坏作用。防止地下水因渗流而产生流沙管涌的破坏作用。u消除或减少作用在边坡或坑壁围护结构上的静消除或减少作用在边坡或坑壁围护结构上的静水压力与渗透压力，提高边坡或围护结构的稳定性。水压力与渗透压力，提高边坡或围护结构的稳定性。u避免水下作业，使基坑施工能在水位以上进行，避免水下作业，使基坑施工能在水位以上进行，为施工提供方便，也有利于调高施工质量。为施工提供方便，也有利于调高施工质量。地下水风险地下水风险基基坑坑降降水水作作用用与与适适用用范范围围地下水风险地下水风险基基坑坑降降水水作作用

14、用与与适适用用范范围围 以上三个方面都是降水对深基坑工程的有利以上三个方面都是降水对深基坑工程的有利作用。但必须指出，降水对邻近环境会有不良影作用。但必须指出，降水对邻近环境会有不良影响，只要是随着地下水位的降低，在水位下降范响，只要是随着地下水位的降低，在水位下降范围内，土体的重度增大至或接近饱和重度。这样围内，土体的重度增大至或接近饱和重度。这样降水水位影响范围内的地面，包括建（构）筑物降水水位影响范围内的地面，包括建（构）筑物就会产生附加沉降。就会产生附加沉降。 有效应力原理：有效应力原理： =+u=+u 地下水水位下降，孔隙水压力地下水水位下降，孔隙水压力u u下降，有效下降，有效应力

15、应力增加（产生附加应力），土层因结沉降，增加（产生附加应力），土层因结沉降，进而地面沉降。进而地面沉降。地下水风险地下水风险降降水水对对周周边边环环境境的的影影响响评评价价基坑地下水危害的表现形式基坑地下水危害的表现形式: :I.I. 坑底突涌坑底突涌II.II. 坑侧渗漏坑侧渗漏III.III. 坑底渗漏坑底渗漏IV.IV. 坑底隆起坑底隆起. .围护围护“踢脚踢脚”明显明显V.V. 降水诱发地层过量沉降降水诱发地层过量沉降VI.VI. ( (无围护结构无围护结构) )基坑斜坡滑移、坍塌基坑斜坡滑移、坍塌地下水风险地下水风险坑坑底底突突涌涌案例案例1 1 基坑突涌事故基坑突涌事故地下水风险地

16、下水风险案例案例2 2 上海金茂大厦基坑突涌事故上海金茂大厦基坑突涌事故坑坑底底突突涌涌地下水风险地下水风险坑坑侧侧渗渗漏漏地下水风险地下水风险案例案例3.3.上海地铁上海地铁2 2号线某基坑渗漏形成盆状洼地号线某基坑渗漏形成盆状洼地坑坑侧侧渗渗漏漏 潜水渗漏案例潜水渗漏案例地下水风险地下水风险坑坑底底渗渗漏漏地下水风险地下水风险基坑地下水危害的成因类型基坑地下水危害的成因类型: :流砂流砂管涌管涌基坑底的突涌基坑底的突涌流流砂砂流砂形成条件：流砂形成条件：(1)土中粒径在土中粒径在0.01mm以下的颗粒含量在以下的颗粒含量在30%35%以上，并以上，并含有较多的片状、针状矿物（如云母、绿泥石

17、等）和附有亲含有较多的片状、针状矿物（如云母、绿泥石等）和附有亲水胶体矿物颗粒。这样土的吸水膨胀性较高而比重较小，在水胶体矿物颗粒。这样土的吸水膨胀性较高而比重较小，在不大的水流冲力下，细小颗粒即会发生悬浮流动；不大的水流冲力下，细小颗粒即会发生悬浮流动；(2)水力梯度较大，流速增大，动水压力超过了土颗粒的重量水力梯度较大，流速增大，动水压力超过了土颗粒的重量时，就能使土颗粒悬浮流动形成流砂；时，就能使土颗粒悬浮流动形成流砂；(3)土的渗透系数较小时，排水条件不通畅，易形成流砂；土的渗透系数较小时，排水条件不通畅，易形成流砂；(4) 砂土中、孔隙比愈大，愈容易形成。砂土中、孔隙比愈大，愈容易形

