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。     

徐家汇地铁站深基坑降水数值模拟与沉降控制

上海地下水位埋深较浅,地铁站建设大多要采取工程降水措施。以上海地铁 11 号线徐家汇站为例,根据场地工程地质和水文地质条件、地铁站围护结构设计深度和基坑开挖深度,建立地下水渗流数值模型,通过抽水试验反求水文地质参数,结合场地初始条件和边界条件,采用三维有限差分法对基坑降水进行模拟,数值模拟结果与地下水位实际监测数据十分吻合,同时对基坑降水引起的地面沉降进行计算,结果表明基坑周围的地面沉降能够得到有效地控制。     

承压水降水引起周边环境变形的粘弹性分析

针对上海地区承压水降水引起的地面沉降问题,考虑上海地区软土的非线性渗流变形特征,建立了基坑降水与地面沉降三维粘弹性全耦合数学模型。采用3-D FEM,以上海M4号线董家渡修复工程基坑降水为例,利用抽水实验期间监测资料对计算参数进行了反演,进而对降水运行期间引起的地下水渗流场与地面沉降的变化趋势进行预测,并与实际情况进行了对比,其结果比较吻合。     

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。     

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。     

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.     

第四纪松散沉积层地下水疏降与地面沉降三维全耦合数值模拟

针对第四纪松散沉积层地下水疏降引起的地面沉降问题,以比奥固结理论为基础,考虑土体的非线性特征及土的渗透性随应力状态的动态变化,将地下水渗流场和土体应力场耦合起来,建立了地下水疏降与地面沉降变形的水土全耦合三维数学模型,并采用三维有限元数值分析方法,以上海市地铁四号线董家渡段隧道修复深基坑降水为例,模拟预测了基坑中心水位降至标高-23.4 m时基坑周围地下水渗流场与地面沉降变形场的分布特征。该模型稳定性好,收敛速度快,能模拟复杂三维地质体和整个基坑降水工程的结构,具有重要的工程实用价值。     

深基坑工程降水与地面沉降耦合数值模拟研究

随着深基坑工程建设日益增多,对深基坑工程降水诱发地面沉降灾害的问题显得非常严峻。采用基坑降水与地面沉降耦合模型,将模型应用于基坑降水施工中进行分析评价,总结出了地面沉降的空间和时间影响效应,为基坑降水设计与施工提供借鉴。     

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。     

基坑围护结构降水对地下水水头影响的分析

不同的软土地基基坑围护结构降水设计对地下水水头有不同的影响,从而产生不同的地面沉降。介绍了3种类型的基坑围护结构降水,以及采用三维地面沉降分析软件进行不同基坑围护结构对周围地下水水头影响的分析,并给出了对地面沉降影响的分析结果。     

谈深基坑地下水处理措施

地下水处理是深基坑工程中至关重要的一环，本文对地下水处理中土的透水性及渗透破坏机理和基坑降水引起地面沉降进行了分析，根据不同类型地下水的特性，指出了止水法和排水法的应用范围和优缺点，为基坑工程提供参考。     

深基坑承压含水层降水对地面沉降的影响

随着上海超深基坑工程不断增多,使得基坑工程承压降水引起地面沉降受到重视.本文以上海某修复工程深基坑承压层减压降水施工实例,基于Biot固结理论,采用适合基坑开挖的Hardening-Soil本构模型,针对三种不同渗流特征的降水方案,通过渗流-应力耦合分析,分析探讨了深基坑承压降水施工对坑周区域地面沉降的影响因素、范围和程度.基坑降水(压)是基坑工程施工过程引起区域性地面沉降的主要原因.     

基于GMS的场地基坑降水数值模拟研究

本文基于上海某项目场地抽水试验,通过分析场地水文地质和工程地质条件,采用GMS数值模拟软件建立该场地地下水三维渗流与地面沉降耦合模型,通过拟合水位和沉降观测孔数据对模型进行识别验证,获取了修正后的水文地质参数。用此模型预测了基坑降水方案实施一周后场内地下水稳定水位以及抽水三个月后引起的周围土体沉降空间分布,并通过分析比较计算出了该基坑降水方案下防渗墙的最优设计深度,为降水方案的可行性评估和优化设计提供了科学依据。     

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。     

软土地区深基坑降水设计施工技术研究

降水可为基坑的开挖提供良好的施工环境,对周围土体加固、支护结构的稳定和水压力减小有很大的作用。同时降水也会使基坑渗流场变得复杂,可能会引起流土、流砂、管涌等灾害,还会使基坑外侧地下水位下降而导致土层固结引发地面沉降。因此必须重视基坑开挖和降水对基坑和邻近建筑物的影响。本文以上海某基坑项目为例,根据场地工程地质和水文地质条件、围护结构设计深度和基坑开挖深度,建立地下水渗流数值模型,进行基坑降水设计,然后通过抽水试验调整后期的抽水运行方案,进而指导施工安全顺利的推进,并为同类型基坑工程的设计与施工提供一定的参考。     

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。     

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。     

城市工程建设中的地下水问题

城市工程建设中的地下水问题越来越受到关注。本文通过北京市的实际工程情况探讨了地下水影响城市工程建设的建筑设防水位取值、基坑施工降水对地面沉降的影响以及人类的工程活动对地下水资源和环境的影响三个问题。     

潜水地区深基坑降水引起地面沉降的抽水试验及其简化计算

以兰州地铁1号线马滩站深基坑工程为依托,根据场地工程地质和水文地质条件,设计单井抽水试验及完整基坑降水工程,并完成了现场监测工作。得到各自的地下水位及地表沉降量的变化规律,对比发现两者水位变化趋势、沉降量基本相同。在裘布依假定的前提下首先求出基坑降水后地下水位的降落曲线方程,忽略土体的侧向变形及群井效应对降水效果的影响,采用分层总和法分别计算水位降落曲线上下疏干土与饱和土的地面沉降量,叠加后得到最终坑周地面沉降量。采用大型有限元软件对该基坑降水工程进行数值模拟,现场监测数据与数值计算及理论计算结果基本吻合,表明本文提出的计算方法具有较高的工程实用价值。     

天津站交通枢纽工程抽水引起的地面变形研究

以天津站交通枢纽工程的抽水试验为例，通过对抽水试验过程的地面沉降进行监测和分析，对地面沉降机理进行了探讨，为工程降水设计提供有力的参考依据。