Processing Modflow模拟地面沉降中有关参数取值的研究

本文以天津多个群井抽水试验和基坑工程降水为例,结合多年来实际工程的实测数据,利用Processing Modflow模拟软件,将降水条件下地下水三维非稳定渗流数学模型与地面沉降数学模型相耦合,对基坑降水引起的各地层参数进行反演分析并识别和验证数学模型。在此基础上,对有限差分法中有关地面沉降参数,即土体骨架成分的弹性储水率和非弹性储水率的取值做进一步分析,确定了天津市平原区抽降地下水引起的地面沉降中相关参数的取值规律及变化范围。     

珠江三角洲地区基坑开挖对邻近建筑地基基础的影响及控制

根据基坑外地层变形的一般规律,结合基坑外土体破裂面对数螺旋线位移模式,本文将基坑开挖对地面沉降影响进行分区。根据邻近建筑物浅基础持力层与基坑开挖对地面沉降影响分区的关系,将基坑开挖对建筑物浅基础的影响类型分为无影响区基础、次影响区基础和主影响区基础,针对不同类型的基础宜采取不同的保护策略。根据邻近建筑物桩基础与基坑开挖对地面沉降影响分区的关系,可将基坑开挖对建筑物桩基础的影响类型分为无影响桩、短桩、中长桩和长桩,针对不同类型的桩宜采取不同的保护策略。实践表明,上述浅基础和桩基础的分类方法是合理的,可用于珠江三角洲地区多项基坑开挖时临近建筑地基基础的安全性评估及保护。     

上海陆家嘴地区回灌试验分析

地下水回灌试验表明地下水水位对地面沉降有直接的影响,当进行地下水回灌时,地下水位逐渐回升,地面产生回弹。地面沉降规律与地下水水位变化较为一致,水位回升越大,地面回弹也越大。地面沉降和回弹较地下水水位的变化有一定的滞后性。地下水水位的变化与所在点周围的地面沉降具有较好的时空对应关系。基坑降水设计可采取地表水回灌措施有效抑制地下工程施工过程中因工程降水引起地下水变化引起的地面沉降,基坑降水中选择坑内降水井抽出的地下水对坑外回灌井通过密闭管道在还原环境下实施回灌。     

利用示踪试验分析基坑降水对周边建筑物影响

基坑降水引发周边建(构)筑物变形破坏及地面沉降是基坑工程施工过程中的常见问题,在研究区地面沉降地质调查过程中,为了直观反映区域地下水流场特征,采用示踪试验方法定性分析基坑降水对周边建筑物影响。示踪试验成果分析表明,区域地下水的流场方向由投源点(建筑群变形破坏中心位置)分别指向佛山新城CBD、东平广场西南侧与CBD结合部,证明基坑降水打破了区域地下水的均衡状态,引起了地下水的联动变化。     

基坑降水引起地面沉降的数值分析

分析了基坑降水引起地面沉降的机理,讨论了基坑降水过程中有效应力及孔隙水压力变化对土层不均匀沉降的影响机制;运用ABAQUES岩土三维建模分析软件建立了水-土耦合模型,并结合基坑降水工程实测数据分析,模拟结果较好。进一步分析降水深度对地面沉降的影响,结果表明,随着降水深度的增大,基坑降水引发的地面沉降越大。     

影响潜水层基坑降水引起地面沉降的因素分析

基坑降水引起的地面沉降是深基坑开挖比较常见的问题,如果处理不当会对周围建筑造成极其不良的后果,严重威胁人们的生命和生产安全。剖析并理解降水对土体结构和对土体产生的应力变化,自然水位至降水曲线的土体由饱和重度变化为浮重度,有效应力增加,总应力和孔隙水压力减少。简要总结概述了基坑降水引起的地面沉降公式,为从事地面沉降和渗流研究人员提供参考和借鉴。     

深基坑降水引起的地面沉降预测

由于上海地区有较高的承压水位,深基坑施工时,为了基坑的稳定,有时需要大深度的降水来保证。由于基坑内外地下承压水连续相通,降水影响范围大,引起坑外地面产生沉降,对周围建筑物和管线造成不利影响。针对浅层承压含水层基坑降水,以粘弹性理论和随机介质理论为基础。推导了一种新的基坑降水引起地面沉降的计算方法。该方法通过Merchant流变模型模拟抽水条件下土的应力一应变关系来反映抽水引起含水层变形的时间效应,以随机介质理论反映地面沉降的空间分布规律,能够较好地预测基坑降水引起的地面沉降。最后通过计算实例对该方法进行了验证。     

