郑徐高速铁路郑州段区域地面沉降预测分析

针对郑徐高速铁路沿线存在的抽水引起的区域地面沉降问题,以郑州段为例,通过系统分析沿线地下水开采量、开采时间导致的地下水渗流场的变化情况,采用Visual Modflow软件,模拟地下水水位变化,分析地下水流场及降落漏斗范围,结合岩土力学分析法,建立地面沉降数学模型,预测地下水水位下降引发的地面沉降发展的趋势。利用长期观测井水位变化数据对模型进行了验证,模型计算得到的水位和实际水位基本吻合。进一步研究在现状抽水条件下未来10、20年郑州段的地下水位下降和地面沉降发展趋势,分析表明:抽取地下水引起的区域地面沉降大大超过高速铁路无砟轨道工后沉降容许值,建议建立施工期沉降监测网络,并将区域地面沉降最为严重的DK0~DK10段改为有砟轨道形式通过,得到了有关部门和建设单位的批准采纳。     

苏锡常及上海地区区域沉降对京沪高速铁路的影响及防治对策

研究目的:苏锡常地区及上海地区区域沉降和地基土特别是深厚软土、松软土区轨下基础工后沉降问题,是影响《时速300～350 km客运专线铁路设计暂行规定》高标准工后沉降量控制的主要问题。本文就京沪高速铁路苏锡常及上海地区区域地面沉降的机理及其影响进行研究和分析,并提出相关对策。研究结果:通过对苏锡常及上海地区区域地面沉降的机理及其影响的研究和分析,提出通过合理控制地下水的开采,建立地面沉降监测网络,针对区域沉降对不同的工程类型的影响,优化施工设计采用不同的工程措施综合处理等对策,以满足高标准工后沉降量的控制,达到京沪高速铁路安全、舒适、平稳性的高标准要求。     

华北平原区域沉降分析及对高速铁路的影响

华北平原作为世界上地下水超采最严重的区域,其地面沉降在逐年加剧。对华北平原区域沉降的成因与机理进行了深入的探讨,结合现有研究资料,对地下水位变化与区域沉降的关系以及沉降预测进行分析、计算。     

天镇县地热田开采对其附近新建高铁路基沉降的影响

采用三维地下水流和土体一维变形耦合模型分析天镇县马圈庠地热田开采引起的地面沉降。分析表明:(1)该地热田开采引起的最大水位降深为0.55 1m,最大累计沉降量约为20 mm,均位于开采井群中心区域;(2)地面沉降漏斗已波及其附近新建铁路,使其长度为600 m的某段位于累计沉降量10~12 mm范围内;(3)随着地热田开采量的增加,会对该段铁路路基产生明显影响。     

基于动态神经网络法考虑区域沉降的高速铁路沉降预测

穿越地面沉降严重区域的高速铁路受工程沉降和区域沉降的耦合影响,准确预测高铁工后沉降的发展趋势对高铁安全运营有重要意义。通过分析影响工后沉降的因素,结合动态神经网络原理,以基准点、工作基点2个指标作为网络输入,以历史沉降数据作为延迟量反馈,用贝叶斯正则化算法训练网络,得到工后沉降的仿真非线性网络。应用此模型在沧州市沉降漏斗区进行沉降预测,以桥墩沉降量作为工后沉降的表征,和传统的双曲线法和灰色预测等模型对比。结果表明,动态神经网络考虑了区域沉降的影响,能更准确的预测工后沉降的发展趋势,具有很高的预测精度。     

鲁南高铁沿线地面沉降现状及原因分析

为了研究鲁南高铁沿线的地面沉降问题,在综合分析沿线区域地质、水文地质特征的基础上,通过整理长序列的水文监测资料及地面形变监测资料,采用常规D-InSAR和时序InSAR分析相结合的解译方法,得到了鲁南高铁沿线地面沉降的分布特征,并根据InSAR解译的地表形变离散点划分沉降段落,综合考虑不同段落的地层特征、地下水开采程度、工程建设规模等方面的因素,对引起地面沉降的原因进行研究。研究表明:济宁城区、菏泽城区地面沉降量较大,主要原因为地下水的超量开采,采空区塌陷、岩溶塌陷、深基坑降水也会造成不同程度的地表变形,产生不均匀沉降。高铁选线应避开沉降严重段落和不均匀沉降易发区,完善沿线地面的监测网络,做好地面沉降的监测及预测,制定可行的控沉措施,确保高铁的运营安全。     

