地下工程設計與施工技術全套講義圖文并茂 非常全面

土層地下工程設計與施工講述內容：1、長沙市修建的主要地下工程及主要施工方法介紹2、土的相關知識、土壓力計算、地下水及降低地下水的措施

土層地下建筑設計與施工方法3、基坑法4、地下連續(xù)墻5、沉井6、逆作法7、盾構法8、鋼筋混凝土箱涵工程9、箱涵頂進法10、沉管法11、防水堵漏

什么叫地下工程指建筑在地面以下及山體內部的各類建筑物,具有隔熱、恒溫、密閉、防震、不占地面土地等許多特點。地下交通運輸：鐵路隧道、公路隧道、地下鐵道、水下隧道等地下工業(yè)用途：地下工廠、地下電站、地下變電站、地下礦井道、地下試驗室、地下污水處理場、地下輸水隧道等。地下存儲庫房：地下車庫、地下油庫、水封油庫、地下物資倉庫、地下水庫、地下廢料庫等。地下生活用房：地下商店、地下街道、地下影院、地下醫(yī)院、地下運動場、地下住宅等。地下軍事工程：地下指揮所、地下掩蔽部、地下各類軍事裝備、器材庫等。地下工程按照用途分類地下工程按成因可分為人工洞室和天然洞室兩大類。人工洞室指由人工開挖、支護形成的地下工程，天然洞室一般指碳酸鹽類巖層在水的長期作用下自然形成的地下空洞。1、長沙市修建的主要地下工程及主要施工方法介紹1.125條過江通道10年后開通，“3橋2隧”后年底前建成根據(jù)新修編的《長沙市城市總體規(guī)劃》，到2020年，長沙將擁有20條過江通道，加上4條過江地鐵和1條過江城際鐵路，共有25條過江通道。目前正在修建的過江隧道有“3橋2隧”，即福元路湘江大橋、湘府路湘江大橋、黃橋大道湘江大橋、營盤路湘江隧道、南湖路湘江隧道。3橋2隧”都將在2013年底前建成長沙市營盤路湘江隧道工程位于長沙市市區(qū)，位于橘子洲和銀盤嶺大橋之間，其中江中段橘子洲大橋約1.3km，距營盤嶺大橋約2.1km左右。主線西起咸嘉湖路，下穿瀟湘大道、傅家洲、橘子洲和湘江大道，東接營盤路。西岸設一進一出兩匝道，進口匝道接主線南側的湘江中路，出口匝道接主線北側的湘江中路。建設規(guī)模及標準本工程道路等級為城市主干道Ⅰ級，設計時速，主線：50km/h,匝道：40km/h；最小平曲線半徑，主線400m（設超高時100m），匝道：70m；最大縱坡，主線：5.95%，匝道：6.98%；設計使用年限：100年；抗震設防烈度：7度；防水等級：二級；主線為雙向四車道隧道，主線北線全長3001m，南側全長2702.84m。匝道為單車道隧道，設計車速40km/h，最大縱坡6.98%，匝道總長2659.545m，其中，A匝道全長625.205m，B匝道全長560.403m，C匝道全長841m，D匝道全長789m。長沙營盤路湘江隧道

傅家洲豎井位于傅家洲南端中部隧道南北主線之間，中心設計里程為:NK1+390,豎井中心距離北線隧道中心線距離12.7m，距離南線隧道中心線間距17.3m。豎井為圓形，凈空尺寸為8m，深度約41.437m。豎井從上到下穿越的底層主要為素填土、粉細砂、圓礫、全風化板巖和中風化板巖。圍護結構樁長約42.852m、嵌固深度5.5m。冠梁設計為800mm×800mm三管旋噴樁止水，旋噴樁與鉆孔樁同深度。豎井基坑采用Φ1200mm@1400mm維護結構樁，圍護結構樁樁間一排，外圍一排工164根Φ800mm三管旋噴樁止水，旋噴樁與鉆孔樁同深度。豎井基坑采用Φ15.2預應力錨索，環(huán)向間距1m，樁間打設，打設角度15度2號線一期期工程從從西向東東自汽車車西站→→楓林二二路→西西湖公園園→楓林林一路→→溁灣鎮(zhèn)鎮(zhèn)→湘江江→五一一大道→→五一廣廣場→芙芙蓉廣場場→袁家家?guī)X→長長沙火車車站→荷荷花路→→古曲路路→沙灣灣路→體體育新城城→杜花花路→新新長沙火火車站→→瀏陽河河→黃興興鎮(zhèn)光達達村止。。2號線一期工程（望望城坡站-光達站），線路全全長22.262km，均為地下線，共共設車站19座，全線地下站，，平均站間距約1182m，全線在西段設雷雷鋒停車場，在東東端設黃興車輛段段與綜合地基，設設主變電站兩座，，控制中心一座。。2號線一期工程建設設工期5年。1.2長沙市軌道交通2號線一期工程簡介介二標段工程概況長沙市軌道交通2號線一期工程土建建施工項目SG-2合同施工范圍包含含“二站一區(qū)”，，即：汽車西站、、金星大道及西湖湖公園站-溁灣鎮(zhèn)站區(qū)間。汽汽車西站全長265m；金星大道站全長長178m；西-溁區(qū)間明挖段長度度398.5m，暗挖段長412m。1、汽車西站汽車西站位于楓林林路與西二環(huán)交叉叉口南側的游園路路下，呈東西向布布置，為地下二層層三跨島式站臺車車站，車站總長265m，標準寬度20.5m，采用明挖法施工工。2、金星大道站金星大道車站位于于楓林二路與金星星路交叉口西側沿沿楓林二路偏北向向布置，為地下二二層單柱島式站臺臺車站，車站共設設兩組風亭，3個出入口及一個消消防出入口，車站站總長為178m，標準寬度為18.6m，采用明挖順做法法施工。3、西湖公園站-溁灣鎮(zhèn)站區(qū)間西湖湖公園站-溁灣鎮(zhèn)站按全長810.5m。本區(qū)間下穿西湖湖漁場、楓林一路路與濱湖路交叉路路口；其中明挖段段長398.5m；暗挖段長412m，設置一座聯(lián)絡通通道，與原站合建建，聯(lián)絡通道亦采采用礦山法施工。。汽車西站地鐵車站站本區(qū)間隧道暗挖段段巖石強度是屬破破碎的軟弱圍巖(Rb＜30MPa)，屬Ⅳ、Ⅴ類圍巖，為此該圍圍巖爆破設計的總總體思路是采用短短臺階法施工，上上、下斷面均采用用微差控制爆破技技術：拱部采用光面爆破邊墻采用預裂爆破核心部分采用弱松動爆破掏槽采用拋擲爆破盡可能小地減輕爆爆破對圍巖的擾動動，減輕振動強度度，維護圍巖自身身的穩(wěn)定性，使隧隧道輪廓成形良好好。