天津第二粉土粉砂微承压含水层回灌试验研究

天津、上海等地已尝试采用回灌措施控制基坑降水引起的承压含水层水头下降及引起的沉降,然而目前回灌理论尚缺乏研究,在粉土粉砂微承压含水层中进行回灌的可行性也急需研究。因此本文在邻近天津某地铁基坑工程的场地外开展了一系列单井回灌、群抽群灌试验以及单抽单灌现场试验。试验结果表明,在粉土、粉砂为主的土层进行回灌是可行的。采用抽水试验得到的水文地质参数可以用于预测回灌的水位抬升,但是相同流量下,在距中心井较近距离内(约5~7 m内),回灌产生的水位上升值显著大于抽水导致的水位降落值。加压回灌可以显著提高回灌效率。回灌量与抽水量维持在相近水平可以有效控制周边地表及建筑物沉降。当回灌停止后,周边地表沉降有快速发展的趋势,因此在实际工程中,抽水停止后应适当延长回灌时间,逐步减小回灌量,使地下水位逐步回稳,避免抽灌活动结束后沉降的快速发展。采用双井组合回灌技术可有效的控制回灌井回扬时引起的含水层水位的下降。     

考虑承压含水层间越流的地下水回灌现场试验研究

当场地存在多层层间有一定水力联系的承压含水层时,基坑内降水可引发基坑止水帷幕墙底以下的承压含水层的水头下降,并相应引起坑外多个含水层水位降低,若对所有层进行回灌则将导致成本大幅提高,此时可对某一层回灌,通过越流对其他含水层进行水位补给。通过在天津地铁某车站基坑所在场地开展抽水试验、单井回灌试验、先抽后灌试验对基坑内外的水力联系、不同含水层间的水力联系和隔层回灌的效果进行了研究。结果表明,由于各含水层间之间有一定水力联系导致竖向越流补给较强,基坑内疏干降水可引起坑外承压含水层水头下降并引起坑外地层沉降。对基坑外第Ⅰ微承压含水层进行回灌可有效对其上部潜水层和下部第Ⅱ-1承压层的水头起到抬升作用,通过隔层回灌从而控制其水位下降导致的坑外沉降。对第Ⅰ承压含水层进行回灌对基坑外第Ⅱ-2承压层水位抬升也有一定的作用,但是尚不足以使其因基坑内降水引起的坑外水位下降值完全恢复,建议结合设置此层的备用回灌井以控制其水位下降。     

济南轨道交通某深基坑降水与回灌数值分析

基坑降水会改变基坑周围地下水位,进而引起不均匀沉降,影响周围建筑物安全性,实践证明,回灌法是解决此类工程问题的有效手段之一。以济南轨道交通R1线某深基坑降水工程为研究目标,利用Visual Modflow软件分析基坑降水与回灌,分别模拟基坑在止水帷幕与回灌不同工况条件下降水与回灌对周围地下水位与沉降的不同影响效果。仅回灌模拟结果表明:回灌井设在基坑周围10 m处,保持回灌量大于等于抽水量,地下水位控制效果相对较好;回灌结合止水帷幕模拟结果表明:回灌量控制在抽水量的2/3左右,回灌井设在基坑周围30 m处,回灌在整个模型区域地下水位控制效果最好,沉降小于0.1 cm。根据模拟结果得出适用于该工程地下水位扰动最小的回灌方式及最优方案,为工程施工提供理论依据与参考。     

基坑共用临近地铁车站既有地连墙的数值模拟

采用三维有限元模型,模拟了深圳某临近地铁深大基坑开挖过程,讨论了降水情况下基坑支护结构是否共用地铁车站原有地连墙对车站的影响,并得出了该共用地连墙方案的可行性,为今后类似工程方案设计提供了借鉴。     

