高承压水地层深基坑抗突涌技术

为了防止高承压水地层深基坑突涌破坏,以韩江-榕江-练江水系连通后续优化工程GX12号井深基坑为依托,采用有限元软件建立三维数值模型,对考虑地连墙深度以及布设减压井的5种技术方案进行模拟分析,研究各方案的抗突涌效果,并通过综合考虑基坑抗突涌效果及地连墙施工技术难度和工程造价等,确定基坑工程抗突涌的优化方案。结果表明:1)地连墙深度可由原设计的91.8m优化为78m;2)坑内增设减压井可有效减小坑底隆起和地连墙水平位移,但是增加了基坑周边地表沉降,而增加地连墙深度可显著减小基坑周边地表沉降和坑底隆起;3)增大地连墙深度的抗突涌效果优于增设减压井的效果。本文成果可为类似高承压水地层深基坑工程抗突涌技术提供一定的借鉴。

常州城区承压水影响下基坑抗突涌稳定性判定

以常州地铁2号线青枫公园站深基坑工程为例,通过有限元软件建立承压水条件下基坑开挖计算模型。利用数值模拟方法研究承压水条件下基坑稳定性及周围环境变形影响,将数值计算结果与基坑抗突涌理论判定计算结果进行对比得到合理的基坑抗突涌隔水层临界厚度值。结果表明:传统的基坑抗突涌压力平衡判别法计算得到的隔水层临界厚度值偏大,而基于强度破坏的数值模拟判别法得到的隔水层临界厚度值偏小,基于变形控制的基坑突涌数值模拟判别标准得到的隔水层临界厚度值较合理。

超深基坑内贯入承压水层管桩抗突涌处理方法研究

结合上海某地铁车站超深基坑工程在旧厂区的施工实例,介绍一种超深基坑内贯入承压水层管桩抗突涌的处理方法,通过采取全回转全套管钻机拔桩、RJP工法旋喷桩加固封底、应急减压降水等处理方法,保证了超深基坑工程的安全,可为今后类似工程的施工和设计提供借鉴。

承压水地层基坑抗突涌稳定性的计算方法

现行规范计算基坑抗突涌稳定性采用压力平衡法,该方法未考虑上方土体强度和基坑尺寸的影响,对接近临界承压水压力情况的评价偏于保守。针对上述问题,首先根据强度折减原理定义安全系数,采用有效应力分析并考虑基坑被动区的存在,改进了已有的考虑土体四周抗剪强度抗突涌计算方法,并基于弹性板理论提出了新的基坑抗突涌计算方法;随后在平面应变条件下利用强度折减有限元计算结果进行了讨论,并进一步分析了基坑长宽比的影响;最后对工程实例进行了计算分析。分析表明,改进后和新提出的方法相较于现有方法能更好地说明基坑抗突涌稳定性随承压水压力的变化情况,在保证工程安全的前提下提高经济性。

基于抗突涌稳定性安全系数控制的基坑降水最优化模型研究

以广州新白云国际机场第二高速公路北段5标明挖暗埋式隧道基坑降水工程为研究对象,提出了基于抗突涌稳定性安全系数控制的基坑降水最优化模型,给出了基坑底发生突涌破坏临界状态时,对应承压含水层顶板上部剩余临界土层厚度,提出了基坑开挖时承压含水层开始降水的启动时间,以及基坑开挖完成时承压含水层的安全水位,对基坑降水和开挖提出了合理建议,最大程度地控制和减小了基坑周围地面沉降,以科学指导基坑施工。