基坑开挖引起的地面沉降估算

基于4种不同的围护结构基本变形模式,对上海地区典型土层分布状况进行了多种工况下的基坑开挖数值模拟计算。计算结果发现,在4种不同的围护结构基本变形模式下,墙后最大沉降量和基坑围护结构最大侧向位移之间呈线性关系,墙后的地面沉降曲线呈明显的正态函数分布,并可拟合得到其正态函数曲线表达式。在此基础上,提出了基于围护结构变形模式的地面沉降估算方法。工程实例验证表明,该方法具有一定的实用性和可靠性,不失为一种方便实用的估算基坑开挖引起墙后地面沉降的方法。     

基坑降水对地面沉降影响因素的数值分析

基坑降水是引起基坑周边一定范围内地表沉降的主要因素之一.合理的回灌是减小基坑周边沉降的有效措施之一.本文以各向同性渗流模型为基础,利用FLAC3D软件模拟分析了:(1)在帷幕深度分别为16m、18m、20m、22m时地面沉降的变化情况.(2)不同回灌压力下,回灌井深度为13m、14m、15m的单排回灌井和双排回灌井情况下的地面沉降变化.得出:①帷幕深度与地面沉降的变化规律,随着帷幕深度的增加,地面的沉降在逐渐减小;②不同回灌条件与地面沉降的变化规律,单排回灌的沉降量随着回灌压力的增加在逐步减小.     

软土地质深大基坑分区施工控制技术

依托上海市大中里综合发展项目,针对软土地质又邻近保护建筑,特别是紧邻地铁等复杂环境条件下的深大基坑工程施工,介绍了大城市中心城区软土地质深大基坑分区支护技术的分区设置原则及分区施工流程,总结了基坑分区土方开挖技术,并进一步提出了分区施工中的场地布置优化方法。     

深基坑降水引起的地面沉降预测

由于上海地区有较高的承压水位,深基坑施工时,为了基坑的稳定,有时需要大深度的降水来保证.由于基坑内外地下承压水连续相通,降水影响范围大,引起坑外地面产生沉降,对周围建筑物和管线造成不利影响.针对浅层承压含水层基坑降水,以粘弹性理论和随机介质理论为基础,推导了一种新的基坑降水引起地面沉降的计算方法.该方法通过Merchant流变模型模拟抽水条件下土的应力-应变关系来反映抽水引起含水层变形的时间效应,以随机介质理论反映地面沉降的空间分布规律,能够较好地预测基坑降水引起的地面沉降.最后通过计算实例对该方法进行了验证.     

灰色理论在基坑开挖引起周边地面沉降预测中的应用

在基坑开挖施工过程中,随着基坑挖深和降水量的增加,常常引起基坑周边地面缓慢地沉降。本文以灰色理论为基础,提出了基坑周边地面沉降预测与分析的一种新方法,并建立了不等时距GM(1,1)沉降预测模型进行计算与工程实测值比较,验证了灰色理论在基坑周边地面沉降预测分析中的可行性、有效性。     

上海某枢纽基坑工程浅层承压水回灌试验分析

随着上海城市建设进程的不断推进,深大基坑大量涌现,同时因城市立体空间设施的密集化,使得基坑周边环境趋于复杂,在此背景下因浅层承压水降水而引起的工程性地面沉降事故不断发生,给社会带来了巨大的经济损失。地下水人工回灌是控制因降水引起的工程性地面沉降的方法之一,目前地下水人工回灌系统主要应用于深层承压水的回灌。本文通过上海某地第一承压含水层的回灌试验,研究分析了浅层承压含水层回灌井的结构、回灌过程中地下水的流态变化规律、水土应力变化及对控制地面沉降作用的效率,证明了浅层承压水回灌在基坑环境保护中的可行性。试验研究对基坑建设中的地下水浅层承压水回灌系统的设计和施工有重要的指导意义。     