含水层越流情况下基坑降水引发变形机理及控制措施

在天津等沿海地区，地层中通常分布有多个承压含水层，由于隔水层厚度不均匀，且常包含粉土、粉砂透镜体，各含水层间存在水力联系的现象较普遍。天津某地铁车站基坑开挖前的降水试验中，基坑外水位发生大幅下降，实测地连墙侧移与坑外地表沉降分别达到允许变形的29.0%和73.5%。基于此案例，采用三维有限元对含水层越流情况下基坑降水引发的变形机理、规律和影响区进行研究，并对降水引发坑外沉降的控制措施进行了对比研究。结果表明，含水层越流导致基坑内外存在水力联系时，坑内降水引发的坑外沉降由支护结构侧移和水位下降共同导致，沉降区根据诱发机理可分为两部分，距基坑2倍降水深度以内为支护结构侧移和水位下降复合影响区，以外为水位下降影响区。降水井底部弱透水层高渗透性引发越流将增大坑内水位降深，从而增大地连墙变形及其引发的坑外沉降。地连墙墙趾处弱透水层高渗透性引发越流将增大基坑内外水力联系及坑外沉降，但会减小地连墙变形。对于含水层越流风险高的地层，疏干降水建议采用“深浅井”方案以更好地实现按需降水和基坑变形控制；回灌和加深止水帷幕截断基坑内外水力联系均可较好控制坑外水位下降，但切断水力联系会导致支护结构侧移增大，对于...     

地铁深基坑等效地连墙受力变形机理数值模拟研究

随着城市化建设的推进,地下空间开发规模不断发展壮大。在城市中进行地铁车站的施工,对基坑位移及周边建筑的沉降等条件的要求较为严格,尤其在低净空条件下,地铁深基坑地连墙的施工难度较大,大型机械设备无法进场施工,影响了施工效率。依托广州市某地铁车站,提出一种适用于低净空条件施工的等效地连墙。采用MIDAS进行地铁深基坑等效地连墙受力变形机理数值研究,验证了等效地连墙的有效性;在相同条件下,等效地连墙的设计相比传统地连墙,能够为基坑提供更好的围护效果,为等效地连墙的工程应用提供理论支撑。     

软土地区基坑开挖对邻近地铁隧道影响数值研究

利用PLAXIS 2D软件对软土地区基坑开挖且邻近既有地铁隧道的工况进行模拟研究,分析了在既有地铁隧道附近进行基坑开挖时对隧道的影响程度和影响机制;通过改变基坑与隧道的距离、基坑开挖深度和地连墙深度3项变量因素,进一步得到了既有地铁隧道的内力和位移变化规律。研究表明:基坑和隧道之间的距离越近,对隧道的影响就越明显,1倍直径距离的隧道水平位移最大值是2倍直径距离的2.21倍;基坑开挖深度的增加对隧道各项指标的影响明显,深度越深,隧道水平位移明显增大,而且地连墙水平位移最大值和弯矩最大值也明显增大;地连墙深度增加所带来的影响较小,但是会明显改变隧道的竖向位移。     

紧邻地铁深基坑地下水抽灌一体化设计实践

上海长江西路隧道浦西工作井紧邻地铁3号线和逸仙路高架。基坑开挖期间,地下水水位降深幅度大,为有效保护地铁3号线,本工程采用了抽灌一体化措施。首先通过抽灌试验确立了抽灌一体化设计;其次再通过运行控制试验,确立了抽灌一体化的运行控制设计。在40天的抽灌一体化运行过程中,轨道3号线立柱桩的沉降控制在10 mm以内,达到了预设的安全指标。本文针对抽灌一体化运行控制设计作了较为详细的阐述,为类似基坑的抽灌一体化设计提供了借鉴意义。     

高承压水软土地层深基坑降水试验分析

某深基坑位于福州城区且临近地铁及旧有建筑,在土方开挖前,进行了基坑降水试验。通过降水试验,检验止水帷幕的止水效果及降水方案的可行性。试验结果表明,降水过程中,坑外的承压水水位变化较小,止水帷幕的隔水效果良好;获取的试验数据为优化基坑降水方案、基坑开挖降水井及回灌井的启用条件分析提供了可靠的依据,也可对类似岩土工程条件深基坑工程降水设计具有借鉴意义。     

