上海地区承压含水层回灌试验研究

上海地区深大基坑越来越多,且承压含水层的厚度大,止水帷幕难以完全截断承压含水层,多采用悬挂式止水帷幕,势必对周边环境影响大。目前,采用回灌措施控制降水引起沉降的理念越来越受重视,但理论尚缺乏研究,回灌的可行性、关键技术也亟需研究。结合上海市首条市域铁路工程,开展了一系列单井回灌、抽灌一体化试验以及群井回灌试验。试验结果表明,在粉砂为主的土层中进行回灌是可行的;效果与回灌井间距、滤管长度、加压与否以及施加压力大小等因素有关。     

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%。     

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。     

富水砂卵石层深基坑近接建筑物安全施工控制技术研究

依托某一典型富水砂卵石基坑工程,通过数值计算对近接建筑物地铁基坑开挖过程中基坑渗流及建筑物沉降进行了分析,并基于现场注浆试验得到合理的基坑基底注浆加固方案,最后通过基坑施工现场实测分析了加固措施的有效性。研究结果表明:富水砂卵石地层深基坑施工会导致在基坑开挖深度范围内及基底一定区域内形成明显的降水漏斗,造成基坑外水位大幅下降且在坑角处渗流最为显著,极易影响基坑边坡稳定性;基坑施工引起的建筑物沉降大,极易导致建筑物发生不均匀沉降破坏;富水砂卵石地层注浆孔距应控制在1.8 m左右,以保证孔间土体能够加固密实;基坑底部采取注浆加固措施能有效地减小基坑施工对建筑物的影响,基坑开挖结束时建筑物最大沉降值为-8.56 mm,工程顺利完成;研究成果可为类似基坑工程施工提供一定依据。     

基于渗流应力耦合的基坑降水及开挖对邻近桥桩的影响分析

城市涵洞建设下穿高架桥区域时,涵洞深基坑施工会对周边土体和临近桥梁下部结构产生影响。以福州某下穿高架桥涵洞深基坑工程为背景,基于渗流应力耦合理论和修正摩尔库伦三维模型,借助有限元软件对降水条件下的深基坑开挖过程进行模拟,结合现场监测信息反馈进行分析。分析了基坑降水及开挖过程地表沉降及邻近高架桥桩水平位移和竖直沉降分布规律。为探索基坑施工降水最佳模式,减少降水带来的影响,模拟过程对比了一次降水和分次降水条件下的最终地表沉降和高架桥桩的变形。结果表明:基坑降水开挖过程地表沉降沿基坑开挖垂直方向呈"勺形"分布,呈现出两头小中间大的趋势;邻近基坑的桥墩桩身水平位移随深度的增加而减小,远离基坑的桥墩桩身水平位移随深度的增加先增大后减小,且距离基坑较近的桩体水平位移较大。且每一次开挖后地表沉降和桩身水平位移都增加,增加的幅度随着开挖深度变小;现场监测数据略大于有限元结果,但变化趋势基本一致,表明数值模拟具有良好的适应性;基坑降水对坑外地表沉降及桥桩变形影响显著,分次降水方案可一定程度上减少基坑降水引起的地表沉降和桩身水平位移,类似基坑降水施工可通过分次降水方案控制沉降影响。     

江漫滩悬挂式止水帷幕基坑地表沉降变形研究

为研究江漫滩特殊地质条件下悬挂式止水帷幕地铁深基坑施工引起的周边地表沉降规律,以7个江漫滩基坑工程的实测地表沉降数据为基础,采用理论分析、经验公式和有限元数值模拟的方法,总结了基坑开挖和坑内降水二者耦合作用引起的周边地表沉降变形规律。结果表明： 1）地表沉降范围可以划分为主要影响区、次要影响区和弱影响区3个区,主要影响区地表沉降主要由开挖和降水共同引起,次要影响区主要由降水引起。2）地表沉降曲线可根据划分的影响分区选用不同的函数表达式。3）基坑地表最大沉降点位置与坑边的距离xm为12.0～15.0 m,xm与基坑开挖深度h的比值约为0.7。4）在最大沉降点处,由开挖引起的地表沉降量占比为0.21~0.49,由降水引起的地表沉降量占比为0.51~0.79。     

渗流作用下花岗岩残积土地层深基坑变形研究

以广州新建珠三角城际轨道交通马头庄站基坑工程为依托,运用ABAQUS数值模型模拟降水变形与开挖变形从降水开挖引发的耦合变形中分离出来,研究该类特殊地质条件下地下水渗流对深基坑的作用机理及其影响因素。研究结果表明:各阶段降水对围护桩的影响方式有所区别,且第一步降水对桩顶位置的影响更大;当距围护结构1.95He范围以外时,降水期间沉降几乎占据了地表总沉降的80 %以上,其数值不可忽略;坑外土体最大竖向变形位于地表以下,部分土层存在着拉伸变形;止水帷幕深度的加深会引起围护桩侧移与地表沉降增大,需合理选取止水帷幕参数。     

