悬挂式帷幕与降水组合在盾构接收中的应用研究

为了解决临江地区盾构隧道在巨厚强透水性的砂卵石层中始发接收时易发生涌水涌砂事故的问题，依托福州地铁某临江盾构接收工程，提出采用悬挂式止水帷幕与帷幕内降水相结合的地下水控制方案，并采用三维数值模拟确定止水帷幕的合理深度，预估总涌水量并对降水井布置进行设计。理论计算分析及工程成功实施表明，该方案能有效控制地下水，从根源上防止涌水涌砂事故的发生，确保洞门地墙破除及盾构接收的安全；悬挂式止水帷幕对减小盾构端头涌水量效果非常明显，帷幕深度的确定需综合考虑总涌水量、单井出水量、井数及周边地面沉降；帷幕与加固体之间需保留适当的间距布置降水井，以便通过帷幕的少量渗漏水渗流至降水井内排出。     

马普托大桥南锚碇深基坑降水设计与施工

莫桑比克马普托大桥南锚碇基础采用外径50 m、壁厚1.2 m、深度56 m地下连续墙止水帷幕结构,基坑开挖深度36.3 m。在基坑开挖至27 m深时,出现1处基底突涌事故,导致基坑无法正常开挖施工。分析基坑突涌的形成原因及地下连续墙的封水效果,提出采取坑外降水方式将基坑外部承压水水头控制在开挖面以下的处治方案。通过抽水试验获取场地的水文地质参数,进行深基坑降水设计,并介绍减压井施工工艺及分阶段实施基坑降水情况。马普托大桥南锚碇深基坑降水处治取得了较好的施工效果,保证了工程的顺利完成,相关施工方法和设计方案可为类似工程提供参考。     

南通富水砂性地层地铁深基坑墙体渗漏原因分析

富水砂性地层具有渗透系数大、无黏聚力、易液化、自稳能力差等特性，在这种地层条件下开挖基坑时，如果设计或者施工不当，就极易引发基坑事故。为积累该地层条件下的工程事故经验，针对南通某地铁深基坑渗漏事故实例，通过对基坑渗漏段监测数据、围护结构设计进行分析，从基坑所处地层条件、设计及施工3个方面总结了基坑渗漏发生的原因。1）基坑所处地层为深厚富水砂性地层，地下水位高，渗透性强； 2）地下连续墙钢筋加密段存在渗水通道，降低了该段地下连续墙的水密性； 3）监测数据的变化未引起施工人员足够的重视。     

地下连续墙接缝渗漏检测及防治技术

为高效解决深基坑工程地下连续墙渗漏水问题,依托南宁地铁3 号线金湖广场站富水深基坑工程,开展声呐渗流检测技术应用研究。首先,对65 幅地下连续墙止水帷幕实施声呐渗流检测,得到相应位置流速、流向、流量和渗透系数等数据,反演绘制三维可视化渗流场,准确定位地下连续墙薄弱部位; 然后,据此进行局部袖阀管注浆防渗漏处理; 最后,复测检验注浆效果,基坑渗漏水量得到有效控制。该技术能够为深基坑地下连续墙的渗流流速检测预警、渗漏风险控制管理、渗水事故应急处置提供完整可行的解决方案。     

悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响

在广泛分析目前深基坑降水的设计计算理论和施工的基础上，建立了三维渗流的有限元模型，编制了三维有限元计算程序，并以武汉长江隧道武昌盾构井深基坑降水工程为例进行计算。通过将有无悬挂式帷幕两种工况的水头降深计算结果与实际存在悬挂式止水帷幕的实际监测值进行对比，定量说明悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响。     

考虑含水层渗透系数各向异性的深基坑降水优化设计

某船闸基坑承压含水层存在夹层及互层，地层渗透系数表现为竖向小于水平向的各向异性特征。充分利用这一特性，将隔水帷幕与降水井设计同步考虑，建立三维数值分析模型，改变地下连续墙与滤管插入承压含水层深度，计算不同插入深度组合工况基坑内外承压水位降低情况，得出了经济、安全的地墙与滤管插入深度，不但满足了设计降深要求，且坑外水位降深较小，还保护了周边已有的构筑物。     

