深基坑降水方案优化研究与数值模拟

针对富水砂层深基坑降水方案,提出了优化思路,开展了优化方案的现场抽水试验,建立了基坑开挖降水全过程三维计算模型,详细分析了基坑优化降水方案的可行性及止水效果。研究表明:基坑优化降水方案可达到预期降水效果,优化方案具有合理性;基坑围护结构具有良好的隔水效果,基坑内外存在水力联系,但基坑外绕渗很细微;降水井抽水初期,基坑内水位随时间增长近似线性快速下降,降低到一定程度后,逐渐趋于稳定;坑内水位下降越多,坑内外压力差越大,坑外绕渗越明显;基坑降水后约40 d水位回升已不满足设计要求,故需及时封底,避免出现长期绕渗。     

深层水平封底在巨厚砂卵石层基坑地下水控制中的应用

为解决临江巨厚潜水含水层深基坑工程面临的地层渗透性强、涌水量大、降水难度大等问题,依托福州地铁2号线桔园洲站基坑工程,采用理论分析及三维数值模拟相结合的方法,研究不同地下连续墙深度及深层水平封底止水效果与基坑涌水量、坑外水位降深之间的关系,确定地下连续墙插入深度最优值及深层水平封底位置、厚度。工程实践表明： 1）深层水平封底实际止水效果平均达到93%以上,涌水量减少75%,有效降低了降水难度,确保了基坑工程安全顺利完工; 2）对巨厚强透水砂卵石且止水帷幕难以落底的深基坑工程,在悬挂式竖向止水帷幕基础上,设置深层水平封底止水帷幕,能有效减小坑底地层垂向渗透性,减少基坑涌水量; 3）水平封底位置需满足抗突涌要求,且上部预留一定的空间布置降水井滤管,抽排由封底渗漏至坑内的地下水。     

临近铁路坑中坑偏载基坑开挖支护结构受力与变形规律研究

为了研究坑中坑偏载基坑开挖支护结构性状,以某临近铁路的坑中坑基坑工程为依托,基于实测数据分析基坑的变形规律,并运用有限元软件对不同的设计方法进行计算分析。实测表明,坑中坑偏载基坑的超载侧墙体变形呈悬臂形,而欠载侧墙体上部为朝向坑外的逆向位移,下部朝向坑内位移。有限元分析表明： 忽略边坡开挖过程将边坡等效为分布荷载进行计算,将高估超载侧墙体内力,低估欠载侧墙体内力和第1道支撑轴力;按超载侧荷载进行对称计算将高估欠载侧围护结构内力;建议坑中坑偏载基坑支护结构设计考虑基坑整体性状和外坑开挖对内坑围护结构内力的影响,对两侧围护结构区别设计。     

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%。     

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。     

主动区加固控制邻近基坑桩基础变形分析

在目前的基坑设计中,往往不考虑基坑开挖对邻近桩基础的影响。但随着基坑工程往大、深方向发展,尤其在建筑密集城市中新建工程往往与周边建筑非常近,基坑开挖对邻近桩基础的影响不容忽视。除加强围护结构刚度、坑内被动区加固外,坑外主动区加固由于切断或减小了基坑开挖引起的土体位移传播,因而可以有效地控制基坑开挖对邻近桩基础的影响。通过有限元弹塑性分析,讨论了加固范围、加固程度等对桩基侧向变形的影响,对坑外主动区加固效果进行了理论分析,可为基坑变形控制及地基处理提供一定的理论指导。     

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。     

城市复杂环境下超长深基坑分部开挖研究

以深圳市滨海大道下沉隧道段超长深大基坑工程为依托,采用数值仿真手段对比分析不同基坑分部开挖工法对基坑围护结构和基坑周围土体的影响.研究结果表明:基坑坑中坑的开挖,增大了基坑围护结构变形,对基坑整体稳定具有控制性作用;基坑分部开挖时,应尽量减少开挖对基坑土体的扰动次数,降低围护结构及周围土体变形;在满足施工期路面交通的前...     

