悬挂式止水帷幕插入深度的数值分析

通过设置悬挂式止水帷幕以减小基坑周边地下水位的降低程度,减小基坑开挖时基坑降水对周边环境的影响,而其插入深度与地下水位的降低量密切相关.针对基坑地下水位降低与止水帷幕插入深度间的关系进行了数值模拟,显示出地下水位在止水帷幕处出现明显降低,随止水帷幕插入深度的加大,坑外水位降低量相应加大.模拟结果表明了用数值模拟方法计算悬挂式止水帷幕止水效果的有效性,为实际工程应用提供了积极的参考.     

悬挂式止水帷幕圆形基坑承压含水层地下水非稳定流计算

针对悬挂式止水帷幕基坑中复杂的地下水流动,建立了考虑止水帷幕的圆形基坑承压含水层地下水非稳定流动计算模型。通过对地下水流动计算模型的Laplace变换和有限Fourier余弦变换,推导了Laplace空间的水头降深解,采用Stehfest数值逆变换提出了悬挂式止水帷幕圆形基坑承压含水层地下水非稳定流水头降深半解析解。在验证计算方法正确性和数值逆变换计算准确性的基础上,利用工程实例验证了计算方法的工程适用性。分析了悬挂式止水帷幕插入深度对圆形基坑地下水流动的影响规律,阐明了止水帷幕对基坑内外地下水控制的积极作用,为合理开展悬挂式止水帷幕圆形基坑承压含水层的减压降水设计提供了计算方法。     

城市建设基坑降水引发地面沉降的影响研究

由于基坑降水引起地面沉降的范围较远,往往能达到墙后5~10倍基坑开挖深度的距离,而实际基坑工程坑外沉降的测点往往布置在墙后1~4倍基坑开挖深度的距离,因此难以全面获得不同类型基坑降水对地面沉降的影响范围。此次利用有限差分软件Modflow建立三维地下水渗流模型,研究不同开挖深度(5~25 m)的基坑降水对地面沉降的影响范围,并探讨不同止水帷幕截断方式工况下坑内降水后坑外水位及地面沉降随时间发展关系。     

南水北调某泵站深基坑开挖对邻近建筑物影响研究

南水北调东线二期某泵站基坑位于强透水裂隙土层,开挖深度达 25．3ｍ。为保证基坑开挖时 邻近建筑物的安全运行,运用 ＭＩＤＡＳ有限元程序建立三维渗流 －应力耦合模型,研究悬挂帷幕止水和 深井降水时,基坑开挖引起的邻近一期泵站和公路桥的变形规律,分析帷幕深度和土体弹性模量取值对 邻近建筑物沉降的影响。结果表明,邻近建筑物的变形主要由坑内降水引起,土方开挖的影响较小;与 深井降水相比,采用悬挂帷幕止水时邻近建筑物的沉降和水平位移最大降幅分别为 85．3％和 72．4％; 综合考虑帷幕对邻近建筑物变形的控制效果和经济性,泵站基坑帷幕插入深度为 8．7ｍ较为合理,此时 一期泵站主、副厂房和邻近公路桥的沉降分别为 3ｍｍ～4ｍｍ、10ｍｍ～12ｍｍ和 26ｍｍ～34ｍｍ。     

三轴水泥搅拌桩止水帷幕在建筑深基坑中的应用

1．概述 随着城市建设的日益发展，地下空间的开发规模也不断扩大，深基坑工程也越来越多。基坑施工引起周边地下水位下降，危及基坑周边环境安全，宜在基坑周边设止水帷幕，对基坑外的水进行截止。深层水泥搅拌桩止水帷幕就是用深层搅拌机在地基深部，将软土和水泥强制拌合，利用水泥和软土发生的物理化学反应，使之凝结成水泥柱状加固土体墙，既不让水流进坑内，也不叫水流进坑外。实践证明，该工法不仅节约成本，而且可以较好地解决深基坑施工时所面临的承压水危害及周边环境保护等难题。     

兰州地铁车站深基坑支护选型分析与数值模拟研究

为了积累兰州地铁车站深基坑设计和施工经验 ,依托兰州地铁某车站对常用支护方案进行对比 ,选定钻孔灌注桩加钢管内支撑方案 ,同时 ,采用FLAC3 D软件 ,对基坑典型断面的施工过程进行三维数值模拟分析.结果发现 :基坑开挖初期 ,桩顶水平位移较大 ,沿桩身呈前倾型分布 ;随着基坑开挖 ,位移较大部位不断下移 ,钢管内支撑施工后 ,支护桩的水平位移曲线呈")"型分布 ,最大值大约位于距离坑底1/2~1/3倍坑深处 ;坑边最大沉降点距离坑边一般约为桩体外侧5 m~10 m的区域 ,沉降影响范围约为1.5倍~2倍基坑深度 ,后续车站支护可采用适当优化的钻孔咬合桩+钢管内支撑的方案 ;对于兰州地区基坑降水工程 ,当降深不是很大、水文地质条件相对简单时 ,一般可采用坑外管井降水加坑内明排措施.     

