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(dòng)造成的環(huán)境巖土工程問(wèn)題

第8章

人類工程活動(dòng)造成的

環(huán)境巖土工程問(wèn)題解決工程與環(huán)境之間的矛盾的幾點(diǎn)原則：(1)環(huán)境補(bǔ)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(duì)周?chē)h(huán)境的影響預(yù)制樁及沉管灌注樁等擠土樁，在沉樁過(guò)程中，樁周地表土體隆起，樁周土體受到強(qiáng)烈擠壓擾動(dòng)，土體結(jié)構(gòu)被破壞。探討受打樁擾動(dòng)后樁周土的工程特性，對(duì)合理進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)具有重要意義。樁擠土效應(yīng)的理論分析1.小孔擴(kuò)張理論塑性區(qū)的應(yīng)力變化對(duì)飽和軟土，其塑性區(qū)任一點(diǎn)的應(yīng)力兩個(gè)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(qiáng)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(qiáng)度；ρ--離樁心距離；塑性受區(qū)邊紹界上請(qǐng)徑向挖位移下、塑鼓性區(qū)雜半徑鮮及樁棉土界巧面的賠擠壓卵力Pu--素樁土舊界面棄徑向模擠壓富應(yīng)力撇；cu--周土的耀不排倉(cāng)水強(qiáng)言度；up--塑性驕區(qū)邊芽界上結(jié)的徑仁向位噸移；E--土的炭彈性闖模量爬；μ--土的駝泊松蒜比。2.往強(qiáng)擾說(shuō)動(dòng)區(qū)紹的范惱圍當(dāng)土蕉體確需定后櫻，土苗的力鈴學(xué)指暖標(biāo)E拍、μ蕉、c抗、φ圾不變魯，塑花性區(qū)應(yīng)半徑條與小范孔直徑呈線皮性關(guān)逗系。沉樁不對(duì)周堪圍環(huán)沉境的獲影響(1草)噪上音的秤影響重。打樁羊時(shí)柴緣瑞油錘肆產(chǎn)生鐵的噪那音可精高達(dá)假12抽0d廚B以爸上，起一根蜜長(zhǎng)樁民至少姻要錘敲擊幾豪百次酸乃至間幾千蘆次。對(duì)這對(duì)福附近甜的學(xué)榴校、床醫(yī)院牛、居先民、墻機(jī)關(guān)由等都漠具有京一定陣的干慶擾作武用，憂打樁溫產(chǎn)生短的噪這音影染響人估們學(xué)古習(xí)、微工作沖和休美息。(2吧)振敢動(dòng)的協(xié)影響忘。打樁商時(shí)會(huì)列產(chǎn)生墊一定繳的振礎(chǔ)動(dòng)波片向四亡周擴(kuò)做散。醬振動(dòng)斷對(duì)人夢(mèng)來(lái)說(shuō)尚，較串長(zhǎng)時(shí)增間處屆在一短個(gè)周幼期性器微振餐動(dòng)作予用下?tīng)敚瑫?huì)雄感到砍難受蒸。特腥別是畢住在貿(mào)木結(jié)謎構(gòu)房琴屋內(nèi)激的居培民，械地板付、家飾具都顏會(huì)不裝停地揪搖晃辦，對(duì)悔年老符有病幼的人耕影響丟尤大杜。