深基坑降水与回灌过程的数值模拟分析

武汉地区部分超深基坑基底已揭穿承压含水层,地下水势必对基坑开挖造成影响,必须对地下水进行有效控制。以武汉市妇女儿童医疗保健中心综合业务楼深基坑降水工程为例,对深基坑降水与回灌过程进行三维数值模拟,分析探讨了模拟的可行性及准确性,并研究了不同回灌方法的回灌效果、回灌对坑外水位变化及地面沉降的影响。结果表明：回灌对提高坑外水位有明显作用,且回灌量越大,水位恢复越多。采用坑外回灌可控制降水引起的地面沉降,且回灌量越多,能控制的沉降量也越大。     

某基坑地下水控制实例

济南市经十西路某基坑地下水控制采用坑外截水帷幕+回灌井回灌、坑内疏干井疏干。通过降水过程中对周边建筑物沉降的监测,对地下水控制在设计与施工中存在的问题采取各种处理措施,以达到控制周边建筑物沉降的目的,为以后类似工程施工提供一定经验。     

太原市康达综合楼基坑项目地下水渗流三维数值分析

以太原市新建康达综合楼工程项目为例,利用三维地下水流动模拟软件Visual MODFLOW对深基坑的坑内降水疏干和坑外回灌进行了数值模拟研究,分析了坑内降水和坑外回灌对基坑周边环境的影响。结果表明,回灌对提高坑外水位有明显作用,且回灌量越大,水位恢复越多。采用坑外回灌可控制降水引起的地面沉降,且回灌量越多,能控制的沉降量也越大。     

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。     

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。     

基坑降水回灌水文地质参数研究

在地下水位较高的地区进行深基坑施工时,为保证施工平台的干燥,常对基坑进行降水,而深基坑降水往往会造成坑外水位下降,进而引起土体固结,造成周边地面和建筑不均匀沉降,影响周边环境安全。基坑地下水回灌是减小甚至消除地下水下降行之有效的方法。为研究不同土体在降水与回灌过程中的水文地质参数,文章采用室内模型桶,对三种砂土开展了降水-回灌模拟试验,探讨了三种砂土降水量随时间的变化规律,通过降水量及回灌量计算了给水度和吸水度。     

基坑工程降水回灌适宜性分级研究

基坑工程开挖前后采用的降水措施除易使地下水资源短缺程度加剧外,还易使地层土体发生变形,危及邻近建筑物的安全。回灌是把抽出的地下水回补到地下含水层,既有利于补充地下水资源,又有利于控制因降水引发的土体变形,可最大限度地减少降水对邻近建筑物的影响。以回灌水质、建筑物距离基坑远近、风险损失等级、含水层透水性以及基坑降水量与含水层储水量之比为评价指标,利用矩阵评价法对基坑降水回灌的适宜性进行了分级,结果表明:矩阵评价法可以有效地评价深基坑开挖的回灌适宜性。     

上海深基坑降水对周边环境影响分析

以上海某深基坑工程为背景,基于深基坑抽水试验,研究了上海潜水和承压水目标含水层降水引起坑内外水位变化及对地表沉降的影响。此外,通过坑外回灌监测数据,研究了回灌与坑内外水位及沉降的影响,为今后类似工程提供参考。     

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...     

地下水自动回灌高铁隧道保护应用研究

地下水回灌是应对基坑降水所引起的周边建构筑物变形的有效方法之一,本文通过地下会回灌技术在临近高铁隧道基坑中的成功应用,选择隧道坐落的承压含水层作为回灌目的层,在高铁隧道控制要求极其严格的条件下,通过一整套的自动化回灌控制系统,将坑外承压水水位始终控制在较小的范围波动,将整个基坑降水对隧道结构的影响见到了最低,在确保隧道结构变形满足要求的前提下,基坑顺利开挖至基底。     

软土深基坑单井回灌参数优化与现场测试分析

为解决因深基坑降水和基坑渗漏引起的地表沉降问题,通常在坑外进行地下水回灌,而回灌参数会影响地表沉降控制效果。为了选取合适的回灌参数,采用ABAQUS有限元程序进行滤管长度、回灌井井径、井深、回灌压力对地表沉降影响的敏感性分析,得到如下结论:回灌压力和回灌井井深为控制地表沉降的关键因素,对控制基坑周边的沉降变形相对敏感,在设计回灌井时应首先考虑;而滤管长度和回灌井井径对控制地表沉降变形不敏感。回灌压力越大,控制地表沉降的效果越好,但不能无限制增加回灌压力,应根据回灌井周围密封强度计算回灌压力上限值。回灌井越深,基坑周边地表沉降越小,但应结合地质条件选取合理的井深。将选取的回灌参数用于现场回灌试验,回灌后坑外地下水位明显抬升,有效地控制了基坑周边地表沉降。     

基坑开挖中地下水抽取对周围环境的影响分析

深基坑工程中,地下水的渗流将会使基坑周围形成降水漏斗.随着开挖的进行,地下水自由面不断下降,从而使坑外土体的有效应力增加,墙后土体将发生不均匀沉降.为分析基坑开挖过程中,周围土体的沉降及地下水位的变化,对基坑建立三维有限元分析模型,这是一个地下水渗流与地面沉降计算的一体化模型.利用该模型分析了在软土地区深基坑开挖引起地下水渗流场的变化.结果表明,地下水头计算值与工程现场的实测值吻合,此方法可以较好的模拟实际工程.还用该模型分析了基坑开挖地下水抽取引起的地面沉降问题.     