复杂地质条件下基坑降水的引渗疏干技术分析

南京长江漫滩地区地下水丰富,第四系松散层具有二元地质结构特征,上部为高压缩性的潜水含水层,下部是承压含水层,组合成一个含水体复杂的多含水层系统,导致垂向透水性无法达到正常水平,对水文工程基坑降水会造成一定影响,特别容易引发基坑突水事故。结合南京长江漫滩水文地质特征,引入引渗疏干技术,对基坑开挖范围内的土体进行疏干,保证作业环境的安全性,从而满足基坑开挖深度的要求,为相关水文工程的基坑降水提供借鉴。     

基于抗突涌稳定性安全系数控制的基坑降水最优化模型研究

以广州新白云国际机场第二高速公路北段5标明挖暗埋式隧道基坑降水工程为研究对象，提出了基于抗突涌稳定性安全系数控制的基坑降水最优化模型，给出了基坑底发生突涌破坏临界状态时，对应承压含水层顶板上部剩余临界土层厚度，提出了基坑开挖时承压含水层开始降水的启动时间，以及基坑开挖完成时承压含水层的安全水位，对基坑降水和开挖提出了合理建议，最大程度地控制和减小了基坑周围地面沉降，以科学指导基坑施工。     

地下连续墙与止水帷幕共同作用下富水砂层深基坑变形性状

研究富水砂层地下连续墙深基坑变形特性对深基坑工程实践具有重要指导意义。以某车站地下连续墙深基坑工程为依托,通过数值模拟和现场实测方法研究降水渗流作用下富水砂层地下连续墙深基坑施工变形性状及其影响因素。研究结果表明:地下连续墙水平位移曲线分布随开挖深度加深由“斜线”形—“弓”形—倒“V”形演变,墙体最大水平位移U_x,max及其位置深度H_x,max与开挖深度h_e符合线性关系,最大水平位移约为(0.048%～0.082%)h_e,其深度位置约为(0.60～1.20)h_e;地表竖向位移曲线分布沿横向水平距离呈凹槽形,沉降槽随开挖深度增加而变宽、加深,沉降变形显著影响区为(1.0~1.5)h_e,距坑边(1/3~1/2)h_e处地表沉降最大;考虑地下连续墙与止水帷幕共同作用的富水砂层深基坑变形与实测结果更为吻合,且帷幕隔水和挡土作用对基坑变形影响显著;地下水位上升、砂层厚度加深均引起墙体水平位移和地表竖向位移增大,当风化砂岩层渗透系数较大时,渗透系数增加对坑外地表竖向位移的影响较墙体水平位移显著,合理的止水帷幕深度及间距参数有利于控制基坑变形和保持稳定性。     

某临河基坑止水帷幕失效案例分析

基坑工程中,对常规止水帷幕失效的原因分析、研究很多,但对临河基坑的止水帷幕失效案例分析甚少。临河基坑因其所处的特殊周边环境及地质条件,止水帷幕的失效有其特殊原因。以苏州市某临河基坑止水帷幕的失效为案例并结合监测成果进行分析,研究表明,止水帷幕失效的原因为施工前未进行清障导致三轴搅拌桩止水帷幕垂直度受影响进而影响帷幕的搭接长度;临河侧基坑主动区有限土体主动土压力的减少使围护体系受力不平衡,围护体呈现"S"形变形进而剪切止水帷幕。针对上述原因分析,总结了避免临河基坑止水帷幕失效的针对性措施,可供同类基坑围护结构设计及施工时参考。更多还原     

真空混合管井降水技术研究与应用

在含有深厚软饱水土层、地层互层多、降深大的基坑降水工程中,为解决浅部黏性土层中的界面残留水、下部粉性土层中的微承压水、砂土层中的承压水问题,以上海某深基坑降水工程为例,将真空与管井降水技术相结合,提出由多级滤管组成的真空混合管井降水技术。通过数值模拟,确定了过滤管位置及长度,在保证降深的前提下使抽水量最小,与类似地层工程相比,该项技术降水效果明显更好。     

上海地区特深圆形竖井开挖承压水控制技术及效果

苏州河段深层排水调蓄工程云岭综合设施和苗圃综合设施竖井基坑施工首次要求对上海地区第三层承压含水层水位进行控制。结合云岭综合设施特深圆形竖井开挖承压水控制工程实例,在分析承压含水层的分布特点和工程采取的降水措施的基础上,以工程实测数据为基础,分析软土地区深层承压水控制工艺和控制效果。结果表明：工程采取的竖井地墙和外侧防渗墙两层隔水措施,首次实现了上海地区第三层承压水降水,最大水位降深达到57.8 m,保证了基坑的稳定性。实测数据显示防渗墙外的水位降深小于防渗墙与围护结构之间的水位降深,水位降深速率具有相同的规律;各土层孔隙水压力变化与承压水降水相对应,承压水水位开始恢复后,迎土面深层孔隙水压力明显增大,且深度越深,孔隙水压力增大的趋势越明显,迎坑面水压力变化则较为平缓。所得结论可为今后上海地区类似工程施工和深层地下空间开发提供参考。     