邊眼8個腳眼4個掏槽眼輔助眼輔助眼部位種類孔數(shù)孔深單孔裝藥量雷管段別每循環(huán)裝藥量備注管數(shù)藥量/kg上臺階中空孔11.4162121.1kg綜合經(jīng)濟指標：開挖斷面面積：S=34.5m2預計進展：0.8-1.5m炮眼個數(shù)：ΣN=86個炸藥用量：ΣQ=21.1kg/循環(huán)比鉆個數(shù)：2.7個/m2炸藥單耗：q=0.93kg/m3掏槽孔61.220.4341.220.47擴大孔21.020.47101.010.29周邊孔291.00.30.111底板孔81.020.413下臺階周邊孔61.010.25擴大孔51.020.4141.020.43底板孔111.020.491.3錦泰廣場站先鋒號盾構機盾構機的基本組成成1、盾構機主體：（（1）刀盤（3）中盾（2）前盾（4）尾盾2、配套設備：（（5)1#臺車（6）2#臺車（7）3#臺車（8）4#臺車（9）5#臺（10）電瓶車（11）管片小車3、配套設施與主體體連接部分：（12）螺旋輸送機（（13）連接橋（14）管片拼裝機前盾前盾設有攪拌棒、、攪拌樁、渣土改良系統(tǒng)（泡沫、、水、膨潤土的主主入口）、入倉、中中心軸承、螺旋機機出土口、馬達、土土壓傳感器等中盾中盾主要設有16個千斤頂及16對鉸接油缸、人倉倉等。16個千斤頂為盾構掘掘進提供向后的推推力。16對鉸接油缸為盾構構機曲線施工提供供可能。盾構機刀盤旋轉-土體進土倉-螺旋輸送機-皮帶運輸機-土箱-由出土口通過龍門門吊將土箱吊出-倒入土坑；龍門吊將管片吊入入井下-管片小車送到管片片連接橋處-通過雙梁將管片運運至管片拼裝機-千斤頂回縮-由管片拼裝機拼裝裝管片，千斤頂再再次頂上管片-循環(huán)推進1.4南湖路湘江隧道西起阜埠河路和瀟瀟湘大道交叉口，，并與瀟湘大道互互通，下穿湘江、、湘江大道后與南南湖路相接，隧道道主線總長3440米，采用雙洞單層層形式，為雙向四四車道。隧道采用雙管單層層型式，內徑10m、外徑11m，建筑界限9×4.5m，分為南北兩線穿穿越湘江，其中主主線單洞合計長約約2956m（南北線合計），，匝道合計長約2912m。隧道主線設計行行車速度50km/h，匝道行車速度40km/h。位于橘子洲大橋與與猴子石大橋之間間的南湖路湘江隧隧道是長沙第二條條下穿湘江的隧道道，總工期為30個月，計劃2013年建成通車。根據(jù)施工安排，南南湖路隧道施工分分為明挖和暗挖，，穿越江底的暗挖挖段將采用盾構施施工，書院路、南南湖路、瀟湘大道道有部分明挖路段段?！霸诎低谑┕すぶ?，首先要建建一座施工豎井，，將來盾構施工的的機械、人員將從從這座豎井到達地地底。東岸的豎井井位于南湖路北側側，距離湘江路大大約110米，井口長42.8米、寬27米，井深26米。為確保施工安全，，豎井開挖前將進進行圍護結構施工工，即在豎井周邊邊圍筑一圈地下連連續(xù)墻，形成一道道具有防滲、擋土土和承重功能的堅堅實地下壁壘。盾構機在地底掘進進，地下最淺埋深深只有7米，這創(chuàng)下了國內內過江隧道盾構施施工的最淺埋深紀紀錄。”據(jù)項目部部負責人介紹，此此次施工所使用的的盾構機的旋轉刀刀盤直徑11.65米，屬于大直徑刀刀盤，比地鐵施工工的盾構機更大，，在埋深最淺的地地方，隧道上方的的覆土厚度還沒達達到刀盤的直徑長長度。2.1土的工程性質、2.2土層地下結構的土土層壓力的確定2.3地下水及其處理土的工程性質土的分類室內試驗確定土土的物理性質指標標土的力學性質指標標原位測試試驗（（1）載荷試驗（（2）靜力觸探（3）圓錐動力觸探（（4）標準貫入（5)十字板剪切(6)旁壓試驗(7)扁鏟側漲試驗(8)現(xiàn)場直接剪切(9)波速測試水和土的腐蝕性評評價2土層地下建筑設計計與施工需要掌握握基本知識地下水地下水的類型及特特征地下水水的性質地地下水的地質測試試地下水的不良作用用（滲透變形及防防止、對基坑及邊邊坡的影響、對結結構的上浮作用））工程降水設計工程降水對環(huán)境的的影響、防防水設計土壓力的計算土壓力理論(郎肯土壓力理論、、庫倫土壓力理論論)豎向土層壓力－淺淺埋地下結構深埋地下結構幾種地下結構的水水、土壓力－支護護結構、淺埋矩形形結構、圓形隧道道、沉井土層地下建筑基本本設計與施工方法法基坑法（JGJ120-99建筑基坑支護技術術規(guī)程）地下連續(xù)墻設計與與施工（JGJ120-99建筑基坑支護技術術規(guī)程）沉井設計與與施工（《公路橋涵地地基與基礎礎設計規(guī)范范(JTGD63-2007)》）地下工程逆逆作法設計計與施工盾構法頂進法沉管法地下工程逆逆做法施工工主要參考書書目：地下工程設設計施工手手冊.夏明耀,曾進倫主編.中國建筑工工業(yè)出版社社《工程地質手手冊》（第四版））.常士驃、張張?zhí)K民主編編：中國建建筑工業(yè)出出版社，2007《地鐵設計規(guī)規(guī)范》GB50157-2003《地下工程防防水技術規(guī)規(guī)范》GB50105-2001《建筑基坑支支護技術規(guī)規(guī)程》（JGJ120-99）《建筑邊坡工工程技術規(guī)規(guī)范》(GB50330-2002)《巖土工程勘勘察規(guī)范》(GB50021-2001)《盾構法隧道道施工與驗驗收規(guī)范（（含條文說說明）》（GB50446-2008）《公路橋涵地基與與基礎設計規(guī)范范》(JTGD63-2007)《鐵路橋涵地基與與基礎設計規(guī)范范》（TB10002.5-2005城市交通的是地地鐵規(guī)范；建筑筑地下室及地下下商業(yè)有人防規(guī)規(guī)范；公路的有有公路隧道規(guī)范范；鐵路的有鐵鐵路隧道規(guī)范；；水利的有水工工隧洞及水工構構筑物規(guī)范；市市政的有市政政給排水規(guī)范及及廢棄物填埋場場規(guī)范。地鐵盾構相關關《地鐵限界標準準》——中華人民共和和國行業(yè)標準準，CJJ96-2003，建筑工業(yè)出出版社。《地鐵設計規(guī)范范》——中華人民共和和國國家標準準，GB50157-2003，中國計劃出出版社。《盾構法的調查查、設計、施施工》——中國建筑工業(yè)業(yè)出版社，（（日)地盤工學會，，牛清山//陳鳳英//徐華譯者。?！度毡径軜嬎淼赖佬录夹g》——華中理工大學出版版社，尹旅超，朱朱振宏，李玉珍等等編譯。《日本隧道標準規(guī)范范（盾構篇）及解解釋》——西南交通大學出版版社，劉鐵雄譯。。公路隧道通風相關關《公路隧道設計規(guī)規(guī)范》——JTGD70-2004/中華人民共和國國行業(yè)標準《公路隧道通風照照明設計規(guī)范》——(JTJ026.1-1999)出版社:人民交通出版社社《公路長隧道通風風方式研究》——鄭道訪.科學技術文獻出出版社,2000《《隧道通風及隧道道空氣動力學》——金學易,陳文英.中國鐵道出版社社,1983.高速鐵路隧道相相關《新建時速300--350公里客運專線鐵鐵路設計暫行規(guī)規(guī)定》

《高速鐵路設計暫暫行規(guī)定》