北京城市副中心综合交通枢纽站止水帷幕深度影响分析

以北京市城市副中心综合交通枢纽站深基坑为工程背景,基于Midas GTS NX有限元分析软件,研究悬挂式止水帷幕插入深度对渗流作用下深基坑渗流场及地表沉降的影响。研究表明:在水位降深相同的情况下,随着止水帷幕插入深度的增大,基坑周围的孔隙水压力减小,且分布逐渐趋于均匀,地下水位沿基坑侧壁的降幅逐渐减小;利用数值模拟得到的悬挂式止水帷幕基坑外地表沉降趋势与理论趋势相同,开挖完成后,地表沉降呈现“凹槽型沉降”的变形规律,随着止水帷幕深度的增加,基坑外地表最大沉降量减少了约29 %,沉降影响区范围缩小了约21 %,当帷幕超过最佳深度后地表沉降将趋于稳定。     

软土深基坑地下连续墙变形的实测规律与预估方法

深基坑地下连续墙变形是软土基坑设计的重要控制指标。以开挖深度平均达20m的某城市交通隧道深基坑监测为例,分析和讨论基坑开挖过程中地下连续墙的变形规律,得到地下连续墙最大水平变形随基坑开挖深度的变化规律,建立两者之间的定量比例关系。此外,引入国外关于地下连续墙水平变形的预估模型,研究其在本工程的适用性,并通过实测数据对模型中的关键参数进行反演,为类似工程的基坑设计计算提供参考。     

河漫滩地区深基坑地下水控制方法研究

以汾河漫滩地区砂土与黏性土交互沉积地层中的两个典型深基坑工程为例,研究不同地下水控制方法的降水效果;对地下水位变化、基坑周边地表沉降进行分析。结果表明：在地下水位较高的汾河漫滩地区开挖地铁车站基坑时,采用坑外降水方案是安全可行的;对于同等规模的基坑工程,采用坑外降水方案可在一定程度上缩短工期、节省造价;相比坑外降水方案,采用有止水帷幕的坑内降水方案可显著降低对周边环境的影响,总抽水量减少约60%,降水影响半径减小约70%,地表沉降减少约45%。     

富水圆砾地层超深地下连续墙参数优化及施工控制技术研究

依托昆明轨道交通火车北站深大基坑的工程实例,运用理正深基坑软件模拟基坑开挖和回筑全过程,计算深大基坑地下连续墙的内力、位移,对富水圆砾地层深大基坑地下连续墙的变形规律进行研究,并对地下连续墙的结构参数进行优化比选。分析研究得出:对于富水圆砾地层采用分层开挖方法及内支撑体系,其深度达到35.0 m的深大基坑,地下连续墙嵌入深度建议值为35.0 m,厚度建议值为1.5 m,并满足整体稳定性、抗倾覆、抗隆起、抗管涌验算要求。同时,针对性地提出了富水圆砾地层地下连续墙施工控制技术。     

基于ANSYS的深基坑承压水降压对周边环境影响分析

随着城市地下空间开发朝着深层发展,深基坑工程成为城市建设中的重要课题。当基坑达到一定深度后,不可避免地遇到承压水层的突涌问题。其中悬挂式止水帷幕的基坑,对承压水层的处理通常要求按需降压,既要保证基坑抗突涌稳定,同时也要尽可能保证对坑外承压水层产生较小的影响,特别是对于周边环境复杂、保护等级较高的基坑。利用ANSYS 10.0通用有限元软件中的热分析模块模拟基坑工程中承压水降压的过程,再通过结构模块继承承压水层水头降深结果,将其转换为土层的初始应变,最后经过结构模块的计算分析,得出准确的土体位移结果。为深基坑工程承压水降压设计以及对周边环境影响分析提供了一种新方法。     

复杂施工条件下软土地质超大深基坑综合降水技术的应用

针对上海地区超大基坑止水帷幕无法及时封闭,相邻分标段施工方案差异导致降水措施无法满足工程进度,工程采用了三轴搅拌桩止水帷幕绕打未拆除厂房等建(构)筑物、管井代替坑内轻型井点、分层分区土方开挖等控制措施,满足了建设单位整个地块进度推进工作,以期为复杂条件下软土地质超大深基坑开挖的类似工程带来借鉴.     

