環(huán)境巖土工程學(xué)課件東南大學(xué)潘華良環(huán)境巖土工程學(xué)概論人類工程活動造成的環(huán)境巖土工程問題二

第8章

人類工程活動造成的

環(huán)境巖土工程問題解決工程與環(huán)境之間的矛盾的幾點原則：(1)環(huán)境補償?shù)脑瓌t(2)工程避讓的原則(3)環(huán)境治理的原則8.1打樁對周圍環(huán)境的影響預(yù)制樁及沉管灌注樁等擠土樁，在沉樁過程中，樁周地表土體隆起，樁周土體受到強烈擠壓擾動，土體結(jié)構(gòu)被破壞。探討受打樁擾動后樁周土的工程特性，對合理進行樁基設(shè)計具有重要意義。樁擠土效應(yīng)的理論分析1.小孔擴張理論塑性區(qū)的應(yīng)力變化對飽和軟土，其塑性區(qū)任一點的應(yīng)力兩個方向(徑向、切向)上的總應(yīng)力增量：R--塑性區(qū)半徑；cu--土的不排水強度；ρ--離樁心距離；彈性區(qū)的應(yīng)力變化

R--塑性區(qū)半徑；cu--土的不排水強度；ρ--離樁心距離；塑性栽區(qū)邊歷界上貝徑向做位移蘆、塑像性區(qū)卸半徑路及樁浴土界征面的保擠壓擺力Pu--庭樁土拖界面市徑向庸擠壓日應(yīng)力旋；cu--拼土的叉不排致水強順度；up--塑性球區(qū)邊咱界上仙的徑貫向位充移；E--土的撫彈性萬模量故；μ--土的兵泊松蜂比。2.泛強擾偶動區(qū)裝的范也圍當(dāng)土梁體確侍定后扮，土私的力館學(xué)指迎標(biāo)E寶、μ絨、c崖、φ腥不變睡，塑惡性區(qū)跑半徑餃與小管孔直徑呈線性性關(guān)柳系。沉樁炮對周旗圍環(huán)肺境的何影響(1票)噪硬音的鴉影響擱。打樁勞時柴撫油錘污產(chǎn)生椒的噪干音可缺高達懸12兄0d暈B以迷上，版一根媽長樁聯(lián)至少江要錘酸擊幾獨百次枯乃至仆幾千許次。孝這對慣附近墊的學(xué)壘校、泡醫(yī)院揉、居米民、稱機關(guān)覺等都譽具有既一定僅的干診擾作酒用，勞打樁頓產(chǎn)生墊的噪蛋音影閃響人副們學(xué)決習(xí)、績工作黃和休哪息。(2頓)振狠動的駛影響稈。打樁嘴時會哀產(chǎn)生仔一定亡的振弓動波志向四紋周擴牢散。驅(qū)振動查對人芝來說董，較排長時揭間處位在一歪個周猾期性蒙微振陡動作剃用下杰，會飲感到隆難受傲。特賽別是來住在緒木結(jié)沉構(gòu)房掠屋內(nèi)財?shù)木铀朊?，繡地板穗、家疏具都乞會不挽停地殖搖晃負，對晉年老完有病考的人歸影響護尤大床。在通全常情鋒況下杯，振是動對廟建筑宰物不逃會造貨成破毛壞性箱的影裹響。鍵點振非源，迅速聾衰減運,精秧密機弱床、礎(chǔ)儀器役儀表姜的正森常操險作有影響(3榮)擠析土效盛應(yīng)的潮影響演。樁打入地下譽時，寨樁身庸將置炮換同錯體積崗的土游。因銷此在匙打樁團區(qū)內(nèi)蝴和打儀樁區(qū)叢外一視定范抹圍內(nèi)雨的地瓶面，分會發(fā)搜生堅織向和冶水平客向的弓位移擾。大量叛土體妄的移室動常身導(dǎo)致南鄰近肉的建裁筑物俊發(fā)生黨裂縫從、道籠路路灑面損遮壞、防水管杯爆裂鑰、煤社氣泄過漏：鍋邊坡止失穩(wěn)捏等等愉一系峰列事倘故。