基于长时序水准监测数据的北京东北部地区地面沉降趋势分析

以北京东北部某在建高铁线路为背景,基于沿线水准基准点多年时序的高程数据对该地区的地面沉降进行分析,发现其处于快速发展阶段且区域沉降不均匀:距离市区较近的人口密集区域沉降量较大,并以国家铁道试验中心铁路环行试验线、马泉营村和顺义区高丽营镇区域最为严重。整体的水准点沉降监测数据表明,从顺义区进入怀柔区后出现了地面沉降明显变小的趋势。随着季节的变化也体现了不同的沉降趋势,11月～次年3月的沉降量较小,这表明北京地区冬季地下水消耗量较少(小于降雨补给量),并且冻结后地面沉降相对较为稳定; 6月～8月为北京夏季用水高峰期,地下水的大量抽取导致了较为严重的地面沉降。     

浅层地下水开采对高速铁路工程的影响及对策

研究目的：研究掌握浅层地下水开采引起的地面沉降特征及其对高速铁路工程的影响,提出针对性的防治对策与工程措施,供高速铁路勘测、设计及施工参考。研究方法：结合华北平原地面沉降情况,建立浅层地下水开采引起地面沉降的固结沉降模型。研制离心场中地基抽水的模拟和测量系统,进行了离心模型试验,测量抽水过程中粉土地基孔隙水压力和沉降的变化及分布规律,并对比分析了对不同型式桥梁的影响。研究结果：对浅层地下水开采引起的地面沉降机理进行初步分析,基于离心模型试验结果探讨了浅层抽水引起地基沉降的过程和特征,评价了地基不均匀沉降对特殊桥梁形式的影响,并提出了针对性的防治措施和对策。研究结论：浅层地下水开采造成的不均匀沉降对高速铁路工程的影响较大,需通过控制线路附近地下水开采、采取适宜的工程结构措施加以防治。     

地铁深基坑渗流应力耦合研究

研究目的:武汉地区深基坑事故中,九成以上是因为地下水控制失效造成的。其中,承压水含水层在长江一级阶地中普遍存在,且含水层厚度很大,承压水头很高,成为武汉地区深基坑工程的一大特点。针对武汉长江一级阶地地铁深基坑,研究其降水与开挖施工过程中引起的地面沉降以及基坑稳定等影响与变化规律具有重要的现实意义。研究结论:对深基坑降水与开挖的流固耦合效应进行了分析,建立了渗流场与应力场耦合计算模型。使用FLAC3D对武汉长江一级阶地深基坑降水与开挖施工过程进行了渗流应力耦合模拟;计算结果表明,地表沉降形成了二次函数曲线分布形态的沉降凹槽;地下连续墙以下渗流速度最大,容易发生渗透破坏;相较于不考虑流固耦合计算,考虑耦合的计算结果与工程实际规律更为吻合,能更好地的预测与信息化施工。     

基于多影响因子计算模型在城市地面沉降监测中的应用研究

研究目的:近年来,随着城市地下水被开发利用,大量地下水被抽取,久而久之将引起地表沉降.本文阐述地下水位变化、孔隙水压力变化和地面荷载变化对地面沉降的影响,分析这些因素的影响机理;应用回归分析原理,建立地面沉降监测计算模型,并结合实例,分析验证该模型,为城市取水井的数量和密度布设提供科学依据,对城市区域、交通干线地面沉降...     

区域性沉降对地铁建设的影响及应对措施

以处于区域性沉降槽的西安地铁某线路地面工程控制点变化为例,分析区域性地面沉降给地铁工程建设带来的危害,并结合工程施工实际,从设计、施工等方面提出应对措施,以期为类似地质条件下的地铁建设提供参考。     

抽水地面沉降中含水层渗流变形耦合模型研究

研究目的:上海和常州的地面沉降观测数据表明在深层抽水时含水层会发生较大的压缩变形,从而导致含水层渗透性的变化,但在现有模型中含水层变形通常被忽略.针对这一问题,本文提出可以考虑抽水过程中含水层渗透性随水位降深发展的实时变化的渗流-变形耦合模型.研究结论:(1)砂性土中孔隙比与渗透系数在半对数坐标中的线性关系;(2)上海...     