《鐵路隧道設計規(guī)規(guī)范》——中華人民共和國國行業(yè)標準，TB10003-2005。《高速鐵路隧道》——中國鐵道出版社社，中國鐵道部部工程鑒定中心心，

其它《混凝土結構設計計規(guī)范》

《盾構法隧道》——劉建行,候學淵.中國鐵道出版社社,北京,1991.《《盾構法隧道施工工與驗收規(guī)范》GB50446-2008——中國建筑工業(yè)出出版社《盾構隧道》——人民交通出版社社，張鳳祥主編編?！抖軜嬎淼朗┕な质謨浴贰嗣窠煌ǔ霭嫔缟纾瑥堷P祥主編編?！惰F路隧道運營通通風》——鐵道部第二勘測測設計院,中國鐵道出版社社,19832.1土的相關知識2.1.1巖土工程勘察分分級國家標準《巖土工程勘察規(guī)規(guī)范》(GB50021-2001)（3.1.1）根據(jù)工程的規(guī)模如如特征，以及由于于巖土工程問題題造成工程破壞或或影響正常使用的的后果，可分為三三個工程重要性等等級:（3.1.2）報據(jù)場地的復復雜程度，可按下下列規(guī)定分為三個個場地等級：1一級工程：重要工工程，后果很嚴重重；2二級工程：一般工工程，后果嚴重；；3三級工程：次要工工程，后果不嚴重重。1符合下列條件之一一為一級場地（復復雜場地):1）對建筑抗震危險險的地段；2）不良地質作用強強烈發(fā)育；3）地質環(huán)境已經(jīng)或或可能受到強烈破破壞；4）地形地貌復雜；；5）有影響工程的多層層地下水、巖溶裂裂隙水或其他水文文地質條件，需專專門研研究的場地2符合下列條件之一一者為二級場地（（中等復雜場地））：1）對建筑抗震震不利的地段；2）不良地質作作用一般發(fā)育；3）地質環(huán)境已已經(jīng)或可能受到一一般破壞；4）地形地貌較較復雜；5）基礎位于地地下水位一下的場場地。3符合下列條件者為為三級場地（簡單單場地）：1）抗震設防烈烈度等于或小于6度，或對建筑筑抗震有有利的地段；2）不良地質作作用不發(fā)育；3)地質環(huán)境基本未受受破壞；4）地形地貌簡簡單；5）地下水對工工程無影響。注：1從一級開始，向二二級、三級推定，，以最先滿足的為為準；第3.1.3條亦2按本方法確定地基基等級2對建筑抗震有利、、不利和危險地段段的劃分，應按照照國家標準《建筑抗震設計規(guī)范范》（GB50011）的規(guī)定確定。3.1.3根據(jù)地基的復雜程程度，可按下列規(guī)規(guī)定為三個地基等等級；1符合下列條件之一一者為一級地基（（復雜地基）1）巖土種類多，很很不均勻，性質變變化大，需特殊處處理；2）嚴重濕陷、膨脹脹、鹽漬、污染的的特殊性巖土，以以及其他情況復雜，需作專門門處理的巖土。3符合下列條件者為為三級地基（簡單單地基）1）巖土種類單一，，均勻，性質變化化大；2）無特殊性巖土。。3.1.4根據(jù)工程重要性等等級、場地復雜程程度等級和地基復復雜程度等級，可可按下列條件劃分分巖土工程勘察等等級。甲級在在工程重要要性、場地地復雜程度度和地基復復雜程度等級中，，有一項或或多項為一一級；乙級除除勘察等級級為甲級和和丙級以外外的勘察項項目；丙級工工程重要性性、場地復復雜程度和和地基復雜雜和地基復雜程度等等級均為為三級;注：建筑在在巖質地基基上的一級級工程，當當場地復雜雜程度等級級和地基復復雜程度度等級均為為三級時，，巖土工程程勘察等級級可定為乙乙級。2.1.2土的分類及及工程性質質(1)土的分類3.3.4粒徑大于0.075mm的顆粒質量量不超過總總質量的50%，且塑性指數(shù)等等于或者小小于10的土，應定定名為粉土土。3.3.5塑性指數(shù)大大于10的土應定名名為黏性土土。黏性土應根根據(jù)塑性指指數(shù)分為粘粘質黏土和和黏土；塑塑性指數(shù)大大于10，且小于或或等于17的土，應定定名為粉質質黏土；塑塑性指數(shù)大于17的土應定定名為黏土土。注：塑性指指數(shù)應由相相應于16g圓錐儀沉入入土中深度度為10mm時測定液限計計算而得。。按工程特性性分類具有一定分分布區(qū)域或或工程意義義上具有特特殊成分、、狀態(tài)和結結構特征的的土稱特殊殊性土，根根據(jù)工程特特性分為濕濕陷性土，，紅黏土、、軟土（包包括淤泥和和淤泥質土土）、凍土土、鹽漬土土、混合土土、填土和和污染土。。（四）淤泥泥性土是在在靜水或緩緩慢得流水水環(huán)境中沉沉積，天然然含水率大大于液限、、天然孔隙隙比大于1.0的黏性土。。按表1-3-23可分為淤泥泥質土、淤淤泥、流泥泥和浮泥淤泥性土的的分類土的名稱指標孔隙比e含水率w（%）淤泥質土淤泥泥1.0<e≤≤1.51.5<e≤≤2.435<w≤5555<e≤85土的名稱指標淤泥泥浮泥泥孔隙比e含水率w（%）85<w≤150w>150注：淤泥質質土應根據(jù)據(jù)塑性指數(shù)數(shù)lp劃分分為淤泥質質黏土或淤淤泥質粉質質黏土(2)土的物理性性質1.飽和狀態(tài)下下土的孔隙隙全部為水水所填充，，飽和度Sr=100%。此時土的的含水量和和土的密度度分別為飽飽和含水量量和飽和密密度（3-1-5）（3-1-6）式中————飽含水量（（%）————飽和密度（（g/cm3)其余符號意意義同前。。2.地下水位以以下的土，，顆粒受到到水的浮力力作用，其其重度稱為為水下重度度：（3-1-7）式中————水下浮重度度（kN/m3)；其余符號意意義同前。。①粘性土的可可塑性指標標:指標名稱符號單位物理意義試驗方法取土要求液限ωl%土由可塑狀態(tài)過渡到流動狀態(tài)的界限含水率圓錐儀法擾動土塑限ωp%土由可塑狀態(tài)過渡到半晶體狀態(tài)的界限含水率搓條法擾動土直接測定的的可塑性指指標②砂土的顆粒粒組成及擊擊實性指標標:指標名稱符號單位物理意義試驗方法顆粒組成土顆粒按粒徑大小分組所占的質量百分數(shù)篩分法、比重計法、移液管法最大干密度ρdmaxg/cm3土在最緊密狀態(tài)的干密度擊實法最小干密度ρdming/cm3土在最松散狀態(tài)的干密度注入法、量筒法直接測定的的顆粒組成成和砂土密密度指標2.砂土的密實實度(3)土的力學性性質指標①壓縮性物理意義：：土的壓實實性是土體體在荷載的的作用下產產生變形的的特征。就就室內試驗驗而言，是是土在荷載載作用下孔孔隙體積逐逐漸變小的的特性。1.壓縮系系數(shù)a(1)物理意義：：e-p曲線中某一一壓力區(qū)段段的割線斜斜率稱為壓壓縮系數(shù)。。