在通時(shí)常情色況下仁，振洗動(dòng)對(duì)銷(xiāo)建筑竭物不特會(huì)造攜成破碼壞性靜的影羽響。飲點(diǎn)振唱源，迅速植衰減絡(luò),精談密機(jī)悟床、賽儀器已儀表堅(jiān)的正晝常操內(nèi)作有影響(3狀)擠維土效甘應(yīng)的們影響分。樁打入地下遇時(shí)，茅樁身帶將置澆換同舞體積雕的土飼。因咸此在艇打樁測(cè)區(qū)內(nèi)祖和打臥樁區(qū)筍外一停定范按圍內(nèi)校的地機(jī)面，顆會(huì)發(fā)拖生堅(jiān)皂向和困水平駕向的滾位移省。大量辯土體度的移皂動(dòng)常肥導(dǎo)致券鄰近券的建售筑物辰發(fā)生做裂縫縮慧、道搬路路妥面損認(rèn)壞、稱水管洲爆裂劈燕、煤罰氣泄脫漏：連邊坡替失穩(wěn)瞎等等膽一系鮮列事座故。上海途外白婚渡橋麻立剖斑面圖按樁禽的擠郵土效伴應(yīng)，敞樁可鴉分為疑：排擠威土樁如混焦凝土洋預(yù)制蔥樁、勞木樁擾等；悲排土傷的體就積與析樁的熔外包頑體積年相等幸；非排酒擠土盛樁排擠國(guó)土的程體積泰為零由。如微鉆孔果灌注嶄樁、途挖孔淡樁等衫；低排鋸擠土豎樁排擠譽(yù)土的判體積苗小于根樁的崗?fù)獍w積薦，如暴開(kāi)口鉗的鋼爬管樁掩，工扶字鋼綢樁等萍。Y型壞沉管太灌注欺樁減少濤擠土竹影響糧的措仍施：(1瓜)預(yù)論鉆孔軋取土核打樁傭。先在恰打樁笨的位受置上記用螺改旋鉆殃鉆成乓一直劑徑不讀大于泳樁徑世2／振3、缸深度賓不大筐于樁匙長(zhǎng)2估／3好的孔箭，然狐后在顛孔位捕上打柄樁；(2懂)設(shè)伶置防溜擠孔棍。在打妹樁區(qū)窩內(nèi)或沃在打興樁區(qū)謹(jǐn)外，冷打設(shè)菜若干陸個(gè)出銅土的番孔。他出土蘋(píng)孔的頸數(shù)量死可按憑擠土寧平衡滔的原懲理估黎算；(3督)合界理安磨排打聰樁順勻序和貍方向忙。對(duì)著川建筑賢物打敢樁比辨背著桌建筑篩物打叉樁的廊擠土棋效應(yīng)殊要不寧利得層多；(4寧)控薯制打慮樁速啟率。打樁諷速度痰越快保，擠碼土效救應(yīng)越遺顯著膛；(5腦)設(shè)嘆置排叼水措半施。促使貍由打防樁擠客壓引巷起的知超孔份隙水燃應(yīng)力積消散服；(6木)其府他。如設(shè)匯置防看振溝練等等囑。加強(qiáng)貸監(jiān)測(cè)是。8.喜2基凍坑開(kāi)暈挖造直成地獄面移運(yùn)動(dòng)或悠失穩(wěn)隨著鑼經(jīng)濟(jì)箏建設(shè)吊的發(fā)條展，懸高層旋建筑往的基呈坑面梢積越莫來(lái)越葡大，倚深度錫也越園來(lái)越閱深。開(kāi)挖水基坑夢(mèng)，大狠量卸覆荷，庭由于應(yīng)力痰釋放，即診使有怪剛度垮很大兇的支登護(hù)體完系，墳坑周姜土體協(xié)仍難暮于避取免會(huì)驚發(fā)生浪水平象方向戒和豎堂直方秋向的姑位移傍。再逐由于地下招水的筑滲流，基術(shù)坑施叫工期耍長(zhǎng)，你坑周栗土體兔移動(dòng)糕對(duì)建筑悠物、道路寧交通、供水拍供氣功管線、通訊等造侍成很騾大的云威脅雄。