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。     

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。     

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。     

基坑工程长期地下水回灌控沉应注意的几个问题

地下水回灌正被广泛用于基坑工程中以减小由于基坑降水而引起的坑外沉降。然而,如果回灌设计及操作过程不合理,该方法恐将无法成功控制环境变形,反而会带来不利的工程环境效应。文章提供了某基坑工程长期地下水回灌案例,通过对基坑施工及回灌过程中坑外水位及建筑物沉降的长期观测,得到水位及建筑物沉降随时间的演化规律,阐明降水-回灌作用下建筑物沉降发展的机理。在此基础之上,总结基坑工程长期地下水回灌控沉应注意的几个问题,并提出一系列措施以帮助工程人员更好地利用回灌来进行沉降控制。     

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。     

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.     

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。     

基于MODFLOW的地下水渗流与地面沉降耦合模型工程应用一例

随着我国基础建设的迅猛发展,特别是城市轨道交通工程大规模建设,出现了大量的深基坑工程,如果基坑开挖深度超过该区的地下水位则需要首先采取地下水的控制措施,工程降水是地下工程施工中常采用的地下水控制方法,大量抽取地下水必将导致地面沉降的发生,本文以天津站交通枢纽工程后广场工程为依托,以水文地质试验为基础,辅以孔隙水压力监测及变形监测,应用MODFLOW软件,建立基坑地下水渗流模型与地面沉降的数学耦合模型,并根据现场试验资料,反演识别了模型中的有关参数,对降水引起的水位变化进行模拟预测,对可能产生的地面沉降进行定量评估,以更好的指导基坑工程降水。     

悬挂式防渗帷幕与回灌井在深基坑施工工程中的应用

在透水地层中的基坑降水工程,利用悬挂式防渗帷幕与回灌井对基坑周边地下水水位进行控制。工程实例表明,该技术效果显著。     

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。     

地铁车站深基坑降水诱发沉降机制及计算方法

 上海地铁9号线宜山路车站多点位移计高精度监测成果显示,上海软土地区承压水减压诱发沉降存在着分层沉降分异(分叉)和各层分层沉降之和与地面沉降量值不等的现象。承压水减压中地面沉降与分层沉降的机制可以用高、低渗透–压缩性地层组合、深源减压–上覆地层逆回弹、深源固结–变形协调、渐进边界机制来解释。通过区分层内压缩和单点沉降,假定逆回弹和固结同时发生,但可以分别计算,固结的渐进性体现在渗流场计算中按照水位等值线进行的层内小层划分,采用顶板逆回弹系数对分层总和法进行修正。在修正的分层总和法中,只要合理确定顶板逆回弹系数,就能够准确地计算单点沉降,进而计算地面沉降产生的量值。在固结诱发的层顶单点沉降小于变形协调诱发的层底沉降时,一定的土层条件下可能产生含水层的部分膨胀。     

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。     

济南西郊基坑工程地下水加压回灌试验分析#br#

济南是举世闻名的“泉城”,地下水资源的保护对济南的经济社会发展具有十分重要意义。为了解决城市建设过程中,基坑降水引起的地下水资源的过度流失问题,在济南西郊开展地下水加压回灌试验,得出以下结论：①在济南西郊富水卵石层地质条件下,加压回灌对于回灌井工作效率的提高具有显著效果,从现场试验数据来看,当井口压力增加至0.07MPa时,各井回灌量均表现出相比常压状态下50%左右的增长量;②随着回灌井口压力增加,回灌影响范围相应扩大,井口压力达到0.05MPa时,回灌影响半径相比常压状态下增长达80%以上。虽然加压回灌对于增加回灌井工作效率具有显著效果,但应考虑回灌目的层以上土层的渗透风险和回灌井周密封措施的抗渗强度,须按最不利情况设定回灌井口压力上限值。试验表明,加压回灌适用于济南西郊强透水卵石层,回灌量大且效率高,能有效补偿由于基坑降水引起的地下水资源的流失,对于“护泉”具有重要意义。     

Sand creep as a factor in land subsidence during groundwater level recovery in the southern Yangtze River delta, China

A number of areas worldwide are suffering from the land subsidence, including the southern Yangtze River delta, the most developed area in China. Land subsidence is mainly induced by excessive groundwater pumping and has caused numerous problems, for example, flooding, structural cracking, and ground fissuring. Although several countermeasures have been adopted to mitigate the land subsidence problem in the southern Yangtze River delta, commonly using groundwater recharge, land subsidence is still developing even when groundwater levels are rising. The observation data of land subsidence in each stratum show that the deformation of the pumped aquifer is even greater than that in the adjacent aquitards when groundwater levels are recovering. Laboratory test results on the aquifer sand in Shanghai and Changzhou (two cities in the studied area, which have the most sufficient observation data about the land subsidence and groundwater level developing with time) proved that sand creep deformation is significant and is partially responsible for the land subsidence without groundwater level drawdown. Considering the difficulty and cost of collecting borehole samples from deep pumped aquifers to obtain the essential parameters for the existing sand creep calculation models, a simplified method was then proposed to calculate the sand creep deformation in the pumped aquifer. The relationship between the sand creep rate and the time can be recognized as linear using double logarithmic coordinates and the slope can be assumed to be one. In the proposed method, the laboratory test data are not necessary. Finally, case histories from Shanghai and Changzhou were used to verify the effectiveness of the proposed method.     

利用温度示踪方法探测基坑渗漏

建筑基坑的降水、防渗和支护工作需要了解地下水渗流场的分布、补给与排泄等规律，以便于作出有针对性的处理。温度是地下水运动的天然示踪剂，正常地层温度的分布是连续且规律的，在季节气温影响点(如钻孔温度曲线上的拐点)以下深部地层的温度将随着深度的增加而上升。但由于地下水的运动影响，会产生温度分布的异常现象。分析了钻孔中由于地下水流动对温度曲线的影响，根据地层中温度的异常变化判定地层渗流的分布情况，利用温深曲线的异常来提取地下水渗流场的有关信息，如确定地层的渗透性，强渗漏带，集中渗漏通道以及地下水的补给关系等。对南京地铁三山街站基坑进行了地下水温度示踪探测分析，发现地下连续墙深度不够，存在裂缝，隔水效果差，是基坑渗水的主要原因，由此造成了基坑周围地面的沉降，并提出了相应的处理措施。     

深基坑工程降水技术设计和地面沉降控制措施

通过工程实例,介绍深基坑工程中降水技术的设计、计算方法及地面沉降的控制措施.根据场地工程地质及水文地质条件,计算出基坑涌水量,并设计抽水井;然后根据降水深度要求及土层渗透系数,选择井点降水方法,确定井径、井深、单井涌水量及井数.对降水引起地面沉降因素进行分析,指出控制地面沉降的措施.对于深基坑的降水技术设计具有重要的指...     

张掖某深基坑在降水条件下支护结构的性能分析

在基坑工程中地下水对基坑支护结构性能的影响不能忽视。本文以张掖市某深基坑工程为背景,论述了复合支护土钉墙(上部土钉墙支护,下部排桩预应力锚杆支护)设计要点,同时对降水设计进行了详细的论述,并且利用岩土分析软件PLAXIS,采用HSS土体高级本构模型对此工程进行了数值分析计算,分析结果表明:降水作用对基坑坑底的隆起量影响较小,但对基坑壁的侧向变形影响较大,同时设计软件计算的排桩桩身弯矩值比考虑降水条件下和未考虑降水条件下的弯矩值都大,因此设计结果偏于保守。最后在降水条件下基坑地表的沉降量比一般条件都大,这与地下水的源汇项和土体参数有关。     

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。