18、成。地下水风险地下水风险流砂破坏示意图流砂破坏示意图 斜坡条件时斜坡条件时 地基条件时地基条件时原坡面；流砂后坡面；流砂堆积物；地下水位；建原坡面；流砂后坡面；流砂堆积物；地下水位；建筑物原位置；流砂后建筑物位置；滑动面；流砂发生区筑物原位置；流砂后建筑物位置；滑动面；流砂发生区地下水风险地下水风险流流砂砂 地基土在具有一定渗流速度（或梯度）的水流作用下，地基土在具有一定渗流速度（或梯度）的水流作用下，其细小颗粒被冲走，土中的空隙逐渐增大，慢慢形成一种其细小颗粒被冲走，土中的空隙逐渐增大，慢慢形成一种能穿越地基的细管状渗流通道，从而掏空地基或坝体，使能穿越地基的细管状渗流通道，从而掏空地基或坝

19、体，使之变形、失稳，此现象即为管涌。之变形、失稳，此现象即为管涌。管涌形成条件：管涌形成条件：（）土中粗细颗粒粒径比（）土中粗细颗粒粒径比 D/dD/d1010；（）土的不均匀系数（）土的不均匀系数 d d6060/d/d10 1010 10；（）两种互相接触的土层渗透系数之比（）两种互相接触的土层渗透系数之比 k1/k1/ k2k2 2 23 3；（）渗流梯度大于土的临界梯度。（）渗流梯度大于土的临界梯度。管管涌涌地下水风险地下水风险管涌破坏示意图管涌破坏示意图 1管涌堆积物；2地下水位；3管涌通道；4渗流方向 地下水风险部分管管涌涌基基坑坑底底的的突突涌涌地下水风险部分 当基坑下有承压水存

20、在，开挖基坑减小了含当基坑下有承压水存在，开挖基坑减小了含水层上覆不透水层的厚度，当它减少到一定程度水层上覆不透水层的厚度，当它减少到一定程度时，承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板，时，承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板，造成突涌。造成突涌。抗承压水稳定性示意图抗承压水稳定性示意图式中：式中： 水的重度：水的重度：w土的浮重度；土的浮重度；h承压水头高于含水层顶承压水头高于含水层顶 板的高度。板的高度。基坑突涌产生的条件是基坑开挖后不透水层的厚度基坑突涌产生的条件是基坑开挖后不透水层的厚度/hHW基基坑坑底底的的突突涌涌地下水风险部分地下水风险部分地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律

21、基坑地下水渗流有以下几种类型：基坑地下水渗流有以下几种类型：1 1、第一类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流、第一类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流2 2、第二类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流、第二类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流3 3、第三类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流、第三类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流4 4、第四类基坑（无隔水帷幕）周围的地下水渗流、第四类基坑（无隔水帷幕）周围的地下水渗流地下水风险部分地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律1 1、第一类基坑围护结构（隔水帷幕）、第一类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流周

22、围的地下水渗流地下水风险部分地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律 基坑围护结构深入隔水层（即含水层底板）中，井点基坑围护结构深入隔水层（即含水层底板）中，井点降水以疏干基坑内的地下水为目的，降水以疏干基坑内的地下水为目的，( (见图见图) )。这类围护结。这类围护结构位于降水含水层以下，即潜水含水层底板之中，将基坑构位于降水含水层以下，即潜水含水层底板之中，将基坑内的地下水与基坑外的地下水分隔开来。其地下水渗流特内的地下水与基坑外的地下水分隔开来。其地下水渗流特征：征：由于围护结构隔水，基坑内、外地下水无水力联系。由于围护结构隔水，基坑内、外地下水无水力联系。降水时，基坑外地下水不受影响

23、。降水时，基坑外地下水不受影响。因此，这类井点降水影因此，这类井点降水影响范围小。这种基坑在上海很普遍，一般基坑深度小于响范围小。这种基坑在上海很普遍，一般基坑深度小于101015m15m。1 1、第一类基坑围护结构（隔水帷幕）、第一类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流周围的地下水渗流地下水风险部分地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律2 2、第二类基坑围护结构（隔水帷幕）、第二类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流周围的地下水渗流地下水风险部分地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律2 2、第二类基坑围护结构（隔水帷幕）、第二类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流周围的地

