基于基坑降水优化设计的地面沉降数值模拟

深基坑降水引起的地面沉降给工程和周边环境带来很大的危害,以天津地铁 XX站深基坑为例,通过使用有限差分模拟软件Processing Modflow建立三维地下水渗流场与地面沉降耦合模型,利用抽水试验数据反演识别场区的水文地质参数,对基坑降水对周边环境的影响进行预测。结合施工要求,本着在规定时间内用最少的抽水量完成降水要求,并对基坑周围造成的环境影响最小的原则,对基坑降水进行优化设计。     

基坑降水引起地面沉降的实时预测

由于基坑降水引起周围土体应力的重新调整,造成基坑相邻建筑物地基不均匀沉降,情况严重则造成相邻建筑物破坏,因此对不均匀沉降量的预测具有现实意义。利用地下水动力学的非稳定流原理及土力学基本理论,介绍了基坑降水设计中引起周围地面沉降的实时预测方法,探讨了不同土层在降水过程中孔隙水压力消散对土层固结的影响,通过实例分析了公式中不同参数的取值合理性,编制了相关程序。该方法对分析、预测由于基坑降水所引起的周围地面沉降有一定参考价值。     

长江三角洲地区地面沉降监测

该文是由中国地质调查局部署,江浙沪地调院开展的“长江三角洲(长江以南)地区环境地质综合研究”项目之子课题——地面沉降监测网络规划方案研究之初步成果的介绍,着重介绍该地区地面沉降现状、地面沉降监测的技术方法和分布,并对今后监测工作做了一定的思考。     

利用Modflow预测某基坑降水引起的地面沉降

在掌握场区水文地质条件和抽水试验成果的基础上,通过利用Modflow对某基坑降水工程建立了较合理的渗流计算模型,并针对可能采用的基坑降水方案,模拟预测出基坑降水下的基坑内外地下水位变化,定量评估了基坑降水引起的附加地面沉降问题,为结构设计核算和施工应对措施提供了重要依据.     

深基坑开挖降水导致地面沉降机理研究

通过漳州新城大厦地下室基坑开挖工程降水导致地面沉降的机理研究,阐述了引起地面沉降的因素、原理和预测方法,为类似工程降水地面沉降的预测计算提供理论计算依据和方法。     

黄土深基坑潜水区降水诱发地面沉降的简化算法

针对黄土地区深基坑降水导致地层不均匀沉降,危及坑周建筑物的问题,论文基于基坑降水诱发地面沉降机理分析,以分层总和法和剪切位移法为基础,推导出降水引起地面沉降的简化计算公式。在忽略群井效应和土层侧向变形的前提下,依据Dupuit公式得出基坑降水曲线方程,将坑周土体以降水曲线为界分为疏干区和饱和区。引入修正系数,对黄土地区不同性质土层因孔隙水压力减小产生的有效应力增量修正,同时考虑桩-土界面侧摩阻力对土体的约束作用,分别计算距井轴不同距离处的沉降量,叠加后得出最终的沉降值。对比数值模拟计算结果及工程实例监测值,分析表明：在桩-土交界处,侧摩阻力对土体竖向沉降的约束作用最明显;在1.5倍降水深度范围内的沉降计算值精度远高于规范算法,能够较好的预测降水期间黄土地区坑周不同距离处的地面沉降量。     

基于Processing Modflow的某基坑降水诱发地面沉降预测仿真分析

为确保设计基坑降水时尽可能的降低地下承压水位及最大程度上保证地上附近建筑物的安全.依托天津某综合楼基坑工程,根据该工程水文与地质条件,结合基坑支护的设计,借助Processing Modflow软件,开展了该综合楼基坑降水诱发地面沉降预测仿真分析,并将仿真结果与实测沉降资料进行了绘图对比分析.结果显示:(1)20 d内...     