基于流固耦合作用的富水砂卵石地层深基坑变形特性分析

深基坑事故大多是由于地下水控制失效造成。长沙地区砂卵石地层透水性好、富水性强、水源补给充沛,地下水的影响更为明显。研究在富水砂卵石地层中深基坑开挖和水位下降引起的地面沉降、基底渗透稳定等影响与变化规律,具有十分重要的现实意义。对长沙富水砂卵石地层地铁深基坑降水与开挖施工过程进行流固耦合数值模拟,计算结果表明,砂卵石地层中基坑开挖引起的地表沉降值与沉降影响范围更大;最大沉降位置更靠近围护结构,沉降曲线表现为较陡;地表沉降速度初期较快,后期较慢;最大渗流力主要分布在连续墙嵌固深度范围内偏下处。针对长沙富水砂卵石地层深基坑特点,提出注浆封底加固,与地连墙防渗帷幕形成封闭截水的风险控制措施与建议。     

雅万高铁沿线地面沉降分析及主要防治对策

雅万高铁穿越雅加达及万隆两大地面沉降区,开展地面沉降现状调查及预测评价,及时采取应对措施,对指导铁路工程设计、施工及运营维护具有十分重要的意义。利用雅加达及万隆当地水文地质、工程地质和环境地质等调查研究资料,结合工程勘察及英萨监测数据,对高铁沿线地面沉降现状及影响因素进行概要分析,并采用水土耦合模型结合反分析方法,对主要路段的地面沉降趋势进行预测,分析不同时期内的沉降变化及其对线路坡度的影响。进而提出沉降路段设立禁采区、限采区和控采区方案,以及采用有砟轨道、简支结构桥梁及可调高支座、加宽路基和预留高程等工程措施,可为雅万高铁地面沉降防治提供依据。     

华北平原地面沉降对高速铁路的影响及其对策

研究目的：研究掌握中国华北平原区域地面沉降特征及其对高速铁路工程的影响，提出针对性的防治对策与工程措施，供高速铁路勘测、设计及施工参考。 研究方法：本文结合某高速铁路北京至济南段沿线地面沉降情况，采用统计分析方法对铁路沿线各段落的地面沉降的幅度、速率及线路坡度的改变进行了计算和预测，并参考有关规范标准计算分析了不均匀沉降对高速铁路桥梁、路基及轨道平顺性的影响。 研究结果：研究确定了华北平原地面沉降区内的地表变形特征及其对高速铁路的影响方式、影响程度，并提出了针对性的防治措施和对策。 研究结论：区域性地面沉降会改变线路坡度，同时对桥梁、路基及轨道平顺性会产生一定影响，而局部的不均匀沉降对高速铁路工程的影响相对较大，可通过控制地下水开采、合理选线、采取合理的线路坡度及适宜的工程结构措施加以防治。     

大跨地铁风道导洞开挖的地表沉降分布规律研究

北京地铁8号线大红门桥站-和义站区间附属风道为跨度16.2 m的单跨结构,采用暗挖洞桩法(PBA工法)施工。为有效控制导洞开挖引起的地表沉降,必须合理安排导洞施工顺序。基于三维数值模拟方法对不同的导洞开挖方案地表沉降分布规律进行研究,并与地表沉降监测结果进行比较分析。结果表明:不同的导洞开挖顺序的地表沉降发展路径差别显著,但最终的沉降值基本一致;随着导洞的开挖,地表沉降槽宽度增加并不明显,但是由于导洞开挖的群洞效应,地表沉降速度发展较快。因此在后续的拱部开挖支护中,必须通过调整支护措施和开挖方案来严格控制地层沉降。     

浅埋暗挖车站施工地表沉降实测分析

以北京地铁四号、十号线黄庄站工程为背景,结合现场施工量测结果,阐述了四号线在浅埋暗挖法施工条件下地表沉降产生的原因及沉降规律,分析了影响地表沉降的因素,并提出控制沉降的措施。