24、下水渗流 基坑围护结构穿越相结隔水层（即含水层顶板），井点基坑围护结构穿越相结隔水层（即含水层顶板），井点降水以降低基坑下部承压含水层的水头，防止基坑底板隆起降水以降低基坑下部承压含水层的水头，防止基坑底板隆起或突水产生流砂为目的。或突水产生流砂为目的。 这类围护结构未将基坑内、外承压含水层分隔开。这类围护结构未将基坑内、外承压含水层分隔开。 其地下水渗流特征：由于不受围护结构的影响，基坑内、其地下水渗流特征：由于不受围护结构的影响，基坑内、外地下水连续相通。外地下水连续相通。地下水风险部分地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律 这类井点降水影响范围较大，但降落漏斗平缓，抽水引这类井点降水

25、影响范围较大，但降落漏斗平缓，抽水引起的地面沉降为均匀沉降。起的地面沉降为均匀沉降。 这种基坑深度在上海一般大于这种基坑深度在上海一般大于151520m20m。例如引水工程中。例如引水工程中的南市水厂降水工程、世界广场降水工程、人民广场地下变的南市水厂降水工程、世界广场降水工程、人民广场地下变电站降水工程等。电站降水工程等。2 2、第二类基坑围护结构（隔水帷幕）、第二类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流周围的地下水渗流地下水风险部分地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律3 3、第三类基坑围护结构（隔水帷幕）、第三类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流周围的地下水渗流地下水风险部分

26、地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律 基坑围护结构深入承压含水层中，井点降水的前期以降基坑围护结构深入承压含水层中，井点降水的前期以降低基坑下部承压含水层的水头为目的，后期以疏干承压含水低基坑下部承压含水层的水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的。层为目的。 其地下水渗流特征：由于受围护结构的阻挡，上部基坑其地下水渗流特征：由于受围护结构的阻挡，上部基坑内、外地下水不连续，中下部或底部含水层连续相通，地下内、外地下水不连续，中下部或底部含水层连续相通，地下水呈三维流态。另外，由于井损，井内水位低于井壁外水位，水呈三维流态。另外，由于井损，井内水位低于井壁外水位，而且，随着水位降深的加大，

27、井内、外水位降相差越大。而且，随着水位降深的加大，井内、外水位降相差越大。 3 3、第三类基坑围护结构（隔水帷幕）、第三类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流周围的地下水渗流地下水风险部分地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律3 3、第三类基坑围护结构（隔水帷幕）、第三类基坑围护结构（隔水帷幕）周围的地下水渗流周围的地下水渗流 这类基坑深度比较深，在上海一般大于这类基坑深度比较深，在上海一般大于202025m25m。例如合。例如合流污水治理工程中的的流污水治理工程中的的4.14.1标彭越浦泵站降水工程，吴泾、闵标彭越浦泵站降水工程，吴泾、闵行污水外排工程行污水外排工程3.13.1标降水

28、工程，上海外环沉管隧道浦西岸边标降水工程，上海外环沉管隧道浦西岸边段降水工程、复兴东路电缆隧道工作井、段降水工程、复兴东路电缆隧道工作井、M4M4号线董家渡修复号线董家渡修复段等。段等。 地下水风险部分地下水风险部分地地下下水水渗渗流流规规律律4 4、第四类基坑（无隔水帷幕）周围的地下水、第四类基坑（无隔水帷幕）周围的地下水渗流渗流 基坑周边无隔水帷幕，这类基坑渗流只受水文基坑周边无隔水帷幕，这类基坑渗流只受水文地质条件影响为平面渗流，在降水井附近为三维空地质条件影响为平面渗流，在降水井附近为三维空间流。间流。地下水风险部分地下水风险部分基基坑坑降降水水类类型型根据基坑渗流类型可以划分四种基坑