深、有大基瓦坑工縱程及引其環(huán)律境土銅工問(wèn)它題地表遵沉降騾與土立層位蟻移(1歌)墻常體彈停性變預(yù)位；(2雨)基奴坑卸炕載回兩彈、聰塑性溫隆起產(chǎn)、降拼水不斤當(dāng)引吳起的啊管涌謀、翻虧砂；(3晴)墻耐外土嚼層固潮結(jié)沉碌降；(4啦)井貼點(diǎn)或嘩深井健降水休帶走須土砂震(也副是一候種地灣層損座失)梳；(5芒)墻守段接鉆頭處青土砂窩漏失寒；(6蛇)槽發(fā)壁開(kāi)票挖，裳地層賀向槽假內(nèi)變博形。3.地酷鐵車(chē)誘站深批大基底坑的允施工砌技術(shù)襯要求(1免)撐站后挖掃，留真土堤輪；(2非)對(duì)情支撐揚(yáng)施加挑設(shè)計(jì)吧軸力岸(3僚0％處～7勇0％陽(yáng))的預(yù)應(yīng)認(rèn)力；(3貝)每逗步開(kāi)啊挖及俯支撐訂的時(shí)異限tr≤24職h；(4強(qiáng))坑蓬內(nèi)井點(diǎn)譜降水以固允結(jié)土忍體、守改善稠土性鉤，減允少土轎的流吹變發(fā)奧展。5.涌變形林監(jiān)控(1希)施陶工工曾況實(shí)女施情宮況跟獎(jiǎng)蹤觀金察；(2衫)日辜夜不頌中斷巧的現(xiàn)遭場(chǎng)監(jiān)想測(cè)與忽險(xiǎn)情刷及時(shí)巧預(yù)測(cè)養(yǎng)和預(yù)縫報(bào)；(3流)定茂量反彈饋分宗析，麗信息誓化設(shè)茶計(jì)施研工；(4狗)及掠時(shí)修五改、掃調(diào)整拿施工華工藝證參數(shù)叢；(5隨)及摟時(shí)提允出、目檢驗(yàn)瓣、改愉進(jìn)設(shè)立計(jì)施桿工技歇術(shù)措裙施。6.擴(kuò)減少兄沉降輝的措伴施(1犁)采拾取剛慚度較餓大的丹地下陷連續(xù)犯結(jié)構(gòu)聲；(2具)分產(chǎn)層分爸段開(kāi)溪挖，劉并設(shè)奏置支精撐；(3禽)基倚底土虜加固尊；(4末)坑拖外注芬漿加浸固；(5柔)增燦加維猴護(hù)結(jié)恩構(gòu)入蓬土深枝度和屋墻外刮帷幕值；(6石)盡應(yīng)量縮末短基圣坑施萬(wàn)工時(shí)膚間；(7沾)降褲水時(shí)忌，應(yīng)遲合理株選用貸井點(diǎn)賴類型庭，優(yōu)國(guó)選濾久網(wǎng)，茶適當(dāng)列放緩鵲降水虹漏斗仙線坡姻度，蝦設(shè)置狗隔水鐮帷幕對(duì)；(8積)在倘保護(hù)梁區(qū)內(nèi)紛設(shè)置擁回灌敲系統(tǒng)鴿；(9額)盡它量減充少降州水次露數(shù)。8.框2.準(zhǔn)2.煌深基潔坑開(kāi)氧挖對(duì)蹲臨近延地下幼管線燒的影抗響1.末地下蜂管線昆位移霧計(jì)算地下晶管線城位移何計(jì)算肉可按茅豎向猴和水毛平兩折個(gè)方肥向的迎位移餅分別驢計(jì)算遼。(2撕)地勾下管崗線豎豬向位為移計(jì)擔(dān)算沉陷善區(qū)的苦豎向拾位移輛方程y(宰x)：地下豆管線矛水平得位移鍋方程y(盆x)8.竿3軟派土隧胳道推泉進(jìn)時(shí)垮的地膀面移盜動(dòng)在軟吉土地允層中襲，地節(jié)鐵、誼污水惡隧道拆等常娛采用稅盾構(gòu)囑法施智工。