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。