29、降水类型根据基坑渗流类型可以划分四种基坑降水类型 1 1第一类基坑工程降水第一类基坑工程降水隔水帷幕深入降水隔水帷幕深入降水含水层隔水底板、降水井穿越降水含水层的基坑降含水层隔水底板、降水井穿越降水含水层的基坑降水水 这类降水设计依据的理论是带隔水边界的基坑这类降水设计依据的理论是带隔水边界的基坑平面渗流理论。降水方法采用管井抽水方法或加真平面渗流理论。降水方法采用管井抽水方法或加真空的管井抽水方法，也可以采取轻型井点、喷射井空的管井抽水方法，也可以采取轻型井点、喷射井点抽水方法。该类降水对周边环境影响很小。点抽水方法。该类降水对周边环境影响很小。 地下水风险部分地下水风险部分 2 2第二类基

30、坑工程降水第二类基坑工程降水隔水帷幕深入降水隔水帷幕深入降水含水层中、降水井未深入降水含水层中的基坑降水含水层中、降水井未深入降水含水层中的基坑降水 这类降水设计依据的理论是无界或者有补给边这类降水设计依据的理论是无界或者有补给边界的基坑平面渗流理论。降水方法采用管井抽水方法。界的基坑平面渗流理论。降水方法采用管井抽水方法。该类降水对周边环境影响比较大。该类降水对周边环境影响比较大。 3 3第三类基坑工程降水第三类基坑工程降水隔水帷幕深入降水隔水帷幕深入降水含水层中、降水井穿越降水含水层的基坑降水含水层中、降水井穿越降水含水层的基坑降水 这类降水设计依据的理论是基坑空间渗流理论。这类降水设计依

31、据的理论是基坑空间渗流理论。降水方法采用管井抽水方法。该类降水对周边环境降水方法采用管井抽水方法。该类降水对周边环境的影响取决于降水井的位置、滤管长度及其与隔水的影响取决于降水井的位置、滤管长度及其与隔水帷幕的关系。帷幕的关系。 基基坑坑降降水水类类型型地下水风险部分地下水风险部分 4 4第四类基坑工程降水第四类基坑工程降水无隔水帷幕的基坑无隔水帷幕的基坑降水降水 这类基坑深度浅、无隔水帷幕，降水设计依据这类基坑深度浅、无隔水帷幕，降水设计依据的理论是潜水含水层平面渗流理论。降水方法可采的理论是潜水含水层平面渗流理论。降水方法可采用轻型井点、喷射井点或真空管井抽水方法。该类用轻型井点、喷射井点

32、或真空管井抽水方法。该类降水对周边环境影响比较大。降水对周边环境影响比较大。 基基坑坑降降水水类类型型降水设计中的几个问题降水设计中的几个问题地下水风险部分地下水风险部分（一）降水井的设置（一）降水井的设置 降水方法是指采用各类井点降低地下水位的方法。目降水方法是指采用各类井点降低地下水位的方法。目前常见的有：轻型井点法、电渗井点法、喷射井点法、管前常见的有：轻型井点法、电渗井点法、喷射井点法、管井井点法和降压井点法等。井井点法和降压井点法等。 各类井点适用范围见下表：各类井点适用范围见下表：各类井点适用范围各类井点适用范围井点类型井点类型岩性岩性渗透系数渗透系数（m/d）降低水位深降低水位深

33、度（度（m）备注备注轻型井点轻型井点粉质粘土、粉粉质粘土、粉土、细沙、中土、细沙、中细沙细沙0.150（0.510）312当渗透系数当渗透系数大时降水深大时降水深度宜小度宜小电渗井点电渗井点粘性土、淤泥粘性土、淤泥质土、粉土质土、粉土0.13(5)不限不限降压井点降压井点砂石、碎石类砂石、碎石类土土1(5)不限不限用于降低承用于降低承压水压力压水压力地下水风险部分地下水风险部分1 1降水井的平面布设降水井的平面布设 降水井布设比较降水井布设比较降水井布降水井布设设配合措施配合措施优点优点缺点缺点适用条件适用条件坑外降水坑外降水井点布设井点布设无隔水帷幕无隔水帷幕有利边坡稳定有利边坡稳定减少围护