隔水帷幕深度对苏州地铁隧道结构影响分析

随着城市地铁周边建设工程项目越来越多,研究邻近地铁的基坑施工对地铁隧道影响具有重要意义。基于苏州地铁1号线某基坑工程,采用FLAC 3D程序,分析研究在既有地铁隧道周边,基坑采用不同的隔水帷幕深度情况下,地下水渗流作用对地铁隧道的影响。数值模拟中考虑在2种不同的隔水帷幕深度时,基坑降水后隧道的位移场以及隧道管片应力。研究结果表明:1)增长隔水帷幕深度有利于控制隧道周围孔隙水压力降低,有利于减小隧道结构变形。2)随着隔水帷幕深度增加,减小了基坑降水引起隧道结构应力的降低。     

厦门地铁一号线天水路站基坑降水技术研究

地铁基坑降水方案设计已成为地铁建设的关键性技术性问题之一,降水工程的成功与否,已成为影响工程进度及成败的重要因素。以厦门市轨道交通一号线天水路站基坑降水工程实例,考虑到该工程中特殊的土岩复合地层地质条件,采用坑内管井降水,并通过规范计算涌水量,得到了管井孔径及布置方法,且对降水过程可能出现实施困难的原因及防治措施进行了论证分析,可为类似工程的施工提供参考。     

轴线干坞基坑灌、排水工况下坑外地下水变化规律分析

结合工程实践,采用现场测试的手段,归纳总结广州生物岛—大学城沉管隧道干坞基坑灌、排水工况下坑外地下水的变化规律：灌水加载阶段,坑外土体属“吸水”过程,排水卸载及二次开挖阶段,坑外土体属“吐水”过程,“吸水”速度大于“吐水”速度,边坡的持水能力造成边坡内外水位差局部高达4m,对边坡稳定造成威胁,但由于事先对坡角进行了处理,边坡内部渗流并未对边坡稳定造成危害,整个过程中边坡稳定性很好。     

成都地铁工程车站基坑涌水量的预测分析

以拟建成都市地铁7号线某站为例,建立基坑体积大小相同仅长宽比不同的块状（圆形）、条形基坑模型,分别计算其涌水量。计算结果表明:在基坑体积大小及地质条件相同的情况下,块状（圆形）、条形基坑的涌水量都随着长宽比的增大而增大。同时指出,在预测基坑涌水量时,必须充分认识工作地区的工程地质、水文地质条件,尽可能采用多种计算公式,并结合地区经验类比,可提高预测的准确性。     

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。     

黏土岩在评价隧道涌突水中的作用

针对遵义至余庆高速公路控制性工程桃子台隧道的水文地质条件及涌水量,通过分析泥岩、泥灰岩等黏土岩在地下水运动中的隔断作用,验算隧道底板高程跟黏土岩层底板的高程关系;引入"基坑突涌水验算公式",复验黏土岩之下的承压水跟黏土岩之上的总水土应力的关系,从定性和定量角度作出了准确的判断.     

基于CFD-DEM耦合分析暴雨作用下砂土深基坑灾变研究

基于CFD-DEM耦合数值模拟方法,结合工程实例,通过变参数分析手段研究了暴雨作用下砂土深基坑的灾变模式,并归纳了基坑底部隆起量、围护结构变形量等变化规律.研究结果表明:暴雨最大渗流速度发生在挡墙墙底处;暴雨渗流作用下,基坑内侧靠近支护结构的土体发生隆起,范围逐渐向横向和竖向发展,挡墙产生侧向位移,最终发生踢脚破坏;深...     

复杂敏感环境下的深大基坑设计与实践

复杂敏感环境下的深大基坑开挖通常存在较大的风险,合理选择基坑设计方案是保证基坑安全的前提。以具有地质条件复杂、周边环境敏感和基坑深大特点的2个基坑为例,综合考虑地质、水文、周边环境、基坑形状和施工便利性等诸多因素,经过多组分析计算,采取具有针对性的基坑围护结构形式、支撑布置形式、地下水处理措施和地铁自动化监测措施等,实现了基坑安全和周边环境的安全,并对基坑和周边环境监测结果进行了分析总结。结果表明,对复杂敏感环境下的深大基坑设计时,要对周边环境有充足的认识,并进行详细的计算,对有偏差的计算结果进行重点分析,对重要的风险源及时采取针对性的处理措施。     

临水域软土地区超大深基坑的分区水冲开挖技术初步研究

在软土地区,尤其是在临近水域处,超大深基坑开挖施工可运用水力冲挖法.依次介绍了水冲法的工艺原理、特点、方案、流程,以及设备和人员配置情况.文中以超大深基坑分区后的某单块基坑为例,分析了水冲法和传统机械开挖的效率,测算了经济成本,归纳出可能的技术问题,并提出相应的解决方案.经对比分析可知,水冲法非常适合临近水域的超大基坑的开挖,可应用在诸如大型机场航站楼在内的大型基坑的开挖.