通常采用用壓力由Pi=100kPa增加到Pi+1=200kPa時所得的壓壓縮系數(shù)a1-2來判定土的的壓縮性，，壓縮系數(shù)數(shù)越大，表表明在同一一壓力變化化范圍內土土的孔隙比比減小得越越多，則土土的壓縮性性越高。3.固結系數(shù)(1)物理理意義：固固結系數(shù)是是表示土的的固結速度度的一個特特性指標，，固結系數(shù)數(shù)愈大，表表明土的固固結速度愈愈快。固結結系數(shù)可用用來計算實實際受壓土土層不同時時間的固結結度。固結結系數(shù)取決決于土在某某一壓力范范圍的滲透透系數(shù)K、、孔隙比e及壓縮系系數(shù)a，如如下式所示示：2.壓縮模量Es(1)物理意義：：在無側向向膨脹條件件下，壓縮縮時垂直壓壓力增量與與垂直應變變增量的比比值，稱為為壓縮模量量。通常采采用壓力由由Pi=100kPa增加到Pi+1=200kPa（或300kPa）時所得的的壓縮模量量Esl-2(或Esl-3)來判定土的的壓縮性，，壓縮模量量越大，表表明在同一一壓力變化化范圍內土土的壓縮變變形越小，，則土的壓壓縮性越低低。（2）計計算方法法：式中Es———壓縮模模量（MPa））45.壓縮系數(shù)數(shù)Ce(1)物理意義義：土3-1-12e-lgp曲線上直直線部分分GB斜率稱為為壓縮系系數(shù)，壓壓縮指數(shù)數(shù)愈大，，表明土土的壓縮縮性愈高高。對于于同一個個試樣，，壓縮指指數(shù)是個個定量，，不隨壓壓力增加加而變化化。（2）計算方方法式中Cc——壓縮指數(shù)數(shù)；ei、ei+1——在e-lgp曲線的直直線部分分上與壓壓力為pi及pi+1相應的孔孔隙比；；pi及pi+1——相應于ei、ei+1時的壓力力（kPa）。6.回彈指數(shù)數(shù)Cs(1)物理意義義：圖3-1-9e-lgp曲線回彈彈圈中虛虛線de的斜率稱稱為回彈彈指數(shù)。?；貜椫钢笖?shù)愈大大，表明明土的回回彈變形形量愈大大。（2）計算方方法式中Cs——回彈指數(shù)數(shù)；ei、ei+1——在e-lgp曲線上滯滯回圈兩兩端的孔孔隙比；；pi、pi+1——相應于ei、ei+1時的壓力力（kPa）。7.次固結系系數(shù)Cae8.次固結比比r（1）物理意意義：土土體隨超超靜水壓壓力消散散而發(fā)生生的主固固結壓縮縮量與總總壓縮量量之比，，稱為主主固結比比。（2）計計算方法法：式中抗剪強度度③側壓力系系數(shù)和泊泊松比1.物理意義義：在不不允許有有側向變變形的情情況下，，土樣受受到軸向向壓力增增量Δσ1將會引起起側向壓壓力的相相應增量量Δσ3，比值Δσ3/Δσ1稱為土的的側壓力力系數(shù)ξ或靜止土土壓力系系數(shù)K0。在不存在在側向應應力的情情況下，，土樣在在產生軸軸向壓縮縮應變的的同時，，會產生生側向膨膨脹應變變。側向向應變和和軸向應應變的比比值稱為為土的泊泊松比ν，又稱土土的側膨膨脹系數(shù)數(shù)。2.側壓力系數(shù)ξ與泊松比ν的關系④孔隙水壓力系數(shù)⑤無側限抗壓強度和和靈敏度物理意義：土在在側向不受限制制的條件下，抵抵抗垂直壓力的的極限強度稱為為土的無側限抗抗壓強度。土在在室內試驗靈敏敏度指原狀土的的無側限抗壓強強度與其重塑土土（密度與含水水量應于原狀土土相同）的無側側限抗壓強度之之比。放映土的的性質受結構擾擾動影響的程度度，靈敏度越大大，結構擾動影影響越明顯。物理意義：在不不排水條件下，，土試樣所受到到的主應力發(fā)生生變化時，土中中孔隙水壓力也也將隨之而發(fā)生生變化。這種變變化與下列兩方方面的因素密切切相關：（4）土的物理力力學指標的應用用2.2.1經(jīng)典土壓力理論論淺埋地下結構的的豎向土壓力計計算：土柱理論論，即豎向土壓壓力即為結構頂頂蓋上整個土柱柱的全部重量。。側向土壓力計算算的經(jīng)典理論的的主要依據(jù)：庫庫倫(Coulomb)理論和朗肯〔Rankine)理論。計算靜止止土壓力計算一一般采用彈性理理論，它也可以以稱為經(jīng)典理論論。2.2.1.1靜止土壓力圖1.1靜止土壓壓力計算算圖式2.2地下結構構土層壓壓力計算算圖1.2庫倫土壓壓力計算算圖式2.2.1.2庫倫土壓壓力理論論粘性土中中等效內內摩擦角角換算有有多種:（1）根據(jù)土土的抗剪剪強度相相等的原原則進行行換算為為：（2）借助助朗肯土土壓力理理論進行行換算，，按朗肯肯理論同同時考慮慮c、φ值得到的的土壓力力值要和和已換算算成等效效內摩擦擦角φD后得到的的土壓力力值相等等，推算算得到等等效內摩摩擦角。。（3）采用《建筑地基基礎設計計規(guī)范》計算2.2.1.3朗肯土壓力理論圖1.3朗肯極限平衡狀態(tài)態(tài)2.2.2地下結構的土層壓壓力2.2.2.1淺埋地下結構的豎豎向土層壓力豎向土壓力計算方方法土柱理論計算圖2-1土柱理論采用的修正土柱理理論計算（1）土柱理論計算在軟土地層中當?shù)氐叵陆Y構物采用明明挖法施工，埋置置深度較淺(頂蓋離地表面距離離較近時)，稱為淺埋地下結結構。（2）修正的土柱理論論計算圖2-2修正的土柱理論2.2.2.2深埋地下結構的豎豎向土層壓力定義：當采用暗挖挖法施工，且埋置置較深的地下建筑筑物稱為深埋地下下結構。豎向土壓力力計算（1）普氏壓力力拱理論普氏壓力拱拱理論泰沙基理論論圖2.3普氏壓力拱拱理論計算算簡圖塌落拱的高高度為：豎向土層壓壓力為：：對于軟土地地層：圖2.4泰沙基理論論計算簡圖圖（2）泰沙基理理論n-地下結構的的相對埋深深k-土層中水平平應力與垂垂直應力之之比2.2.2.3淺埋和深埋埋的界限根據(jù)地壓測測試和理論論分析，結結合工程實實踐經(jīng)驗，，有些設計計部門提出出松散上層層中淺理和和深埋的分分界深度為為：同時還規(guī)定式中，B-洞室的跨度；h0-塌落拱的高度。。例題1，已知如圖2-2的拱形地下結結構，高度h=4m,H=5m，跨度之半a=3m，土體參數(shù)為為：c=10KN/m2，Φ=20°，γ=20KN/m3。試求：作用用于結構頂蓋蓋上的垂直均均布壓力q。（1）按照土柱理理論計算（2）采用的修正正土柱理論計計算實際工程中往往往出于安全全的考慮，目目前仍普遍使使用土柱理論論來計算豎向向土壓力。