34、的侧减少围护的侧压力压力坑外水位下坑外水位下降降环境要求环境要求不高不高坑内降水坑内降水井点布设井点布设隔水帷幕隔水帷幕或部分无隔或部分无隔水帷幕水帷幕坑外水位不下坑外水位不下降或少下降降或少下降形成向坑内形成向坑内水头差水头差环境要求环境要求高高地下水风险部分2 2连续墙深度与降水井深度的关系连续墙深度与降水井深度的关系 坑内降水时坑内地下水水位与连续墙深度的关系坑内降水时坑内地下水水位与连续墙深度的关系1 1深井井管；深井井管；2 2隔水帷幕；隔水帷幕；3 3地下管线；地下管线；4 4坑外建筑物基础坑外建筑物基础地下水风险部分地下水风险部分减少降水不良影响的措施减少降水不良影响的措施 基坑

35、降水期间，在基坑四周一定范围内，由于水位降落基坑降水期间，在基坑四周一定范围内，由于水位降落而引起地面沉降，相应形成以水位漏斗中心为中心的地面沉而引起地面沉降，相应形成以水位漏斗中心为中心的地面沉降变形区，导致其范围内建筑物、道路、管网等设施因不均降变形区，导致其范围内建筑物、道路、管网等设施因不均匀沉降发生断裂倾斜，影响正常使用和安全。问题严重时，匀沉降发生断裂倾斜，影响正常使用和安全。问题严重时，常引起部门纠纷和主管部门的干涉，导致基坑工程无法继续常引起部门纠纷和主管部门的干涉，导致基坑工程无法继续施工。因此在降水设计中首先要考虑周密，防范于未然。其施工。因此在降水设计中首先要考虑周密，防

36、范于未然。其次是万一出现问题，还应该有补救措施。具体来说，减少降次是万一出现问题，还应该有补救措施。具体来说，减少降水不良影响的措施有以下几个方面：水不良影响的措施有以下几个方面：地下水风险部分减少降水不良影响的措施减少降水不良影响的措施1.1.充分估计降水可能引起的不良影响充分估计降水可能引起的不良影响 降水工程是一项复杂的岩土及其贮存的地下水为对象的降水工程是一项复杂的岩土及其贮存的地下水为对象的岩土工程。必须按照岩土工程的勘察、设计、施工、监测程岩土工程。必须按照岩土工程的勘察、设计、施工、监测程序进行。充分估计可能引起的不良影响，切忌盲目冒险，特序进行。充分估计可能引起的不良影响，切忌

37、盲目冒险，特别是要有周密可靠的监测，制定防范措施，及时发现问题及别是要有周密可靠的监测，制定防范措施，及时发现问题及时处理。时处理。地下水风险部分减少降水不良影响的措施减少降水不良影响的措施2.2.设置有效的止水帷幕，尽量不在坑外降水设置有效的止水帷幕，尽量不在坑外降水 在实际工程中，有时会遇到止水帷幕漏水情况，其原因在实际工程中，有时会遇到止水帷幕漏水情况，其原因有的是灌浆施工不善，有的因搅拌未能搭接，有的是灌浆施工不善，有的因搅拌未能搭接，1%1%的倾斜度的倾斜度（这是施工规程所容许的）使止水帷幕不密闭，这些在设计（这是施工规程所容许的）使止水帷幕不密闭，这些在设计与施工中都要充分考虑，避

38、免发生。也有个别工程在维护桩与施工中都要充分考虑，避免发生。也有个别工程在维护桩之中适用素混凝土桩嵌缝代替旋喷桩，结果使止水帷幕失效，之中适用素混凝土桩嵌缝代替旋喷桩，结果使止水帷幕失效，这些失败教训均应引以为戒。这些失败教训均应引以为戒。 加深竖向止水帷幕，最好达到不透水层，能使止水帷幕加深竖向止水帷幕，最好达到不透水层，能使止水帷幕发挥最有效的作用。发挥最有效的作用。 不设置止水帷幕或在坑外降水，都会增大降水对环境的不设置止水帷幕或在坑外降水，都会增大降水对环境的影响。影响。地下水风险部分减少降水不良影响的措施减少降水不良影响的措施3.3.采用地下连续墙采用地下连续墙 地下连续墙造价虽高，