深基坑减压降水引发的地面沉降效应分析

上海地面沉降近年呈现出不均匀性特征,深基坑减压降水等工程活动是其主要原因之一.根据某地铁车站深基坑工程减压降水和地质环境监测结果,分析了深基坑工程的地面沉降效应.研究表明,减压降水是导致基坑周边地面沉降的主要因素,浅层地下水回灌可作为地面沉降控制的有效措施,而基坑围护与工程降水一体化设计是未来工程性地面沉降防治的重要方向.该研究成果可为工程性地面沉降防治提供科学依据和实践指导.     

深基坑降水三维变参数非稳定渗流与地面沉降耦合模型

为了精确模拟预测松散沉积层中深基坑降水引起的地下水渗流场和地面沉降的变化特征,考虑土体孔隙度、渗透系数、储水率随地下水位下降发生的动态变化,建立了深基坑降水三维变参数非稳定渗流与太沙基一维固结理论的地面沉降耦合模型,并采用有限元数值分析方法对模型进行求解。以南京地铁三号线浦珠路站深基坑降水为例进行模拟计算。结果表明：采用15口坑内抽水井,抽水井过滤器埋深为22.0～37.0 m,基坑围护连续墙底部埋深至41.5 m为最优降水方案;不仅使基坑内地下水位满足开挖要求,又使基坑外地面沉降在控制范围内。经验证,所建立的模型合理,计算结果可靠,研究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具有较高的可信度。     

深基坑降水与沉降的非线性耦合计算

结合润扬长江公路大桥南锚基坑工程,基于不同水文地质层水流运动特征的差异,对基坑降水过程中的地下水流计算,提出了双层结构数学模型,由此可以同时求出各分层地下水位。在土层降水-固结过程中,考虑到渗透系数和贮水系数随土层物理力学参数的非线性变化,提出了深基坑降水与沉降的非线性耦合计算方法。这为基坑土体变形预测、控制,指导工程施工和设计提供了新的途经。     

The development and control of the land subsidence in the Yangtze Delta,China

Land subsidence in China occurs predominantly in 17 provinces (cities) situated in the eastern and middle regions of the country, including Shanghai, Tianjin and Jiangsu, and Hebei provinces. It is primarily caused by groundwater overpumping. One of the areas most severely affected by land subsidence is the Yangtze Delta, most of which consists of Shanghai City, the Su-Xi-Chang area (Suzhou, Wuxi and Changzhou cities) of Jiangsu Province, and the Hang-Jia-Hu area (Hangzhou, Jiaxing and Huzhou cities) of Zhejiang Province. The excessive exploitation of groundwater forms in a large regional cone of depression and, consequently, land subsidence is also regional, currently centered in the Shanghai and Su-Xi-Chang areas. In 2002, the maximum cumulative subsidence of Shanghai, Su-Xi-Chang and Hang-Jia-Hu were 2.63 m, 2.00 and 1.06 m, respectively. The land subsidence area is continuing to expand throughout the Yangtze Delta. To study the characteristics and the pattern of this land subsidence, the government has implemented a monitoring system involving the placement of 37 groups of extensometers (layers marks) and drilling of more than 1000 observation wells. These provide an invaluable historical record of deformation and pore water pressure and facilitate studies on the special features of soil deformation when the groundwater level changes due to pumping. Several measures have been taken in recent years to control the development of the land subsidence in the different areas; these include groundwater injection, prohibition of pumping deep confined groundwater, and an adjustment of the pumping depth and magnitude of the groundwater withdrawn. At present, although the subsidence area is still increasing slowly, the subsidence rate is controlled.     