近接地铁条件下深基坑施工控制与分析

依托临近地铁车站和区间隧道的深基坑工程,以深层土体位移、地面沉降、地下水位变化及支撑轴力为研究对象,分析了分区施工下基坑变形及受力特性;以距离基坑最近的1号线上行线竖向位移、差异沉降、水平位移及收敛为研究对象,分析了基坑施工对临近地铁结构的影响规律;采用统计方法,分析了1号线上行线盾构裂缝的空间分布特征和长度、宽度及收敛值等裂缝尺寸特征。研究结果表明:Ⅱ基坑外侧深层土体位移和地下水位变化小于Ⅰ基坑外侧,分区施工控制效果明显;Ⅰ基坑地下结构施工期间有中断,在软土流变效应作用下,基坑和隧道监测结果变化较大,导致收敛超过了控制要求,对隧道安全造成了影响;Ⅱ基坑支撑轴力大于同道的Ⅰ基坑支撑轴力,支撑轴力随其所处深度增大而增大;盾构隧道裂缝发生在上半部分,且有明显的集中效应,主要发生在12点钟位置;Ⅱ基坑施工后裂缝宽度主要在0.6mm以下,收敛主要在6mm以上,多数裂缝呈贯通特征。研究结论可为类似条件下的工程提供借鉴与参考。     

佛山市某地区地面沉降成因分析及防治对策

东南沿海是我国地面沉降发育严重的地质灾害区,以佛山某地区为实验区,阐明了实验区地面沉降成因主要为基坑降水,论证了基坑工程活动与地面沉降的关联性,并相应采取防治措施从而控制地面沉降的深度发展。     

明挖隧道施工引起地面沉降的全过程模拟研究

文章采用ABAQUS软件对某湖底隧道建设引起的土层位移和地面沉降进行了全过程三维模拟,模拟结果表明:不同施工阶段对地面沉降的贡献不同,止水帷幕施工引起的沉降很小,降水(尤其是第一次降水)则会引起明显的地面沉降,而放坡开挖会使地表回弹,且越靠近基坑边缘回弹越明显.隧道结构施工及土体回填对地面沉降的贡献最大,特别是在临近基坑边缘处.因此,研究明挖隧道施工引起的地面沉降时,不仅要考虑基坑降水和开挖环节,还需考虑结构施工及土体回填环节对地表的影响.     

松散承压含水层地区深基坑降水三维渗流与地面沉降耦合模型

以上海环球金融中心基坑降水为例,根据基坑降水过程中有效应力和孔隙水压力的转化关系,建立了基坑降水与地面沉降的耦合模型,并采用有限差分数值模拟方法,模拟了在多层含水层复合存在、含水层最深底板埋深达145 m、基坑周围挡水连续墙埋深达34 m、抽水井埋深达55 m、抽水井过滤器埋深为34～55 m,单井抽水量为1420 m3/d的8口抽水井联合降水情况下,基坑中心下伏第Ⅰ承压含水层上部降压段水位降至埋深26 m时的地下水复杂流动状态及其地面沉降特征。经后续工程验证,该结果正确、可靠,该理论用于模拟预测此类地区深基坑降水引起的地下水流场变化及其地面沉降具有较高的可信度。     

哈尔滨某地铁站基坑降水~回灌方案及数值分析研究

以哈尔滨某地铁站为例,根据场地的工程地质和水文地质条件、地铁站帷幕深度和基坑开挖深度,建立三维地下水渗流数值模型。通过模型模拟计算水文地质条件较为复杂地区的不同帷幕方案中降水引起的地下水变化情况。同时对降水引起的地面沉降进行计算,对比分析各帷幕方案的地面沉降预测情况,提出了悬挂式帷幕方案的基础上增加回灌措施的地下水综合控制方案。     

超大规模基坑工程群开挖相互影响的分析与对策

天津于家堡基坑工程群开挖体量巨大,且面临着多个距离较近的相邻基坑开挖的相互影响问题,采用三维数值模型对基坑工程群的开挖进行模拟,计算结果表明基坑群开挖造成距离较近的基坑之间的坑外地面沉降叠加,并影响支撑轴力的分布。结合计算结果,提出合理的基坑开挖顺序、设计加强建议以及施工控制措施。     

基坑开挖工程降水引起的沉降预测

以上海某基坑工程为例,建立三维有限元模型分析基坑地下水位变化以及因抽取地下水引起的地面沉降。分析结果与现场实测数据基本吻合,表明所用方法可以较好地模拟实际工程。