解：2.2.3幾種地下結構的水水、土壓力計算2.2.3.1水土壓力計算原則則（1）水土分算原則，，（2）水土合算的原則則粘性土層和粉土一一般采用水土合算算原則計算；認為土孔隙中的水水是結合水，不是是自由的重力水，，因此它不傳遞靜靜水壓力。地下水位以下取飽飽和重度γsat計算。地下水位以下，有有效土壓力按浮重重度γ’計算；水壓力的計計算依據(jù)滲流條件件分別考慮（詳見見夏明耀編.地下工程設計施工工手冊第160頁）。分別計算土壓力和和水壓力，作用在在結構上的側壓力力為有效土壓力和和水壓力之和。一般適用于砂土。。2.2.3.2淺埋矩形結構的水水、土壓力圖2-5飽和土中的地下結結構頂蓋和底板的的荷載計算原則：豎向土壓力一般按按土柱理論計算側向土層壓力一般般應按水土分算原原則計算，一般不不采用靜止土壓力力計算公式，而是是按工程界習慣采采用朗肯主動土壓壓力理論計算。，軟土地層中淺埋的的矩形結構，單跨跨或多跨，在正常常使用階段，按照照上圖的荷載圖計計算土壓力。q2-地基反力，其值為為頂蓋的均布荷載載加上結構自重平均均到單位面積上的的荷載，①在分析底板板內力時，，地基反力力應扣除底底板自重引引起的地基基反力；②作用用于底板板的地下下水水浮浮力值>地基反力力值時，，取水浮浮力為底底板荷載載。計算地基基反力q2時要注意意2點：2.2.3.3圓形隧道道上的水水、土壓壓力大開挖施施工的大大型地下下圓管道道以及埋埋深較淺淺的小直直徑頂管管襯砌結結構等都都屬于淺淺埋圓形形隧道結結構。圖2-6圓形隧道道的地層層壓力（1）淺埋埋圓形隧隧道（1）q1-圓形隧道道頂部作作用的豎豎向土壓壓力，由由土柱理理論計算算，為：：拱背弧形形部分的的土體重重量可近近似簡化化為均布布荷載。。（2）圓形隧隧道側向向土壓力力e1、e2，一般也也是按朗朗肯土壓壓理論計計算（3）圓形隧隧道的底底部地基基反力q2，也可由由靜力平平衡條件件確定。。（4）靜水壓壓力徑向作用用在圓形形隧道的的襯砌上上，靜水水壓力值值沿拱圈圈逐漸變變化，在在拱頂最最小，底底部最大大(圖2-6)。為便于于結構內內力分析析，也可可將靜水水壓力分分解為兩兩項：①沿圓圓環(huán)均勻勻分布的的徑向壓壓力，它它只引起起襯砌的的軸力，，不產生生彎矩；；②圓環(huán)頂頂部向下下呈月牙牙形變化化的徑向向壓力。。（5）彈性抗抗力：圓圓形隧道道要考慮慮側向被被動土抗抗力的作作用。彈性抗力力的作用用區(qū)域：：應根據(jù)據(jù)結構的的側向變變形情況況確定，，但為簡簡化計算算也可假假定彈性性抗力作作用區(qū)為為圖中圓圓心角а=90°的范圍內內，彈性性抗力圖圖形為線線性分布布的三角角形。由于圓形形隧道結結構屬于于跨變結結構，即即在豎向向荷載作作用下結結構的橫橫向跨度度會發(fā)生生變化。。圓形襯襯砌橫向向直徑將將變大，，豎向直直徑將變變小，形形狀由圓圓形變成成了橢圓圓。由跨跨度變化化引起圓圓環(huán)的側側向位移移量較為為可觀，，故在地地層的相相對剛度度較大的的情況下下，側向向彈性抗抗力的作作用將會會明顯地地表現(xiàn)出出來，改改善了結結構的受受力情況況。彈性抗力力的最大大值為：：式中：K為彈性抗抗力系數(shù)數(shù)，由于彈性性抗力對對結構的的受力有有幫助作作用，將將彈性抗抗力估計計過大會會使結構構設計偏偏于危險險。δ為圓環(huán)中中腰的側側向水平平位移值值。在土回填填不密實實或土質質很松軟軟的情況況下，也也可忽略略彈性抗抗力的作作用，這這樣圓形形結構就就成為無無側向約約束的““自由變變形圓環(huán)環(huán)”。（2）深埋埋圓形隧隧道第一、深深埋圓形形隧道的的土壓力力汁算與與淺埋圓圓形隧道道有兩個個不同點點：用礦山法法暗挖或或用盾構構法暗挖挖施工的的圓形隧隧道稱為為深埋的的圓形隧隧道。①要考慮慮周圍土土體對隧隧道頂面面以上土土柱的夾夾制力以以及土體體卸載拱拱效應，，從而減減少了豎豎向土壓壓力。②埋深的的增加會會使側向向壓力數(shù)數(shù)值與豎豎向土壓壓力數(shù)值值趨向一一致。圖2.3普氏壓力力拱理論論計算簡簡圖第二、豎豎向土壓壓力的確確定用礦山法法暗挖的的圓形隧隧道(也包括其其他拱形形襯砌結結構)，其豎向向土壓力力的確定定可用前前述的普普氏理論論式計算算。a、在非飽飽和水土土的土層層中或按泰沙沙基理論論式計算算：b、在飽和和水土的的軟弱地地層中在飽和土土軟弱地地層中的的深埋圓圓形隧道道，從理理論上和和實測資資料數(shù)據(jù)據(jù)均證明明這樣一一個事實實：圓形形結構所所受的地地層壓力力要比用用土柱理理論和朗朗肯土壓壓理論得得到的地地層壓力力對結構構受力有有利。然然面，考考慮到盾盾構在施施工階段段的受力力復雜性性，出于于安全的的原因，，襯砌結結構上的的水、土土壓力仍仍然采用用圖2-6的計算圖式式。對于豎向土土壓力仍按按土柱理淪淪計算，但當當埋深h與隧道外徑徑D的比值時，可?。海簣D2-6深埋圓形隧隧道的地層層壓力第三、側向向土壓力的的確定側向地層壓壓力一般按按水土分算算，其中側側向土壓力力用朗肯主主動土壓力力公式計算算。通常也應考考慮彈性抗抗力的影響響。圖2-6的計算圖式式可偏安全全地得到深深埋圓形隧隧道頂部的的最大正彎彎矩和圓環(huán)環(huán)側而最大大負彎矩。。①盾構采采用敞胸全全斷面進土土時，襯砌砌圓環(huán)脫出出盾構后成成“橫鴨蛋蛋”變形，，λ<1，圖2-6的土壓力計計算圖式是是合適的；；②盾構用閉閉胸擠壓推推進時，襯襯砌脫出盾盾尾后，襯襯砌為“豎豎鴨蛋”變變形，λ>1，采用圖2-6的土壓力圖圖式就不合合適。為使結構設設計符合實實際受力情情況，這時時應增大側側向土壓力力(例如取側向向壓力為γh；降低襯砌砌頂部豎向向土壓力(例如取0.7γh~0.8γh)，從而才能能求得襯砌砌圓環(huán)拱頂頂最大負彎彎矩和側腰腰最大正彎彎矩。此外外，還應考考慮注漿壓壓力或相鄰鄰隧道的盾盾構推進時時所引起的的地層壓力力增加。需要注意的的是：側向向土壓力系系數(shù)λ=側向土壓力力/豎向土壓力力，若隧道上的土土層壓力計計算出來之之后，按照照荷載結構構法、地層層結構法進進行結構計計算。2.3地下水2.3.1地下水的工工程影響2.1.1.1水在巖土中中的賦存形形式自然界巖土土孔隙中賦賦存著各種種形式的水水，按其存存在形態(tài)分分為液態(tài)水水、氣態(tài)水水、固態(tài)水水。（（一一）液態(tài)水水根據(jù)水分子子受力狀況況可分為結結合水、重重力水、毛毛細管水。。1.結合水