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。     

基于PLAXIS 3D技术的深基坑开挖对既有地铁结构影响分析

运用PLAXIS 3D有限元分析软件,对邻近既有地铁结构的某工程基坑开挖过程进行了模拟,分析了在开挖过程中地连墙位移的变化规律及开挖对既有地铁结构变形的影响。结果表明:基坑开挖会引起基坑长边中间部位的坑外地表发生沉降;基坑开挖至坑底后,围护结构的变形模式为“内凸型”,最大水平变形发生在基坑长边中间部位的坑底附近。     

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。     

上海基坑降水工程的排水管控研究

随着上海的城市建设逐步转向地下空间的开发和利用,基坑工程逐步呈现“深、大、近、紧、难、险”的特点,基坑降水工程的排水问题越来越显著,不但影响地下水资源环境和地表水环境质量,同时易对污水处理厂造成冲击负荷。本文研究了上海基坑降水工程概况,分析了基坑降水工程排水存在的问题,建议建立基坑降水工程取水排水许可制度、加强基坑降水工程工地排水监管、征收基坑降水工程水资源费和污水处理费以及加强信息化建设和资源共享,以强化基坑降水工程的排水管控,实现可持续发展。     

复杂地质条件地铁车站深基坑承压水降水施工技术

以太原市轨道交通2号线人民南路站深基坑降水工程为依托,基于理论分析和现场应用,对该类复杂地质条件下地铁车站深基坑承压水降水方案与施工工艺展开研究,确定了管井降水方法:基坑内外降水(压)井的布置方式、关键技术参数、施工工艺与技术要求.监测数据表明:15天内基坑水位降深达13.81m,低于基底标高1.41m,满足规范要求,...     

软土层超宽深大基坑施工技术

上海世博轴基坑工程一标全长205m,宽110m,分为一深一浅两个基坑。深、浅基坑开挖深度分别为21.5m、17m。该基坑具有超宽、深、大等特点。该文介绍了该工程的施工技术。为解决⑤2层与⑦1层深层承压水连通及逆作法施工空间狭小问题,采用降压井和疏干井"两井合一"施工技术,共布设管井98口。为保护邻近基坑的地铁车站,施工时,先开挖基坑中部,在围护结构处预留8m土台控制地下连续墙变形,待中间部分中板施工完成后再对称、分块、顺序地开挖靠近地下连续墙处土体并浇筑围护结构处的中板。施工时,基坑中间部分采用长2m支架支模,以节约施工成本和加快施工进度;围护结构处的中板采用短支架法施工,以控制超挖引起的围护变形。该工程的施工方法可供类似工程施工时参考。     

粘质粉土地层基坑的降水实践

该文介绍一个基坑工程的降水实例,分析了上海地区浅层的粘质粉土层潜水对基坑施工的影响。工程实践证明,尽管基坑挖深较浅,在地层情况变化较大时,采用轻型井点是存在局限性的,会造成基坑的降水达不到开挖要求,这是在粘质粉土地层基坑降水设计施工时应该注意的。该文给出了粘质粉土地层基坑降水异常时的系统处理方法,可作为同类基坑工程施工的借鉴。     

近海富水地铁车站基坑管井降水技术

厦门市地铁地铁3号线湖里法院站主体结构基坑位于近海且富水的地层,为提高基坑降水效果,通过基坑用水量及降水井的计算分析,选择大直径降水井点的布设方法,并针对大直径降水井施工容易出现的质量问题,提出相应的施工技术及操作细节,最后通过降水从监测数据,表明该基坑降水效果良好。实践证明,大直径井点降水作为地铁车站基坑开挖降排水工艺,具有较好的应用前景。     

富水地区深基坑分区降水开挖对邻近建筑物安全性影响分析

昆明某地铁车站富水地区深基坑降水开挖,对邻近建筑物位移影响较大,针对此问题提出分区降水开挖方案.通过数值模拟,对比分区降水和整体降水开挖的影响;优化降水水位与开挖面的相对位置,通过实测验证了方案的可行性.研究表明:分区降水开挖能有效降低既有建筑物和自身围护结构变形;降水水位降深越小,既有邻近建筑物变形就越小.     

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。     

超大埋深基坑降水开挖结构安全性分析及对地表沉降影响

依托广西南宁轨道3号线埋深超过60 m的青秀山明暗挖地铁车站工程,进行了降水对地表沉降影响以及基坑开挖对围护结构安全性分析。结果表明:随着降水深度的增加,地表沉降增大,与基坑距离越近,地表沉降量越大;深基坑采用分层开挖,分层支护,围护结构的位移及横支撑的轴力均满足规范限值要求,施工安全。     

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.