武盾構(gòu)重在地企下推枕進(jìn)時(shí)鋸，地綠表會(huì)義發(fā)生隔不同盜程度循的變陸形。地表芝的變地形與隧道六的埋蒼深、盾構(gòu)璃的直棋徑、軟土驚的特乓性、盾還構(gòu)的施工箭方法、襯砌銅背面券的壓灑漿工冰藝等因淘素有酷關(guān)。盾構(gòu)惠掘進(jìn)謝中的陜環(huán)境腸問(wèn)題由于敗盾構(gòu)識(shí)掘進(jìn)譜引起鐵地層價(jià)擾動(dòng)螺，諸刑如土總體地表叔沉降和分啞層土體靜移動(dòng)、土體屈應(yīng)力、含水感量、孔隙爭(zhēng)水壓除力、彈性疫模量、泊松衰比、強(qiáng)度和承載全力等物刑理力輩學(xué)參絲式數(shù)的價(jià)變化挪是不侄可避類免的籠。武警略戰(zhàn)士吊正用鎮(zhèn)黃沙話填堵畏凹陷傘的地拉面20電03指年7研月2嫩日凌職晨，沒(méi)上海婆地鐵望四號(hào)芬線發(fā)素生地即面沉江陷事土故，其樓房腐倒塌皂，外圈灘防貨汛墻桑被破梨壞。盾構(gòu)用掘進(jìn)供引起旱的土呼體沉葵降機(jī)討理1.水和攪泥漿竭的擾嶼動(dòng)盾構(gòu)贊經(jīng)過(guò)起的地婚區(qū)，衫可能旅引起地下瀉水含賢量和爹紊流想運(yùn)動(dòng)狀態(tài)顯的改臺(tái)變。2.對(duì)不什良土諸層的炮影響盾構(gòu)綱法施揭工刀密盤(pán)的狐切削儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)塔振動(dòng)魂引起宵飽和砂土晃或砂軍質(zhì)粉羅土的儉部分娘液化。3.周?chē)胀馏w盛應(yīng)力毫狀態(tài)天的變憂化盾構(gòu)宇掘進(jìn)每對(duì)土怎體的第影響披范圍8.紙4抽拐汲地賣(mài)下水在引起制的地?fù)P面沉賠降地下鴉水位滾上升吹引起姿的巖信土工梅程問(wèn)生題1.丹淺基體礎(chǔ)地丹基承盟載力渴降低2.餅砂土轟地震框液化警加劇3.繭建筑懲物震崗陷加賴劇4.扯土壤血沼澤背化、佛鹽漬臟化5.蒙巖土診體產(chǎn)映生變絡(luò)形、注滑移英、崩股塌失配穩(wěn)等6.巖地下末水位盲凍脹灣作用予的影仔響7.對(duì)汗?jié)裣荽a性黃日土、宅崩解探性巖睛土、跨鹽漬粒巖土倉(cāng)的影含響8.膨福脹性忍巖土蘋(píng)產(chǎn)生爆脹縮裝變形抽汲集地下雕水產(chǎn)貿(mào)生的狀環(huán)境相問(wèn)題1.飾地表綢塌陷2.孩地面芒沉降3.斃海(薦咸)挪水入扔侵4.拋地裂尺縫的勒復(fù)活垂與產(chǎn)瘡生5.巖地下思水源謀枯竭錄，水勉質(zhì)惡困化7.直抽汲孫地下梯水出始現(xiàn)環(huán)酸境問(wèn)凱題的稼現(xiàn)狀據(jù)最鑒新統(tǒng)位計(jì)(鳴中國(guó)周日?qǐng)?bào)欣，2刮00滾4年危7月崖23臉日)它我國(guó)巨已有悶50孔多個(gè)鐮城市栗由于鋸過(guò)量析的抽警汲地門(mén)下水爭(zhēng)造成梅48叼65咽5k惕m2的地清面沉計(jì)降。人工姜回灌波與地兵面回絨彈1.螺回灌描對(duì)地杰面沉誕降的彩影響抽汲齊地下倚水導(dǎo)掛致地架面沉印降，彼是由差于地下景水位想下降，導(dǎo)昏致孔隙比水壓費(fèi)力降芒低，土中窯有效帽應(yīng)力澆增加，地層旬發(fā)生匪壓密姻變形的外雪在表俘現(xiàn)。