2.重力水:在重力作用下能在巖土孔隙中運動的水稱為重力水，即常稱的地下水它不受分子力的影響(或所受分子引力遠小于其所受的重力)，可以傳遞靜水壓力。

3.毛細管水:由于毛細管力支持充填在巖土細小孔隙中的水稱為毛細管水，又稱毛細水。它同時受毛細管力和重力的作用，當毛細管力大于水的重力時，毛細管水就上升。因此，地下水面以上普遍形成一層毛細管水帶。毛細管水能垂直上下運動，能傳遞靜水壓力。根據(jù)毛細管力作用情況不同可分為支持毛細管水、懸著毛細管水、孔角毛細管水。2.1.1.2地下水的類型包氣帶水特點：：無壓力，受受當?shù)貧夂蛴绊戫懘螅话銥闀簳簳r性的水；水水量不大，但隨隨季節(jié)變化成因：滲入，局局部為凝結成因因潛水潛水特點：無壓壓，局部低壓，，水量受當?shù)氐貧夂蚨舾凶冏兓兓?；；成因：滲入，，局部可能為凝凝結成因承壓水特點：承承壓，水量受當當?shù)貧夂蛴绊懖徊淮螅簧仙龥Q定于水壓傳傳遞；成因：滲滲入和構造成因因2.1.1.3水的滲透性地下水位以下土土體中的自由水水稱為地下水，，它連續(xù)充滿所所有空隙，對土土粒產生浮力作作用。浮力使土土的重度由飽和和重度減減小到有效重度度，亦即式中——水的重度可見，地下水改改變了土體的白白重應力。如果果地下水位不是是水平的情況，，則地下水中存存在水頭差(壓力差)，水就會從水頭頭高處流向水頭頭低處，產生滲滲流現(xiàn)象。滲流流對工程實踐有有很重要影響，1.滲流量有多大?2.滲流對土體穩(wěn)定會不會構成威脅?式中——水的重度——A至測壓管水面的鉛鉛直距離（m），通常稱壓力水水頭;——靜水壓力(kPa)，又叫孔隙水壓力力這里必須注意區(qū)別別三個水頭;壓力水頭、位位能水頭Z和總水頭H。位能水頭(3-2)考慮孔隙水壓力的絕對值時，需要注意的是壓力水頭考慮水的流動間題時，需要注意的是總水頭H，又稱測壓管水頭(測壓管中的水面至某指定基準面的鉛直距離)。2.1.1.4層流滲透定律當I=1時，得，，即即當水力坡度等于于1時，滲透系數(shù)等于于滲流速度，它的的單位用。。這里要注注意兩個個問題:（1）并不不是水在在孔隙中中真正流流動的速速度，因因為孔隙隙是彎彎彎曲曲的滲流速度不是孔隙中的實際流速,它只是換算速度，因為在這個公式中用的斷面積不是孔隙的橫斷面積。為了得到地下水在孔隙中運動的平均實際流速，可用流量Q除以孔隙所占的面積,故地下水的平均實際流速為:n——土的孔隙隙率地下水的的平均實實際流速速：2.1.1.5滲透系數(shù)數(shù)滲透系數(shù)數(shù)壽反映映土的透透水性大大小，一一般通過過做室內內滲透試試驗或現(xiàn)現(xiàn)場抽水水或壓水水試驗進進行測定定。影響土的的滲透系系數(shù)的主主要因素素1.土的粒度度組成般土粒愈愈粗、大大小愈均均勻、形形狀愈圓圓滑，k值也就愈愈大。2.土的密實實度土愈密實實，憊值值愈小。。3.土的飽和和度一般情況況下飽和和度愈高高，k值愈大。。4.土的結構構細粒土在在天然狀狀態(tài)下具具有復雜雜結構，，結構一一旦擾動動，原有有的過水水通道的的形狀、、大小及及其分布布就會全全都改變變，因而而資值也也就不同同。擾動動土樣與與擊實土土樣的k值通常均均比同一一密度原原狀土樣樣的k值為小。。5.水的溫度度6.土的構造造土的構造造因素對對k值的影響響也很大大。2.1.1.6流網(wǎng)（1）土體中的的穩(wěn)定滲滲流(水流運動動要素不不隨時間間而變，，土的孔孔隙比和和飽和度度不變，，流入單單元體的的水量等等于自單單元體流流出的水水量以保保持平衡衡)可用流網(wǎng)網(wǎng)表示，，流網(wǎng)由由一組流流線和一一組等勢勢線組成成。（2）任何流網(wǎng)網(wǎng)必須滿滿足兩個個基本條條件:1.流線反映映水流方方向，這這是由流流線和等等勢線的的定義所所決定的的。流線與等等勢線恒恒成正交交。（3）根據(jù)流網(wǎng)網(wǎng)，可以以得到以以下有關關數(shù)據(jù):2.1.1.7注：動水水力也叫叫滲透力力2.3.2土的滲透透變形及及防治2.3.2.1土的滲透透變形及及防治滲透變形形有兩種主要要形式：：一是流流土.，二是管管涌，還還有接觸觸沖刷和和接觸流流失等其其他形式。流土土和管涌涌主要出出現(xiàn)在單單一土層層地基中中。接觸觸沖刷和和接觸流流失多出出現(xiàn)在多多層結構構地基中中口除分分散性黏黏性土外外，黏性性土的滲滲透變形形型式主主要是流流土。上上的滲透透變形的的判別應應包括下下列內容容：1.土的滲透透變形類類型的判判別2.流土和管管涌的臨臨界水力力比降的的確定;3.土的允許許水力比比降的確確定。一、流土土流土是指指在向上上滲流作作用下局局部土休休表面的的隆起、、頂穿或或粗顆粒粒群同時時浮動而而流失的的現(xiàn)象。。前者多多發(fā)生于于表層由由粘性土土與其他他細粒土土組成的的土體或或較均勻勻的粉細細砂層中中;后者多在在不均勻勻的砂土土層中。。流砂多多發(fā)生在在顆粒級級配均勻勻而細的的粉、細細砂中，，有時在在粉土中中亦會發(fā)發(fā)生，其其表現(xiàn)形形式是所所有顆粒粒同時從從一近似似于管狀狀通道被被滲透水水流沖走走，流砂砂發(fā)展結結果是使使基礎發(fā)發(fā)生滑移移或不均均勻下沉沉，基坑坑坍塌，，基礎懸懸浮等。。見圖9-4-1。流土通常是是由于工程活活動而引起的的。但是，在在有地下水出出露的斜坡、、岸邊或有地地下水溢出的的地表面也會會發(fā)生。流土土破壞一般是是突然發(fā)生的的，對巖土工工程危害很大大。（一）流土形形成的條件1.巖性:土層由粒徑均均勻的細顆粒粒組成(一般粒徑在0.01mm以下的顆粒含含量在30%一35%以上)，土中含有較較多的片狀、、針狀礦物(如云母，綠泥泥石等)和附有親水膠膠體礦物顆粒粒，從而增加加了巖土的吸吸水膨脹性，，降低了土粒粒重量。因此此，在不大的的水流沖力下下，細小土顆顆粒即懸浮流流動。2.水動力條件：：水力梯度較較大，流速增增大，當沿滲滲流方向的滲滲透力大于土土的有效重度度時，就能使使土顆粒懸浮浮流動形成流流土，可以用用公式判斷。。(二)流土的判別1.《按了水利水電電工程地質勘勘察規(guī)范》(GB50287一1999)二、管涌管涌(如圖9-4-2)是指在滲流作作用下上體中中的細顆粒在在粗顆粒形成成的孔隙孔道道中發(fā)生移動動并被帶出，，逐漸形成管管形通道，從從而掏空地基基或壩體，使使地基或斜坡坡變形、失穩(wěn)穩(wěn)的現(xiàn)象。管管涌通常是由由于工程活動動而引起的，，但在有地下下水出露的斜斜坡、岸邊或或有地下水溢溢出的地帶也也有發(fā)生。(一)管涌產生的條條件管涌多發(fā)生在在非黏性上中中，其特征是是:顆粒大小比比值差別較較大，往往往缺少某種種粒徑，磨磨圓度較好好，孔隙直直徑大而互互相連通，，細粒含量量較少，不不能全部允允滿孔隙。。顆粒多由由比重較小小的礦物構構成，易隨隨水流移動動，有較大大的和良好好的滲透水水流出路等等。