富水砂层地连墙渗漏后续施工坑外降水技术研究

地下连续墙作为深大基坑工程较为常用的围护结构,具有截水、防渗、挡土能力。在富水含砂层,尤其是埋藏较深的承压含水层(尤其砂砾层)中,地连墙的施工质量难以保证,坑内降水使地连墙内外水头差较大时,地连墙施工薄弱区域易发生渗漏而出现涌水涌砂现象,采用坑外降水减小地连墙内外水压差是较为经济有效的措施,但在坑外加固区域中降水井施工质量不佳的问题时常出现。文中以上海某地铁车站基坑抢险工程为例,通过分析降水井出水量不佳的原因,提出了坑外加固区域的成井工艺改进措施,采取改进工艺后的降水井出水量均能达到设计要求,辅助基坑顺利开挖施工,为同类型工程的降水井施工提供了经验和参考。     

深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物影响分析

地铁车站深基坑施工常导致周边建筑物变形过大。基于现场监测数据，研究深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物的影响，分析地下连续墙水平变形、土体水平位移和建筑物变形规律。结果表明，地下连续墙水平位移和土体深层水平位移变形曲线呈“鱼腹状”；端头井处墙体和土体水平位移大于标准段；地表变形曲线呈“漏斗状”；地下连续墙施工对建筑物竖向位移影响较小；距离基坑较近处，建筑物变形表现为沉降，距离基坑较远处，建筑物变形表现为隆起，既有建筑物主要表现为向基坑内侧倾斜。     

滇中引水工程超深圆形基坑施工变形和内力监测结果分析

以滇中引水龙泉倒虹吸盾构接收井77.3m超深圆形基坑工程为例,介绍了超深基坑监测布置方案,并基于监测数据研究圆形基坑受力变形规律。研究结果表明：①基坑开挖引起圆筒状地连墙逐渐变成沿一个方向拉长、而另一方向缩短的椭圆筒形状,朝向基坑内、外侧的变形值较小,远低于目前规范中对一级基坑的变形量要求;②圆形超深基坑开挖过程中,位于地连墙外侧的环向钢筋以受压为主,内侧的环向钢筋局部出现拉应力,而竖向钢筋既有部分受拉,也有部分受压,主要受圆筒结构空间变形影响所致;③墙体所受弯矩较小,最大弯矩仅为-390kN·m,出现在开挖至40m深度时;④地表变形以隆起为主,地连墙与土体之间并未发生有效滑移,土体卸荷作用使得坑底土体带动地连墙以及周边土体发生隆起;⑤基坑周围水位下降幅度很小,说明本工程地连墙采用铣接头能较好地保证圆形围护结构的完整性,具有良好的隔水效果。     

复杂地层中基坑降水引发的水位及沉降分析与控制对策

在深大基坑工程中,若止水帷幕设置不合理,基坑内外水力联系将不能被完全截断,这样基坑内降水不但会引起坑外土体沉降,还会引发围护结构变形。在天津地铁5号线某车站基坑工程中,由于场地地层较为复杂,含水层不连续且存在大量透镜体,因此在开挖前进行了预降水试验,判断基坑内外水力联系。文章通过对预降水试验进行数据分析得出,该基坑内外承压含水层连通,且各含水层存在水力联系,原设计的落底式止水帷幕未能彻底截断承压含水层,造成了较大的围护结构变形与显著的建筑物沉降。因此,当场地承压含水层构造较为复杂时,应当在勘察阶段进行场地抽水试验,或者在基坑开挖前进行预降水试验,以全面掌握场地水文地质情况及基坑内外含水层水力联系。同时预降水前应在坑外合理设置回灌井,避免降水引发坑外沉降,并提前施工基坑第一道水平支撑,增加围护结构抗侧移刚度,减小降水引发的围护结构变形。     

连续墙埋置深度对超深基坑降水效果的影响研究

作为"两墙合一"的地下连续墙插入含水层中深度的变化对基坑降水效果改变十分明显。本文结合武汉地铁2号线范湖车站深基坑工程实例,通过三维数值模拟,详细对比了不同深度的地下连续墙内基坑降水场地地下水渗流场的变化。在此基础上,分析总结出了地下连续墙埋置深度对基坑降水的影响规律。     