滨海鑫鼎国际广场深基坑支护设计

滨海鑫鼎国际广场处于海相软土场地,地质条件较差,周边环境复杂。地下室基坑西半部开挖深度为7．35m,采用单排钻孔灌注桩加钢筋混凝土内支撑作为支护结构,东半部开挖深度为6．05m,采用单排钻孔灌注悬臂桩作为支护结构,并采用双排双轴深层搅拌桩形成全封闭止水帷幕。验算结果表明了本基坑支护结构的安全稳定性。     

FINITE ELEMENT NUMERICAL SIMULATION OF THREE-DIMENSIONAL SEEPAGE CONTROL FOR DEEP FOUNDATION PIT DEWATERING

For deep foundation pit dewatering in the Yangtze River Delta, it is easy to make a dramatic decrease of the underground water level surrounding the dewatering area and cause land subsidence and geologic disasters. In this work, a three-dimensional finite element simulation method was applied in the forth subway of Dongjiadu tunnel repair foundation pit dewatering in Shanghai. In order to control the decrease of the underground water level around the foundation pit, the foundation pit dewatering method was used to design the optimization project of dewatering ,which was simulated under these conditions that the aquifers deposited layer by layer, the bottom of the aquifers went deep to 144.45 m, the retaining wall of foundation pit shield went deep to 65 m, the filters of the extraction wells were located between 44 m to 59 m, the water level in the deep foundation pit was decreased by 34 m, and the maximum decrease of water level outside the foundation pit was 3 m. It is shown that the optimization project and the practical case are consistent with each other. Accordingly, the three-dimensional finite element numerical simulation is the basic theory of optimization design of engineering structures of dewatering in deep foundation pit in such areas.     

红黏土地区深基坑变形特性的时空效应研究

为消除地下空间施工安全隐患,针对人为诱导作用下深基坑施工过程中产生的沉降变形问题,研究红黏土地区深基坑施工监测与变形特性的规律。通过在深基坑开挖和拆撑施工过程中对支护结构水平、竖向位移,深层水平位移、内支撑轴力、地下水位和孔隙水压力等进行监测,对高层建筑深基坑变形监测的工作流程、监测方法及监测数据等进行研究。结果表明:特殊的红黏土大型深基坑工程受分步和分阶段开挖作用的综合影响,基坑开挖扰动作用的范围和程度极大不同。伴随基坑开挖力度的加深,基坑坑顶水平位移、竖向沉降位移、周边建筑物沉降位移等均逐步增大,直至基坑开挖至基底后,累积变化数值将稳定于某一具体数值。基坑的开挖导致的周边土体应力释放,同时基坑底部由于上部土体的严重卸荷导致的底部土体产生隆起,致使基坑周围土体进一步向基坑应力损伤方向滑移,为加重地表沉降、水平位移及坑底隆起等不良工程问题的主要原因;孔隙水压力随基坑开挖沿深度基本呈线性变化,时间越长,孔隙水压力值越小,且稳定在某一具体区间内,这与地下水位的补给和基坑底部的土体物理力学参数的规律性变化相关。     

临海环境基坑渗流特性研究

依托港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道的深基坑工程,针对海域环境中基坑工程的渗流破坏问题,展开渗流特性研究。基于流固计算理论,利用 PLAXIS 计算程序,采用了摩尔库伦与 PLAXIS 自带的硬化( HS) 模型对常水头、海流与潮汐作用下基坑周围渗流特性进行了系统深入的研究。结果表明,相对高频的波浪作用对临海基坑周围的渗流性状、基坑稳定影响较小,潮汐作用对支护墙侧的孔压波动有一定影响,对支护墙上的水土压力、墙身内力和变形、基坑的稳定性影响均较小。当考虑承压水层的水位与海水相通的时候,开挖过程中部分支护剖面的施工工况有发生承压水突涌破坏的危险,工程设计中可以采用简化解析解计算公式分析基坑开挖全过程支护结构两侧的稳态渗流问题。研究结果可为海域环境基坑稳定性控制技术提供理论依据。     

基坑降水条件下地下水流场动态分布规律研究

以淄博火车站南广场还迁商业综合体基坑为例,根据实测资料,建立研究区基坑地下水三维数值模型,并对模型的进行识别与检验,得到适用于该研究区地层的数值模型,利用该模型分析基坑地下水流场的动态分布规律。结果表明,该基坑内外水位差异明显,止水帷幕有效阻隔了基坑内外的水力联系,改变了基坑渗流的流态及水力梯度,可为其他地区模拟分析基坑地下水流场的分布特征提供借鉴。