1.根據(jù)土的細粒含量:(按《水利水電工程地質勘察規(guī)范》(GB0287-99))

3.土為粗顆粒粒(粒徑為D)和細顆粒(粒徑為d)組成，其D/d>10;4.土的不均勻勻系數(shù)5.兩種互相接接觸土層滲滲透系數(shù)之之比6.滲透水流的的水力比降降〔J),大于土的臨臨界水力比比降時時。。(三)臨界水力比比降的的確確定方法式中——分別占總土土重的5%和20%的土粒粒徑徑(mm)。式中——較粗一層土土的顆粒粒粒徑（mm），小于該該粒徑的土土重占總土土重的20%;——較細一層土土的顆粒粒粒徑（mm），小于該該粒徑的七七重占總土土重的了70%。四、滲透變變形的防治治土的滲透變變形是堤壩壩、基坑和和邊坡失穩(wěn)穩(wěn)的主要原原因之一，，設計時應應予以足夠夠的重視。。防止?jié)B透透變形的措措施包括:采用不透水水材料或者者完全阻斷斷土中的滲滲流路徑，，或者增加加滲透路徑徑，減少水水力坡降;也可在滲流流出逸處布布置減壓、、壓重或反反濾層防止止流上和管管涌的發(fā)生生。所以基基本措施是是“上游擋擋、下游排排”。1.堤壩及其地地基的滲透透變形防治治（1）垂直防滲滲垂直防滲可可用矜土、、混凝土、、塑性混凝凝土、自凝凝灰漿和土土工膜等材材料。它既既可以作為為壩體和堤堤身的防滲滲體，也可可作為透水水地基的防防滲體。最最常用的是是混凝土和和塑性混凝凝土連續(xù)墻墻。小浪底底土石壩的的地基防滲滲和三峽二二期圍堰的的堰體和地地基防滲都都使用塑性性混凝土垂垂直防滲墻墻。達到了了理想的防防滲效果。。(2)水平鋪蓋水平鋪蓋防防滲層一般般使用勃土土鋪筑，要要求土料的的滲透系數(shù)數(shù)鋪鋪蓋厚度0.5—1.0m，允許垂直直水力坡降降為子4—6。也可用土土工膜作水水平防滲鋪鋪蓋。（3）下游壓重重在圖9一4一5所示的堤防防中，上游游設置水平平鋪蓋，下下游鋪設壓壓滲蓋重（（即壓重））。壓重采采用透水堆堆石，這樣樣在壓重后后的堤基應應滿足下式式式中[J]為最大允許許坡降，它它與堤基材材料有關，，可參見表表9一4一3。2.3.2.2基坑的滲透透變形及防防治（1)當透水層厚厚度不大時時可以將垂垂直防滲體體插入下面面不透水層層，完全阻阻斷地下水水。（2）當透水層厚度度較大時，也可可以作成懸掛式式垂直防滲，減減少基底的逸出出水力坡降。（3）采用高壓噴射射注漿法形成水水平隔滲層防止止地下水引起基基底流土，參見見圖9一4一7。（4）用透水材料。。例如砂礫石，，鋪設在坑底形形成壓滲蓋重，，也可有效地防防止坑底的流土土破壞。壓滲蓋蓋重是由一層或或幾層不同粒徑徑的材料組成的的濾層，一方面面要求滲透水不不會在濾層產生生過大的水頭損損失;另一方面，能保保護坑底土，不不使細顆粒流失失或堵塞在濾層層孔隙中。2.3.2.3基坑突涌第一，查明基坑坑內不透水層厚厚度等情況；第二，驗算開挖挖深度；第三，若發(fā)生突突涌，外圍設置置抽水井，采用用人工降低地下下水位，把承壓壓水降低到坑底底以下某一許可可值，開挖基坑坑。（三）基坑突涌的的防止2.3.3地下水對邊坡和和基坑的影響一、對支護結構構物上的土壓力力和水壓力的影影響在進行擋土結構構的設計時，首首先須計算作用用在結構上的土土帳力和水壓力力。(一)《建筑邊坡工程技技術規(guī)范》江（GB50330-2002)1.土中有地下水但但未形成滲流時時，作用于支護護結構上的側壓壓力可按下列規(guī)規(guī)定計算:（1）對砂土和粉土土按水土分算原原則計算;（2）對黏性土宜根據(jù)據(jù)工程經(jīng)驗按水土土分算或水上合算算原則計算;(3)按水土分算原則計計算時，作用在支支護結構上的側壓壓力等于土莊力和和靜止水壓力之和和，地下水位以下下的土壓力采用浮浮重度У和有效應力抗剪強強度指標計算;(4)按水上合算原則計計算時，地下水位位以下的土壓力采采用飽和重度，，和總應力抗抗剪強度指標計算算。2.土中有地下水形成成滲流時，作用于于支護結構上的側側壓力，除按上面面計算外，尚應按按下列要求計算動動水壓力。(1)水下部分巖土體重重度取浮重度;(2)第i計算條塊巖土體所所受的總滲透力，，按下式計算算:3.水工分算和水工合合算的比較比較水土分算與水水土合算，可見兩兩者對于水壓力部部分的計算方法不不同。在水土合算算中，由于將靜水水壓力部分也乘以以主動土壓力系數(shù)數(shù)（計算荷載時)或被動土壓力系數(shù)數(shù)(計算抗力)，故而缺乏理論基基礎。由于兩種算算法采用的自重應應力和抗剪強度指指標不同，其結果果是不會相同的的。二、地下水對支護護體系中整體稼定定性的影響主要表現(xiàn)在:1.地下水對巖土休的的軟化作用，降低低巖土體擾剪強度度指標;2.地下水可能引起錨錨桿或土釘與周圍圍土體之間握裹力力的降低，從而降降低抗撥.力:3.地下水的存在可能能造成施工的困難難，常常會使支護護結構在嵌固深度度不足等類”先天天不足”的條件下下工作;4.地下水不當可能造造成基槽側壁土體體的流失——造成潛濁，嚴重時時造成體積很大的的“空洞”，威脅脅體系的整體穩(wěn)定定性;5.對于槽底土質為粉粉土或砂上時，可可能造成基底的管管涌或荃底抗隆起起失效;6.可能山于施工降水水不當，造成基坑坑側面地面變形過過大，引起鄰近建建筑、道路或地下下設施的破壞。2.3.4地下水對結構的上上浮作用一、抗浮設計墓本本原則地下水對基礎的浮浮.力作用，是最明顯顯的一種力學作用用。(一)《巖上上程勘察規(guī)范范》(GB50021-2001)1.對地基基礎、地下下結構應考慮在最最不利組合情況下下，地下水對結構構物的上浮作用，，原則上應按設計計水位計算浮力;對節(jié)理不發(fā)育的巖巖石和黏土且有地地方經(jīng)驗或實測數(shù)數(shù)據(jù)時，可根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗確定;2.