注浆纠偏隧道水平位移的数值模拟

为研究影响注浆效果的影响因素,以天津市某基坑工程为背景,在既有隧道与基坑之间的场地开展原位注浆试验,同时利用大型有限元模拟软件PLAXIS模拟注浆过程,研究了注浆距离、注浆量、注浆深度、基坑开挖以及多孔同时注浆对注浆效果的影响。另外,对比分析了基坑周边有隧道和基坑周边无隧道2种情况下隧道与土体的变形规律。结果表明:采用注浆法控制隧道变形时,协调选择注浆量与注浆距离才能达到较高的注浆效率,注浆量应根据基坑开挖情况及隧道位移情况及时调整,同时后续需要在相同或相近位置进行重复注浆补偿隧道位移恢复值,才能使隧道变形得到整体控制; 当注浆范围顶部埋深与隧道轴线埋深相同时,隧道的水平位移恢复值最大,为注浆深度的确定提供了参考; 基坑开挖后注浆纠偏隧道位移的效果相较于无基坑情况时出现一定程度的削弱,并且注浆量越大,注浆效果削弱越明显; 根据注浆影响范围布置注浆孔,充分利用多孔注浆的叠加效应能够使隧道变形得到均匀控制。     

国家大剧院超深基坑支护施工技术

国家大剧院超深基坑工程经过多方案的比选、论证,确定了桩、锚、墙多级支护,抽、渗、隔、减压多种方式相结合的地下水控制方案,在施工前,进行施工方法的实地试验、分析与总结,确定了高承压水卵石地层中的地下连续墙施工方案、高承压水卵石地层中大吨位锚杆的施工方法以及高承压水卵石地层中的成井、封井施工技术。     

广州地铁燕塘站基坑降水的三维渗流场有限元分析

基坑降水是地铁深基坑工程施工设计所关注的重点问题,尤其要关注基坑降水后的三维渗流场分布、降水效果和渗透稳定等。本文采用了潜水承压水稳定渗流场理论和改进的截止负压法对广州地铁燕塘站深基坑降水后的三维渗流场进行了有限元分析。研究了布置不同抽水井和帷幕灌浆等多个工况的渗流场分析和基坑涌水量。研究结果表明,采用抽水井和对承压含水层进行灌浆帷幕的设计方案,深基坑降水后的渗流场和地基的渗透比降满足设计要求。     

紧邻铁路偏压基坑围护结构变形与内力测试分析

 以深圳地铁5号线民治站基坑工程为依托,通过对基坑连续墙水平位移及内力的实测分析,系统研究偏压基坑围护结构位移和内力特征,对围护结构稳定性进行评价。测试结果表明：基坑开挖较浅时,两侧墙体上部发生向基坑内的变形,但受列车及路基偏压影响,紧邻铁路侧墙体位移比远离铁路侧墙体位移大,基坑挖至一定深度后,远离铁路侧墙体上部向基坑外移动,且基坑开挖越深,向基坑外变形越大;相同工序、相同深度条件下,紧邻铁路侧墙体弯矩较远离铁路侧大,紧邻铁路侧墙体弯矩最大值位置比远离铁路侧墙体深;根据偏压基坑位移及受力模式,设计上应对基坑两侧支护参数区别考虑。测试结论可为偏压基坑设计施工提供参考。     

基岩注浆截水帷幕在城市40m超深基坑工程及#br# 紧邻地铁保护中的应用

深圳市恒大中心项目基坑开挖深度38.95～42.25m，围护结构北侧3.0m为运营地铁盾构隧道，场地存在压扭型破碎带自西向东穿过项目基坑，为项目基坑施工和紧邻地铁盾构隧道安全带来严重威胁，采用基岩注浆技术施做截水帷幕进行地铁保护。文章从帷幕设计、注浆工艺、质量检测、问题处理四个方面梳理提炼项目中相关经验，形成关键技术问题，并在此基础上，梳理城市深基坑工程中基岩注浆截水帷幕项目特点及技术应用思路。研究认为，岩面/起灌面精确判断、孔口管防漏及管控、残积层注浆帷幕处理是技术应用的关键问题，并提出了相应解决建议，可为华南地区花岗岩地层类似项目提供参考。