上海弊外白拍渡橋晚立剖奸面圖按樁補的擠貍土效扔應(yīng)，福樁可秩分為姓：排擠追土樁如混鄭凝土密預(yù)制內(nèi)樁、斜木樁倒等；談排土納的體腿積與賓樁的惕外包彈體積炭相等孤；非排板擠土華樁排擠擁土的爽體積窩為零辛。如遠鉆孔愿灌注袋樁、皂挖孔京樁等里；低排穗擠土月樁排擠賽土的歌體積胡小于勉樁的杠外包星體積太，如涼開口光的鋼缺管樁盡，工較字鋼誦樁等鳴。Y型舒沉管洗灌注奴樁減少帥擠土熔影響沒的措渾施：(1者)預(yù)汽鉆孔芒取土墻打樁聲。先在截打樁炭的位山置上統(tǒng)用螺達旋鉆校鉆成床一直躲徑不極大于營樁徑費2／鎖3、柔深度蝦不大蹄于樁隔長2攤／3全的孔以，然填后在艷孔位梳上打贊樁；(2抓)設(shè)膽置防片擠孔欺。在打冰樁區(qū)麻內(nèi)或嫌在打甲樁區(qū)喪外，出打設(shè)頸若干飾個出往土的怨孔。休出土漏孔的找數(shù)量磁可按某擠土霞平衡渠的原墳理估非算；(3者)合躺理安區(qū)排打鋤樁順禽序和博方向你。對著生建筑統(tǒng)物打棗樁比橡背著攀建筑駱物打峰樁的煙擠土耗效應(yīng)億要不里利得妨多；(4啞)控漏制打呀樁速咳率。打樁研速度雁越快踏，擠系土效午應(yīng)越榜顯著州；(5謹(jǐn))設(shè)猴置排哭水措士施。促使予由打跨樁擠期壓引索起的城超孔驅(qū)隙水違應(yīng)力良消散拖；(6匯)其烤他。如設(shè)夜置防略振溝近等等鏟。加強輕監(jiān)測叨。8.趣2基天坑開核挖造膜成地仁面移違動或杰失穩(wěn)隨著竿經(jīng)濟柄建設(shè)快的發(fā)擊展，通高層碌建筑恒的基誘坑面航積越辱來越拿大，牽深度造也越碑來越汁深。開挖諷基坑弱，大院量卸知荷，勺由于應(yīng)力鄉(xiāng)豐釋放，即及使有特剛度辦很大泛的支孫護體愿系，較坑周期土體愛仍難抄于避窯免會研發(fā)生騙水平桐方向經(jīng)和豎秧直方枯向的寨位移座。再霸由于地下眾水的逮滲流，基棒坑施視工期愛長，跟坑周租土體版移動姜對建筑棕物、道路洗交通、供水伙供氣救管線、通訊等造宅成很逆大的收威脅獅。深、并大基拉坑工牌程及軍其環(huán)現(xiàn)境土占工問早題地表妖沉降膛與土釀層位您移(1斗)墻困體彈壘性變段位；(2饒)基卻坑卸廟載回昌彈、靠塑性份隆起輕、降鮮水不弱當(dāng)引議起的仗管涌飄、翻志砂；(3庫)墻螞外土冊層固令結(jié)沉四降；(4塌)井鉤點或循深井停降水怖帶走店土砂苦(也施是一呼種地頁層損伶失)?。?5辣)墻四段接鐘頭處相土砂彈漏失掀；(6驗)槽駛壁開本挖，暖地層弄向槽良內(nèi)變聲形。3.地客鐵車泊站深忽大基覺坑的名施工胞技術(shù)估要求(1籠)撐撥后挖納，留砌土堤抬；(2灑)對筋支撐擠施加童設(shè)計旁軸力爽(3火0％肚～7度0％貢)的預(yù)應(yīng)縱力；(3嫩)每鉗步開疊挖及忌支撐逼的時歷限tr≤24刑h；(4不)坑間內(nèi)井點應(yīng)降水以固浴結(jié)土隆體、丸改善漁土性虜，減菠少土希的流狼變發(fā)匪展。5.咬變形瀉監(jiān)控(1也)施觀工工篇況實訓(xùn)施情鳳況跟及蹤觀縱察；(2律)日庭夜不壟中斷孩的現(xiàn)甘場監(jiān)剖測與幕險情跪及時寸預(yù)測畏和預(yù)涌報；(3茄)定楊量反雕饋分要析，栗信息眼化設(shè)欄計施助工；(4財)及罷時修篇改、蛙調(diào)整形施工栗工藝?yán)?shù)批；(5籍)及瞧時提盾出、儉檢驗厚、改谷進設(shè)釘計施川工技架術(shù)措構(gòu)施。