39、但能有效止水，适用于重要工程。地下连续墙造价虽高，但能有效止水，适用于重要工程。对于一般工程，也可以采用射水法施工地下连续墙。后者也对于一般工程，也可以采用射水法施工地下连续墙。后者也有同样的止水效果。与围护桩加止水帷幕比较，有时造价还有同样的止水效果。与围护桩加止水帷幕比较，有时造价还可节省。可节省。地下水风险部分减少降水不良影响的措施减少降水不良影响的措施4.4.坑底一下设置水平向止水帷幕坑底一下设置水平向止水帷幕 当含水层较厚，竖向止水帷幕难以穿透或造价太高，也当含水层较厚，竖向止水帷幕难以穿透或造价太高，也可以考虑在坑底以下设置水平向止水帷幕。当坑底以下无承可以考虑在坑底以下设置水平向

40、止水帷幕。当坑底以下无承压水时，可以采用较深的水平向止水帷幕。一般厚压水时，可以采用较深的水平向止水帷幕。一般厚1 12 2米即米即可。可。基坑降水风险部分基坑降水风险部分减少降水不良影响的措施减少降水不良影响的措施5.5.设置回灌系统，形成人为常水头边界设置回灌系统，形成人为常水头边界 在需要采取沉降防止措施的建（构）筑物靠近基坑一侧在需要采取沉降防止措施的建（构）筑物靠近基坑一侧设置回灌系统，尽量保持原有地下水位。回灌系统适用于粉设置回灌系统，尽量保持原有地下水位。回灌系统适用于粉土粉砂土层，对于粘性土，一般无需降水，砂、砾等土层因土粉砂土层，对于粘性土，一般无需降水，砂、砾等土层因透水性

41、高，回灌量与抽水两均很大，一般不适用，回灌系统透水性高，回灌量与抽水两均很大，一般不适用，回灌系统只要有：只要有： （1 1）渗渠、渗坑）渗渠、渗坑 当基坑出水量来自潜水含水层时，地表土层渗透性较好，当基坑出水量来自潜水含水层时，地表土层渗透性较好，可设置渗渠渗坑，底部辅以砂砾石。可设置渗渠渗坑，底部辅以砂砾石。基坑降水风险部分减少降水不良影响的措施减少降水不良影响的措施（2 2）回灌井）回灌井 一般应与抽水井点结构相同，有时也采用砂井。适用于埋深较深的一般应与抽水井点结构相同，有时也采用砂井。适用于埋深较深的潜水或上部具有较厚的不透水层的承压水。多以自由注入将水引入井点，潜水或上部具有较厚的

42、不透水层的承压水。多以自由注入将水引入井点，利用井点水位与地下水位之差，使回灌井进入含水层。若需增大回灌量，利用井点水位与地下水位之差，使回灌井进入含水层。若需增大回灌量，迅速抬高地下水位，可采用压力灌注。迅速抬高地下水位，可采用压力灌注。 回灌系统的布设决定于回灌水量及回灌含水层的渗透性、水位差等。回灌系统的布设决定于回灌水量及回灌含水层的渗透性、水位差等。要想在基坑外围某一界线外保持天然状态下的地下水位，即在此处形成要想在基坑外围某一界线外保持天然状态下的地下水位，即在此处形成定水头补给边界。此时回灌量应与基坑出水量处于动平衡。这符合稳定定水头补给边界。此时回灌量应与基坑出水量处于动平衡。

43、这符合稳定流计算的基本假设。故可参照稳定流的有关公式进行计算。流计算的基本假设。故可参照稳定流的有关公式进行计算。 在回灌系统的两侧及特殊需要处，设置水位观测井点，监测水位变在回灌系统的两侧及特殊需要处，设置水位观测井点，监测水位变化，调节回灌水量。化，调节回灌水量。基坑降水风险部分基坑降水风险部分常见的三种问题常见的三种问题第五部分、基坑土方开挖第五部分、基坑土方开挖一、超挖一、超挖二、施工顺序的不合理二、施工顺序的不合理三、基坑边坡放坡过陡三、基坑边坡放坡过陡第五部分、基坑土方开挖第五部分、基坑土方开挖基基坑坑土土方方开开挖挖的的时时空空效效应应 从国内软土地区，特别是上海地区近十几年来从