天津中心城区基坑降水对地面沉降的影响范围研究

依托天津地区5个典型工程案例,对基坑降水引起的地面沉降规律进行了基本分析。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,因此难以全面的获得不同类型基坑(如基坑深度不一)降水对地面沉降的影响范围。本文利用有限差分软件Modflow建立三维地下水渗流模型,并利用文化中心站的工程实测数据对该模型进行验证,最后利用该模型研究不同开挖深度的基坑(5~25m)降水对地面沉降的影响范围,并探讨5种不同止水帷幕截断方式的工况下坑内降水后坑外水位及地面沉降随时间发展关系。     

南京长江江心洲超大直径盾构接收井明挖段 超深基坑降水技术研究

南京长江隧道盾构接收井地处江心洲上,开挖地层以粉细砂层和砾砂层为主,降水施工中成功地克服了强透水地层分布厚、受承压水影响大、基坑开挖深度深、民房离基坑边沿距离近、降水技术复杂、地表沉降控制难等一系列技术难题。本文对基坑降水方案设计、施工工艺及地表沉降控制等方面进行了研究和总结。     

深基坑历史抽排水估算方法及应用

城市对地下水的开采主要用于城市供水,但近年来大规模城市建设伴随的基坑降水也在大量开采地下水。基坑降水不但大量浪费地下水资源,也是引发城市工程性地面沉降的重要因素,研究基坑降水与地面沉降关系具有重要意义。但历史上大部分基坑降水未系统开展排水量监测,亟待发展新的技术和方法,估算历史基坑抽水量。本文针对仅具有面积、挖深和粗略位置信息的基坑,提出了估算基坑抽水量的解析法和数值法。以上海为例,利用地质分区确定降水目标含水层,利用三维地质信息估算基坑含水系统安全降深,采用虚拟帷幕的大井法和数值法估算基坑排水量。2020年,估算上海市基坑总体排水量达到971万立方米,单个基坑排水量最少为28.8立方米,最大达到77.8万立方米。本文提出的估算方法可以为城市地下水资源历史分析与地面沉降相关性分析提供参考依据。     

密集井点小泵量基坑降水技术的应用

介绍了在水源补给充分、水位降深较大的基坑施工中,采用密集井点小泵量连续抽水控制地下水位,使降水漏斗曲面平缓,减小基坑周围地面沉降的风险的方法,以及取得的良好的降水效果。     

Study on Deep Well Dewatering Optimization Design in Deep Foundation Pit and Engineering Application

Based on analyses of the theories of groundwater unsteady flow in deep well dewatering in the deep foundation pit,Theis equations are chosen to calculate and analyze the relationship between wa-ter level drawdown of confined aquifer and dewatering duration.In order to reduce engineering cost and diminish detrimental effect on ambient surrounding,optimization design target function based on the control of confined water drawdown and four restriction requisitions based on the control of safe water level,resistance to throwing up from the bottom of foundation pit,avoiding excessively great subsidence and unequal surface subsidence are proposed.Adeep well dewatering project in the deep foundation pit is optimally designed.The calculated results including confined water level drawdown and surface subsid-ence are in close agreement with the measured results,and the optimization design can effectively control both surface subsidence outside foundation pit and unequal subsidence as a result of dewatering.     

长江河口滨海地区冲填土对地面沉降效应以上海市临港新城为例

长江河口滨海地区广泛分布有大量的冲填土,由于其形成时间短,具有欠固结特性,因此对地面沉降影响较大。本文首先阐述上海市临港新城区冲填土分布特征,并按其填料不同将其分类后计算出不同种类冲填土大面积堆载所引起下部土层的地面沉降量和冲填土本身固结产生的沉降量,并与总的地面沉降量相比较,得出结论,并对进一步开展工作提出建议。     

南京长江隧道到达井基坑降水设计与施工

南京长江过江隧道梅子洲明挖段基坑主要包括引道段和盾构到达井,基坑规模大,地下水丰富,地质条件复杂,使得该基坑降水成为整个过江隧道众多关键技术之一。本次在抽水试验基础上设计了基坑降水方案,考虑到周边环境简单,采取了＂坑外降水为主,坑内降水为辅＂的降水方式,实际结果表明：降水方案合理可行,未对周边环境造成过大的影响。