软土地区深基坑支护的PCMW工法及其现场测试研究

针对软土地区深基坑支护的特点,采用一种新型的支护形式——预应力管桩水泥土复合挡墙（PCMW）,即在水泥深层搅拌桩的施工过程中插入大直径预应力管桩,从而形成挡土、止水合二为一的连续墙体。与传统的钻孔灌注桩、SMW、地下连续墙等支护形式相比,PCMW具有承载力大、变形小、占用空间少、低污染、施工速度快、节省造价等优点,提高了软土地区深基坑支护的安全性和经济性。介绍了该支护形式在城市隧道支护工程中的应用及现场测试情况。根据实测的水泥土强度、深层土体位移、支撑轴力以及邻近房屋、道路沉降等数据可知,PCMW支护形式用于软土地区深基坑支护是可行的,并且在技术、经济指标上具有较大优势。     

深长基坑开挖引发邻近建筑群沉降规律研究

基坑开挖容易导致邻近建筑产生较大沉降,而目前关于基坑开挖引发邻近建筑群变形规律的研究较为匮乏,邻近建筑间的相互影响关系尚需研究。基于实际工程,采用数值模拟手段,分别建立实际情况、仅有建筑1、仅有建筑2的3个计算模型,探究了深长基坑开挖引发邻近建筑群沉降规律,得到以下结论:建筑距离基坑较近时,基坑开挖过程中容易发生较大沉降,后趋于稳定,层数较高且平行于基坑的建筑沉降较大,垂直于基坑的建筑沉降差异较大;基坑开挖后,建筑群沉降小于单个建筑沉降;垂直于基坑的建筑偏转角更大,距离基坑较近处更容易产生不均匀沉降;与单个建筑相比,建筑群中各建筑偏转角更大,尤其是垂直于基坑且中部附近存在其他建筑的情况,更容易发生不均匀沉降。     

帷幕注浆控制建筑物沉降的数值模拟分析

以广州地铁小北站上部的既有建筑物及周围的地表沉降为研究目标,对采取地表深孔帷幕注浆加固措施这种工况,进行数值模拟研究,研究由于隧道的开挖、地下水流失所引起的既有建筑桩基沉降与地表沉降,分析加固措施止水效果的有效性,探讨和揭示地下水对地表及建筑物沉降方面的影响。结果表明,地表帷幕注浆提高了地层的参数,阻断了地下水的流动,减少了建筑物基底土层由于地下水流失,有效应力增大所引起的固结沉降,保证了建筑物在隧道施工期间的安全。     

邻近建筑物对软土地基深基坑变形的影响分析

在软土地区中,邻近建筑物的存在将对深基坑变形产生较为显著的影响。结合具体深基坑工程实例,针对邻近建筑物对深基坑变形所产生的影响进行深入分析,并与实测结果进行对比验证,从而对基坑邻近建筑物对其变形所产生的影响有了较为深入的理解。邻近建筑物的存在不仅将导致邻近一侧围护结构的水平位移及坑外地表沉降增大,还将使得邻近建筑物一侧的坑外表沉降曲线分布型式由凹槽型转变为三角型分布,且最大沉降点发生在围护墙后,但建筑物的存在却减小了坑外地表沉降分布范围。     

软土深基坑变形与安全度分析

对上海及台北的数十个深基坑工程实测进行总结分析,探讨墙体的最大水平位移、墙后地表沉降的变化范围、发生位置及二者之间的数值关系,应用各向异性理论分析深基坑抗隆起稳定;根据工程实测结果,探讨各向异性抗隆起稳定安全系数与墙体最大水平位移之间的变化关系,并依照深基坑变形控制标准,制定抗隆起稳定安全系数取值标准.     

长峰商城超大型逆作法施工技术

着重介绍了上海长峰商城超大型深基础工程的逆作法施工技术,该工程采用主楼顺作、裙房逆作综合的施工办法.在逆作施工过程中,综合运用了一柱一桩、深井加承压降水、分层分块挖土、大体积砼浇筑、地铁零换乘等施工技术,并结合全过程的信息化监测,保证了施工期间地铁轻轨的安全营运,取得了特殊环境下,超大型地下空间逆作法施工的成功.     

内蒙古沙漠地区某深基坑降排水施工技术

某深基坑工程地处内蒙吉东部沙漠地区,由于地下水位较高,地质及工程环境复杂,降排水施工困难.通过方案比选和计算分析,确定选用降水井方法进行降排水施工.通过分析降水施工、基坑开挖对基坑沉降的影响以及降水施工动态控制,提出了沙漠地区降水设计与施工应注意的关键问题.结果表明,该方案有效确保了施工工期、质量和安全.     

武汉某深基坑在开挖过程中的变形性状分析

武汉协和医院外科病房大楼基坑场地狭窄、周边环境严峻、地下水位高、基坑土性差、开挖面积及深度大,基坑采用了上部放坡卸载、钻孔灌注桩排加三排预应力锚杆的支护体系,地下水采用悬挂式竖向隔渗墙和坑内中深井降水相结合的处理措施,并运用信息化施工管理技术,对周边环境及支护体系在施工期间进行了监测,基坑的支护变形及周边构筑物的沉降变形随着降水、开挖而有规律地变化,在地下室底板浇注完成后,基坑逐渐趋于稳定状态。