6.替減少彎沉降票的措倡施(1趟)采縫取剛謀度較演大的像地下政連續(xù)郊結(jié)構(gòu)漠；(2洲)分炸層分茶段開痰挖，仙并設(shè)悄置支駛撐；(3氣)基窮底土兄加固擁；(4感)坑董外注戒漿加徐固；(5憐)增恩加維小護結(jié)杰構(gòu)入蹲土深饑度和版墻外鞏帷幕協(xié)；(6毫)盡您量縮鐘短基幅坑施音工時勸間；(7拴)降評水時紡，應(yīng)稠合理驚選用每井點謀類型孔，優(yōu)抬選濾盟網(wǎng)，膜適當(dāng)努放緩種降水疼漏斗卷線坡旁度，紋設(shè)置稠隔水厘帷幕申；(8靜)在礎(chǔ)保護賓區(qū)內(nèi)貌設(shè)置逃回灌需系統(tǒng)厭；(9矛)盡涌量減慘少降叔水次勵數(shù)。8.仇2.眠2.符深基惜坑開吊挖對孝臨近考地下恰管線昏的影販響1.就地下圓管線著位移宅計算地下妻管線草位移桐計算迫可按筑豎向裕和水和平兩返個方猴向的朝位移辛分別慶計算襲。(2摔)地辱下管覆線豎尸向位騎移計者算沉陷珍區(qū)的次豎向蘇位移草方程y(漆x)：地下疊管線雖水平澤位移繩方程y(立x)8.附3軟補土隧袋道推越進時跟的地祖面移喬動在軟跨土地御層中晶，地第鐵、冒污水賺隧道踏等常狼采用疑盾構(gòu)性法施揚工。欄盾構(gòu)腸在地軟下推徐進時絨，地鏟表會骨發(fā)生場不同津程度蹈的變漂形。地表彈的變趨形與隧道眾的埋色深、盾構(gòu)蛇的直湖徑、軟土小的特豈性、盾久構(gòu)的施工掛方法、襯砌蜘背面邀的壓尚漿工階藝等因海素有蓬關(guān)。盾構(gòu)難掘進煤中的身環(huán)境攤問題由于更盾構(gòu)蒼掘進帝引起薯地層逝擾動郵，諸攝如土敏體地表虧沉降和分副層土體離移動、土體絹應(yīng)力、含水方量、孔隙亮水壓禽力、彈性肝模量、泊松畏比、強度和承載蘆力等物蠻理力握學(xué)參緩數(shù)的偷變化羊是不木可避疲免的倦。武警雁戰(zhàn)士塌正用噸黃沙彈填堵榨凹陷況的地兄面20呆03鼠年7酷月2掙日凌們晨，裁上海斗地鐵飼四號創(chuàng)線發(fā)享生地槐面沉鴨陷事振故，拐樓房福倒塌積，外脖灘防殊汛墻票被破撒壞。盾構(gòu)民掘進時引起白的土烘體沉衫降機傭理1.水和南泥漿違的擾可動盾構(gòu)肝經(jīng)過龜?shù)牡嘏K區(qū)，熔可能各引起地下攀水含典量和特紊流嘉運動狀態(tài)疲的改幟變。2.對不懲良土而層的貪影響盾構(gòu)忍法施債工刀賭盤的倉切削豆旋轉(zhuǎn)更振動藍引起孕飽和砂土霞或砂辮質(zhì)粉吩土的渾部分捷液化。3.周圍梅土體個應(yīng)力銳狀態(tài)兼的變富化盾構(gòu)魔掘進渠對土娃體的帆影響爸范圍8.紡4抽先汲地躍下水襖引起胳的地蝦面沉元降地下嘉水位搞上升乳引起扎的巖狀土工奏程問毫題1.處淺基社礎(chǔ)地渣基承艙載力建降低2.遺砂土診地震侍液化航加劇3.挺建筑銳物震武陷加戒劇4.翅土壤搏沼澤腳化、諒鹽漬招化5.簡巖土盡體產(chǎn)濕生變物形、弱滑移現(xiàn)、崩疏塌失慢穩(wěn)等6.葬地下灰水位古凍脹護作用潔的影梨響7.對炕濕陷襪性黃守土、青崩解低性巖鏈土、時鹽漬萄巖土痰的影決響8.膨驢脹性然巖土托產(chǎn)生盒脹縮祖變形抽汲華地下綿水產(chǎn)煤生的黎環(huán)境晝問題1.帥地表斑塌陷2.位地面付沉降3.受海(掠咸)勒水入鑰侵4.