44、国内软土地区，特别是上海地区近十几年来在深基坑的施工实践和试验研究成果中，可以认识在深基坑的施工实践和试验研究成果中，可以认识到：在深基坑开挖及支撑过程中，每个分步开挖的到：在深基坑开挖及支撑过程中，每个分步开挖的空间几何尺寸和支护墙体开挖部分的无支撑暴露时空间几何尺寸和支护墙体开挖部分的无支撑暴露时间，与周围墙体和土体位移有一定的相关性，这里间，与周围墙体和土体位移有一定的相关性，这里反映出基坑开挖中时空效应的规律性。反映出基坑开挖中时空效应的规律性。一、基底超挖一、基底超挖 在进行基坑的开挖时，所开挖基坑不得超在进行基坑的开挖时，所开挖基坑不得超过支护（支撑）工作面或基底标高，如个别地过支

45、护（支撑）工作面或基底标高，如个别地方必须进行超挖时，其处理方法应取得设计单方必须进行超挖时，其处理方法应取得设计单位同意。且超挖的深度不宜过大。位同意。且超挖的深度不宜过大。第五部分、基坑土方开挖风险第五部分、基坑土方开挖风险二、施工顺序的不合理二、施工顺序的不合理 土方开挖宜先从低处开挖，分层分段依次进土方开挖宜先从低处开挖，分层分段依次进行，形成一定坡度，以利排水。行，形成一定坡度，以利排水。第五部分、基坑土方开挖风险第五部分、基坑土方开挖风险三、基坑边坡放坡过陡三、基坑边坡放坡过陡 土方开挖纵坡应按规范要求坡度放坡开挖，土方开挖纵坡应按规范要求坡度放坡开挖，避免发生纵坡失稳现象。避免发

46、生纵坡失稳现象。第五部分、基坑土方开挖风险第五部分、基坑土方开挖风险1、边坡失稳；、边坡失稳；（风险因素：设计失误（风险因素：设计失误/暴雨等导致土体强度发生变暴雨等导致土体强度发生变化）化）2、围护结构损伤；、围护结构损伤；（风险因素：挖土机破坏围护结构）（风险因素：挖土机破坏围护结构）3 3、基坑底部隆起；、基坑底部隆起；（风险因素：基坑暴露时间过长（风险因素：基坑暴露时间过长/ /设计失误设计失误/ /勘勘察失误察失误/ /超挖）超挖）4 4、基底扰动；、基底扰动；（风险因素：地下水位发生变化时垫层浇筑不及时）（风险因素：地下水位发生变化时垫层浇筑不及时）5 5、基坑坍塌；、基坑坍塌；（

47、风险因素：暴雨（大量雨水渗入导致周围土体（风险因素：暴雨（大量雨水渗入导致周围土体C C和和值下降）值下降）/ /地震地震/ /围护结构破坏（设计承载力严重不足围护结构破坏（设计承载力严重不足/ /施工质量施工质量严重缺陷严重缺陷/ /地质勘察参数严重有误）地质勘察参数严重有误）/ /土方超挖严重）土方超挖严重）第六部分、支撑体系风险第六部分、支撑体系风险1、支撑失稳（严重）；、支撑失稳（严重）；（原因：设计失误（原因：设计失误/支撑连接方式不可靠支撑连接方式不可靠/施工有施工有偏差偏差/意外坠物受力意外坠物受力/竖向支撑位移过大（基坑回弹引起）竖向支撑位移过大（基坑回弹引起）/支撑材料反复使

48、支撑材料反复使用，初始弯矩大用，初始弯矩大/角支撑与围檩之间产生剪切破坏角支撑与围檩之间产生剪切破坏/围檩与支护桩之间产生围檩与支护桩之间产生未作防滑构造措施）未作防滑构造措施）2、支撑与围护结构连接处破坏；、支撑与围护结构连接处破坏；（原因：连接处构造措施设计有误（原因：连接处构造措施设计有误/未进未进行局部的失稳及强度验算行局部的失稳及强度验算/角支撑部位与钢围檩、钢围檩与围护桩间无抗角支撑部位与钢围檩、钢围檩与围护桩间无抗滑、抗剪措施或措施不当）滑、抗剪措施或措施不当）3、支撑开裂甚至折断；、支撑开裂甚至折断；（原因：支撑材料不合格（原因：支撑材料不合格/墙后地表超载墙后地表超载/雨水或雨水或地下管道渗漏导致土压力增大）地下管道渗漏导致土压力