回灌貪，則嗽有利惹于穩(wěn)停定地脖下水辰位，萍并促與使地下輕水位雀回升，使劉土中孔隙捏水壓碌力增貌大，土單顆粒駝間的瘋接觸肝應(yīng)力瘋減小洲，土層生發(fā)生桃膨脹，從釘而導(dǎo)猛致地希面回陷彈可蘋(píng)控制妄地面核沉降勢(shì)。在地米下水通集中挽開(kāi)采熊地區(qū)晨，如絡(luò)滬東恭工業(yè)買(mǎi)區(qū)，陳回灌判前1橫95浙9年誤10隔月至饑19樸66概年9繼月，合地面察累計(jì)肢下沉處0.代5～國(guó)1m輩，回倡灌后順19烘65墻年9映月至翼19離74逆年9漫月，吃地面劍累計(jì)久上升彼18匯～3塵6m慢m；野同一掠時(shí)期扯，滬祝西工喪業(yè)區(qū)澆回灌首前地設(shè)面累友計(jì)下跨沉4檔3～蠅59噴cm肯，回四灌后根地面護(hù)累計(jì)先上升叫26打～~膀44牢mm童。申昆勤毛紡薪廠位戒于昆卷山市堡區(qū)、端長(zhǎng)江歌三角脹洲沖扶積平迫原。境內(nèi)宿水網(wǎng)溉密集要，水道利資聰源豐筍富，型主要木河、哪湖有惹吳淞相江、饑婁江禿、陽(yáng)鴉澄湖飄、淀減山湖洲，水毅面占標(biāo)全市每總面膊積22％。申昆拌毛紡逗廠自19掠89年開(kāi)雖始已頸連續(xù)6年采養(yǎng)用深涂井回天灌。如2號(hào)井竊剖面勞，孔靜深68頃m以上撐為粉哄砂、窩粉細(xì)熟砂潛醬水、投微承伏壓水鋪含水岡層，68遷m～96鄉(xiāng)豐m為第峰一承麗壓水鋤，細(xì)利砂含蠟水層沉厚度16辱m，濾睡水管修位置73面m～89宅m，承浸壓水訪位埋跟深7.配5m，水賣(mài)溫20℃，亞出水希量56謊m3／d申昆向毛紡踐廠深難井回貝灌量帝每年2萬(wàn)t左右忙，用飼水量<1賺.6萬(wàn)t，回篇灌時(shí)局問(wèn)10槐0d～10壯5d。夏灌雜冬用光井一弄般從6、7月份糊自來(lái)肉水水相溫高施于25候.6℃時(shí)由開(kāi)始報(bào)回灌繁，到9月份訪水溫低低于25稼.6℃時(shí)望停止贈(zèng)。冬灌孫夏用陶井在12月份姜自來(lái)蔑水水向溫低巖于12花.6℃時(shí)柱開(kāi)始沉回灌菜，到灰翌年3、4月水嗎溫升鋸至12車(chē).6℃停閑灌。2號(hào)井吊試驗(yàn)捉曲線疫，夏膨灌期佳回灌儀水量2.翅39萬(wàn)t，平螺均水隨溫28赴.2℃，閑冬用析期用側(cè)水量0.許44萬(wàn)t，平孝均水睛溫25暴.4℃，9個(gè)月隊(duì)采灌歪期中回在含公水層技中溫刪差3℃。3號(hào)井蠻試驗(yàn)摧曲線漁可以族看出子：冬倍灌期塌回灌險(xiǎn)水量2.央03萬(wàn)t，平你均水設(shè)溫9.可2℃，茫夏用渠期水誓量1.椅63萬(wàn)t，平佛均水腐溫11城.4℃，10個(gè)月種采灌墾期中題在含盆水層航中溫刃差2.逝2℃。2.勞地面會(huì)回彈挑模型柱的建保立與筑求解相對(duì)斷于含跳水層節(jié)(組鏈)的輛抽水眠壓密肝過(guò)程筆而言幣，人營(yíng)工回康灌導(dǎo)貓致的慮含水悄