巨地裂揉縫的礎(chǔ)復(fù)活填與產(chǎn)洪生5.先地下韻水源庸枯竭丈，水晃質(zhì)惡恩化7.捎抽汲渡地下腔水出響現(xiàn)環(huán)爺境問繳題的定現(xiàn)狀據(jù)最圍新統(tǒng)腎計(倆中國褲日報嫌，2殃00胞4年麥7月鵝23訴日)香我國惡已有辦50碧多個閥城市終由于倘過量喊的抽獻汲地穩(wěn)下水粥造成柏48年65哭5k麻m2的地艙面沉速降。人工已回灌夾與地藥面回概彈1.貌回灌敬對地巨面沉追降的志影響抽汲粱地下顆水導(dǎo)水致地乓面沉淋降，碑是由企于地下輝水位瘦下降，導(dǎo)答致孔隙雹水壓醬力降徒低，土中匙有效城應(yīng)力甲增加，地層擁發(fā)生棉壓密袍變形的外柿在表英現(xiàn)?；毓嗬?，則循有利挪于穩(wěn)趕定地完下水污位，陪并促益使地下疾水位嘗回升，使慢土中孔隙橋水壓巷力增面大，土滲顆粒以間的刊接觸童應(yīng)力猛減小盞，土層晃發(fā)生撞膨脹，從燈而導(dǎo)遺致地雀面回六彈可信控制均地面窩沉降目。在地處下水床集中墻開采誘地區(qū)答，如束滬東岸工業(yè)熔區(qū)，趣回灌乳前1晃95查9年尿10惜月至疊19捕66艱年9激月，蹈地面購累計幕下沉贏0.甘5～蛙1m城，回惕灌后鳴19曠65攝年9就月至孩19轉(zhuǎn)74繼年9峰月，炊地面漏累計鮮上升澆18乓～3扒6m忙m；名同一諸時期促，滬斜西工乒業(yè)區(qū)錦回灌笛前地既面累豎計下逆沉4遞3～鴉59悅cm索，回訊灌后技地面出累計必上升打26暖～~幼44叨mm扛。申昆圣毛紡眉廠位懇于昆帥山市析區(qū)、恰長江絲式三角獄洲沖儀積平惠原。境內(nèi)竟水網(wǎng)參密集榨，水度利資踢源豐驅(qū)富，肉主要吃河、填湖有氣吳淞抗江、絨婁江憲、陽嗎澄湖屯、淀睡山湖愉，水提面占咸全市批總面烏積22％。申昆訂毛紡淹廠自19籃89年開挽始已眉連續(xù)6年采俯用深蔬井回衛(wèi)灌。如2號井喘剖面鄉(xiāng)豐，孔咬深68腸m以上劃為粉蕉砂、諷粉細柿砂潛造水、扔微承皇壓水摩含水陸層，68疫m～96亦m為第憤一承竊壓水捐，細是砂含跑水層熟厚度16填m，濾允水管餡位置73毯m～89霸m，承擔(dān)壓水藝位埋樓深7.晶5m，水領(lǐng)溫20℃，西出水樹量56軍m3／d申昆環(huán)毛紡箱廠深黑井回懲灌量勻每年2萬t左右足，用催水量<1縫.6萬t，回瘡灌時否問10吉0d～10線5d。夏灌理冬用溉井一糾般從6、7月份肝自來思水水紗溫高帳于25神.6℃時燈開始單回灌殲，到9月份豆水溫柔低于25捆.6℃時賢停止戚。冬灌漁夏用口井在12月份猛自來增水水阿溫低蹦于12氧.6℃時曾開始盞回灌襪，到秤翌年3、4月水怕溫升奮至12蘿.6℃?？偣?。2號井受試驗蛾曲線躬，夏逗灌期葛回灌捉水量2.兼39萬t，平蛙均水衣溫28臥.2℃，砍冬用屋期用菠水量0.但44萬t，平甩均水泛溫25踢.4℃，9個月歐采灌拐期中屬在含姑水層訂中溫籃差3℃。3號井捉試驗串曲線溜可以到看出序：冬紀(jì)灌期蹤蝶回灌誰水量2.灶03萬t，平嗎均水釣溫9.蒸2℃，取夏用懷期水侮量1.糕63萬t，平層均水抱溫11艦.4℃，10個月煌采灌兄期中純在含去水層像中溫釀差2.充2℃。2.壘地面嚼回彈李模型俘的建姓立與康求解相對換于含鉆水層頌(組翅)的斯抽水吉壓密佳過程踐而言更，人菜工回醬灌導(dǎo)荷致的復(fù)含水迷