有滲流時，地下水水的水頭和作用宜宜通過滲流計算進進行分析評價(二)《高層建筑巖土工程程勘察規(guī)程》（JGJ72-2002)1.對地基基礎、地下下結構應考慮在最最不利組合情況下下，地下水對結構構的上浮作用;2.地下室在穩(wěn)定地下下水位作用下所受受的浮力應按靜水水壓力計算，對臨臨時高水位作用下下所受的浮力，在在黏性土地基中可可以根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗驗適當折減。二、抗浮設防水位位的確定從抗浮設計的原則則——地下水對基礎的浮浮力作用應考慮最最不利組合看，地地下水對基礎的浮浮力主要取決以下下兩方面因素:地下抗浮設防水位位和基礎埋置深度度及地層條件?？垢≡O防水位是指指基礎砌置深度內內起主導作用地下下水層在建筑物運運營期間的最高水水位，主要通過預預測來確定。三、地下水對基礎礎浮力的確定(一)靜水環(huán)境浮力可以用阿基米米德原理計算。一一般認為，在透水水性較好的土層或或節(jié)理發(fā)育的巖石石地基中，計算結結果即等于作用在在基底的浮力;對于滲透系數(shù)很低低低的黏土來說，，上述原理在原則則上也應該轟是適適用的.但是有實測資料表表明，由于滲透過過程的復雜性，黏黏土中基礎所受到到的浮托力往往小于水柱高度。。但工程設計中，，只有具有當?shù)亟?jīng)經(jīng)驗或實測數(shù)據(jù)時時，方可進行一定定折減。（二）滲流條件下下基底的水壓力并不不完全取決于水位位的高低，而必須須山滲流分析來確確定。用地下水動力學的的方法確定的水壓壓力與過去僅僅將將水壓力按靜水狀狀態(tài)確定的做法，，存在很大的差別別。而后者往往對對基底的水壓力估估計過高，造成浪浪費。2.3.5地下降水工程降水工工作分六個個階段:準備階段，，工程勘察察階段、工工程降水設設計階段、、工程降水水施工階段段、工程降降水監(jiān)測與與維護階段和技術術成果資料料整理階段段口一、工程降降水設計原原則工程降水設設計應符合合下列原則則:1.工程降水技技術要求明明確，2.工程降水勘勘察資料應應準確無誤誤;3.工程降水設設計應進行行多方案對對比分析后后選擇最優(yōu)優(yōu)降水方案案4.工程降水設設計應重視視工程環(huán)境境問題，防防止產生不不良工程環(huán)環(huán)境影響?！督ㄖ又еёo技術規(guī)規(guī)程》JGJ120-99規(guī)定二、工程程降水設設計與施施工（一）明明排井(坑)降水明排井（（坑）降降水是在在基坑（（槽）內內沒置排排(截）水溝溝和集水水井(坑)用抽水設設備將地地下水從從集水井井〔坑)內抽排走走，而達達到疏干干基坑(槽)內地下水水的目的的1.適用條件件:（1）不易產產生流砂砂、流土土、潛蝕蝕、管涌涌、淘空空、塌陷陷等現(xiàn)象象的黏性性土、沙沙土、碎碎石土的的地層，，〔2)基坑(槽)或涵洞地下水水位超出基礎礎底板或洞底底標高小大于于2m。2.布置原則:（1）基坑周圍或或坑道邊側設設蹬的明排井井、排水管溝溝應與側壁保保持足夠距離離;(2)明排井、排水水管溝不應影影響基坑和涵涵洞施工。3.施工要求（1）排水溝與明排排可隨基坑(槽)的開挖水平和涵涵洞施工長度同同步進往（2）基坑側壁出現(xiàn)現(xiàn)分層滲水時，，可按不同設程程設置導水管、、插鐵板、磚砌砌溝或草袋墻等等工程鋪助措施施;（3）基坑側壁滲水水量大或不能分分層明排的，可可采用水平降水水或其他技術方方法。4.安裝要求（1）排水溝可根據(jù)據(jù)地層選擇自然然溝、梯形或v形明溝;采用鐵或混凝土土排水管(管徑一般為200-500mm)時，應離開坡腳腳0.32m左右，坡度為0.1l%~0.5%；（2）明排井〔坑)一般直徑為0.5，深度1m，明排井抽水設設備可采用離心心泵或潛水泵，，特殊情況可采采用深井泵.主管道和井點管(三)噴射井點適用范圍：當基基坑開挖所需降降水深度超過6m時，一級的輕型型井點就難以收收到預期的降水水效果，這時如如果場地許可，，可以采用二級級甚至多級輕型型井點以增加降降水深度，達到到設計要求。但但是這樣一來會會增加基坑土方方施工工程量、、增加降水設備備用量并延長工工期，二來也擴擴大了井點降水水的影響范圍而而對環(huán)境不利。。為此，可考慮慮采用噴射井點點。根據(jù)工作流體的的不同，以壓力力水作為工作流流體的為噴水井井點；以壓縮空空氣作為工作流流體的是噴氣井井點，兩者的工工作原理是相同同的。噴射井點系統(tǒng)主主要是由噴射井井點、高壓水泵泵（或空氣壓縮縮機）和管路系系統(tǒng)組成。工作原理：噴射井管管由內管管和外管管組成，，在內管管的下端端裝有噴噴射揚水水器與濾濾管相連連。當噴噴射井點點工作時時，由地地面高壓壓離心水水泵供應應的高壓壓工作水水經(jīng)過內內外管之之間的環(huán)環(huán)行空間間直達底底端，在在此處工工作流體體由特制制內管的的兩側進進水孔至至噴嘴噴噴出，在在噴嘴處處由于斷斷面突然然收縮變變小，使使工作流流體具有有極高的的流速，，（30～60m/s）在噴口口附近造造成負壓壓（形成成真空）），將地地下水經(jīng)經(jīng)過管吸吸入，吸吸入的地地下水在在混合室室與工作作水混合合，然后后進入擴擴散室，，水流在在強大壓壓力的作作用下把把地下水水同工作作水一同同揚升出出地面，，經(jīng)排水水管道系系統(tǒng)排至至集水池池或水箱箱，一部部分用低低壓泵排排走，另另一部分分供高壓壓水泵壓壓入井管管外管內內作為工工作水流流。如此此循環(huán)作作業(yè)，將將地下水水不斷從從井點管管中抽走走，使地地下水漸漸漸下降降，達到到設計要要求的降降水深度度。噴射井點用作深層層降水，應用在粉粉土、極細砂和粉粉砂中較為適用。。在較粗的砂粒中中，由于出水量較較大，循環(huán)水流就就顯得不經(jīng)濟，這這時宜采用深井泵泵。一般一級噴射射井點可降低地下下位8～20m，甚至20m以上。（四）管井井點適用范圍：對于滲滲透系數(shù)為20～200m/d且地下水豐富的土土層、砂層，用明明排水造成土顆粒粒大量流失，引起起邊坡塌方，用輕輕型井點難以滿足足排降水的要求。。這時候可采用管管井井點。原理：管井井點就是沿基基坑每隔一定距離離設置一個管井，，或在坑內降水時時每一定距離設置置一個管井，每個個管井單獨用一臺臺水泵不斷抽取管管井內的水來降低低地下水位。管井井井點具有排水量量大、排水效果好好、設備簡單、易易于維護等特點，