车站基坑揭露断层带注浆加固效果数值模拟研究

为研究注浆对明挖基坑揭露断层带的加固效果,以南京地铁上元门车站基坑工程为背景,考虑基坑开挖过程中渗流场与围岩应力场的相互耦合作用,建立相应的有限元分析模型,对软弱破碎层、注浆加固带、基坑地下连续墙以及围岩所组成的耦合系统进行模拟,研究注浆加固前后围岩渗流场、位移场以及应力场的特征,最终获得基坑地下连续墙的水平位移、基坑外地表沉降、围岩塑性区分布、基坑内围岩变形以及基坑内涌水量变化规律。研究结果表明： 1）通过对基坑底部断层带的注浆加固,基坑侧向位移及基坑外地表沉降均得到有效控制,相比于注浆加固前,其最大水平位移和地表累计沉降量减小50%以上,满足工程要求; 2）基坑底部区域内塑性区范围明显减少,基坑外塑性区扩散也得到有效抑制; 3）基坑底部断层带注浆改变了渗流场分布,有效降低了基坑涌水量,基坑治理区域涌水量由最初的94 m3/h逐渐减小到4 m3/h,堵水率达96%; 4）注浆结束后现场钻孔取芯率达到75%~80%,开挖揭露大量劈裂作用形成的浆脉,验证了注浆可有效治理明挖基坑所揭露的软弱断层破碎带。     

临江高承压水超深基坑开挖抗突涌分析与对策——以南京纬三路长江隧道梅子洲风井基坑为例

临江高承压水超深基坑的成功实施必须解决坑底突涌与抗浮安全两大关键问题。通过合理的施工工序设计确保围护结构与基坑安全,并为坑内主体结构施工提供安全的施工环境。结合南京市纬三路过江隧道梅子洲风井基坑,对该类复杂基坑的重难点问题进行分析,在支护结构、开挖方法、实施方案及施工工序等方面根据工程具体特点采取相应的技术对策,确定了采用水下开挖及水下混凝土封底的技术方案,并经计算分析确定了最优施工工序。梅子洲风井的实践经验表明： 对开挖深度大、承压含水层厚度及埋深均极大而导致隔水帷幕难以穿透承压含水层的基坑工程,采用水下开挖方式可有效防止基底突涌的发生,并能改善围护结构的受力与变形状态;而水下封底混凝土的设置可承受坑底巨大的承压水压力,是确保工程实施的关键措施。     

上海某泵房基坑“两墙合一”地下连续墙设计

详细阐述了上海市杨浦区民星南排水系统工程中主体泵站地下连续墙基坑设计,介绍了异形平面地下连续墙布置、钢筋混凝土支护结构与泵房主体结构一体化设计,采用启明星软件对地下连续墙的内力进行了计算分析、对深基坑的变形进行了验算、对深基坑施工对周边环境的影响进行了分析。理论计算分析和施工监测结果表明,设计的基坑安全可靠,施工对周边影响得到了有效的控制,为深基坑地下连续墙的设计和施工提供参考和实践经验。     

近临磁浮线基坑抽灌一体化技术的试验研究

目前,抽灌一体化设计在基坑降水领域的应用仍属于探索阶段。以上海市首条市域铁路浦东机场站深基坑工程为例,其紧临上海磁浮线,桩基沉降需控制在2 mm以内,为减小基坑降水引起的坑外重点保护建筑的沉降,基于沉降控制的回灌技术运用于该基坑工程中。现场试验监测资料表明,采用坑外回灌效果明显;常压下,单井回灌量约为单井出水量的1/3;对于悬挂式止水帷幕,绕流作用明显,水位下降幅度可达50%以上,但超过一定深度后,绕流效果出现拐点,抽灌一体化可应用于控制降水引起的沉降。     

富水复合地层地铁深基坑开挖风险分析与对策

针对富水复合地层地铁深基坑施工风险大但相关研究相对较少的问题,从风险源分析出发,根据广州地铁多年的相关施工经验,归纳富水复合地层中深基坑开挖的特点及风险,提出并介绍“开挖评估、预先封缝、缺陷修复、科学降水、均足回灌、精准测量、及时支撑、快速回筑”的32字施工步序和对策。其中“开挖评估、预先封缝、缺陷修复”强调围护结构自身的完整性及止水能力,“科学降水、均足回灌、精准测量”集中应对富水带来的风险,“及时支撑、快速回筑”确保在复合地层中有序完成高风险的施工过程。32字施工步序和对策以风险预估为基本,应对措施前置为核心,可达到有效控制富水复合地层深基坑施工风险的目的。