由于基坑降水中断,黏性土地基发生土体隆起的形式属于( )。
A 、流土
B 、管涌
C 、接触冲刷
D 、接触流失
【正确答案:A】
每个基坑开挖后,都会有不同程度隆起现象发生,主要原因有五个方面:
(1)由于土体挖除,自重应力释放,致使基底向上回弹。
(2)基底土体回弹后,土体松弛与蠕变的影响,使基底隆起。
图2.7 基坑管涌和流沙示意图
(3)基坑开挖后,支挡结构向基坑内变位,在基底面以下部分的支挡结构向基坑方向变位时,挤推其前面的土体,造成基底的隆起。
(4)黏性土基坑积水,因粘性土吸水使土体积增大而隆起。
(5)在开挖软黏土基坑时,如果支挡结构背后的潜在滑动面内土体的重量超过基坑底部地基的承载力,就会发生流土现象,引起坑顶下陷、坑底隆起,甚至基坑失稳。
除上述情况外,有的工程基坑隆起量不大,基坑并未失稳,处于正常的施工状态;有的工程在施工过程中,基坑发生较大的隆起量,造成基坑失稳。研究表明,基坑的隆起量与基坑开挖后搁置的时间的长短有关,据日本坑底隆起失稳的实测数据,在不到10d的基坑搁置时间中,隆起量增加约50%左右,这说明土壤具流变性,当基坑开挖深度较小时,因土壤蠕变引起的增加量不显著,随着开挖深度的增加,这种增加量的比例就会变大,因此,基坑开挖后应尽量减少基坑的搁置时间。
基坑底部土体隆起原因:
观点1:“基坑开挖完成后,基坑底面的变形量由两部分组成:一部分是由于开挖后的卸载引起的回弹量另一部分是基坑周围土体在自重作用下使坑底土向上隆起”。这明确说明基坑隆起的原因是基坑周围土体的自重。
观点2:“基底土受到回弹后土体的松弛与蠕变的影响加大了隆起;挡墙在侧水压力作用下,墙角与内外土体发生塑性变形而上涌;粘性土基坑积水,土吸水使土的体积增大而隆起”。
观点3:“引起基坑隆起的因素有以下三个方面:
1、)卸荷产生的回弹变形;
2、)基坑底部土体吸水膨胀;
3、)挡墙根部产生塑流变形或不可逆侧移”。观点3与观点2有部分雷同的地方。
观点4:“基坑隆起指的因为基底土压力低于水压力造成的地面上升,这种情况仅发生于粘性土中”。
基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料,结合现场附近建筑物情况,决定开挖方案,并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法,使土坡稳定,其坡度大小按有关施工规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者,可用基坑壁支护方法,喷射混凝土护壁方法,大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法,防护外侧土层坍入;在附近建筑无影响者,可用井点法降低地下水位,采用放坡明挖;在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。
计算方法:
基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。基坑开挖工程量按基坑容积计算。一般来说,深基坑是指开挖深度大于等于5m的基坑。基坑开挖的计算公式如下:
1.不放坡不支挡土板:此时的基坑是一个长方体或者圆柱体。
(1)当为长方体时:挖基坑工程量 = (a+2c)(b+2c)h
(2)当为圆柱体时:挖基坑工程量 = π*r*r*h
2.放坡:此时的基坑是一个棱台或者圆台。
(1)当为棱台时:挖基坑工程量 = (a+2c+Kh)(b+2c+Kh)h+1/3 K*K*h*h*h
(2)当为圆台时:挖基坑工程量 = 1/3 πH(r*r+rR+R*R)