承压水地层管廊基坑开挖变形特征及抗突涌稳定性分析

管廊穿越富水软弱地层时,对其安全建设产生了不容忽视的影响。为了研究富水地层管廊基坑开挖变形的稳定性,依托济南新东站开源路富水地层管廊基坑工程,分析影响基坑开挖变形的关键因素,提出基坑周边土体变形破坏影响因素的敏感性评价指标,建立基坑底板抗突涌稳定性系数及隔水层临界厚度公式。结果表明:随开挖深度和承压水头增加,水平位移具有分层现象,深层呈“月牙形”,最大变形位于基坑底部两侧下部,呈现向桩后和基坑中心靠拢趋势;地表沉降呈凹槽形,从基坑边向两侧呈先增大后减小趋势,而隆起变形越靠近基坑中心越大,施工中应注意基坑底部两侧向中间过度时出现的较大隆起值。基坑周围土体变形破坏影响因素指标敏感性大小依次为开挖深度、加固厚度和承压水头,施工时要适当采取降水措施,预留足够的隔水层厚度,加固坑底以增强其稳定性,更要适当控制基坑开挖深度;与传统法相比,考虑土体抗剪强度所计算的基坑抗突涌稳定性系数较大,隔水层临界厚度较小,与现场情况更加吻合。

承压水基坑抗突涌稳定判定方法研究

以离心模型试验提出的承压水基坑突涌模式(整体顶升破坏、表面砂沸破坏及接触面涌水涌砂破坏)为基础,借助数值模拟、理论分析的手段,研究基坑发生突涌的判定方法。结果表明:基坑发生整体顶升突涌的破裂面形式主要有2种:铅直面以及与隔水层呈45°+/2的圆弧面,在此基础上建立破裂面抗剪力的计算公式,推导基坑发生整体顶升突涌的定量判定公式;根据承压水基坑发生表面砂沸突涌的机制及土体的拉剪强度指标,推导基坑发生表面砂沸突涌破坏的判定公式。通过与室内试验结果对比可知,该判定公式具有一定的适用价值。

基坑降水中渗流破坏归类及抗突涌验算公式评价

基坑降水工程中的渗流引发一种体积力即渗流力,尤其当坑底下覆承压含水层时可能引发以下渗流破坏现象如流砂、管涌、坑底突涌安全等,需要进行安全验算。以力的性质将安全验算分为2种判别标准:一种为面积力安全验算,另一种为体积力安全验算。对于抗突涌安全验算公式,在目前规范公式的基础上考虑了被浮托土块侧面抗剪强度安全储备的发挥,并结合天津市区内典型地铁车站基坑几何性状和取值极为保守的土性参数进行验算,结果表明抗剪强度可发挥至少1/4以上抗突涌贡献,对于基坑下呈透镜体状分布局部承压砂层,发挥作用更大。如考虑抗剪强度发挥减少井孔数量,既可节约工程费用,又可减少钻孔处的安全隐患。

抗突涌安全系数对地铁车站基坑变形的影响

通过离心试验、数值模拟相结合的方法对抗突涌安全系数与某地铁车站基坑变形之间的关系进行了研究。研究结果表明,不应用单一的抗突涌安全系数控制不同开挖深度承压水基坑的降水程度,如要满足同样的基底隆起量要求,开挖深度越大,要求的抗突涌安全系数越大。

宁波市轨道交通车站基坑抗突涌设计技术要点

在基坑开挖的设计和施工中,坑底以下承压水水位取值受工程场地水文地质条件的影响明显,同时也会影响到坑底抗突涌稳定性系数的选取,进而影响基坑施工安全及工程造价。依托宁波轨道交通3号线的儿童公园站工程,进行了浅层承压水含水层水位测试,并结合场地水文地质参数特点,介绍了宁波市承压水含水层划分标准及其分布特征,分析了承压水水位取值方法及规律,提出了坑底抗突涌稳定性验算的方法,并对测试数据进行了分析,给出承压水层相关问题的处理意见与建议。研究成果可为宁波市类似工程的勘察、设计工作提供参考与借鉴。

地铁深基坑工程抗突涌帷幕灌浆技术研究

杭州某地铁深基坑工程由于地连墙在圆砾层中成槽困难,使得地下连续墙(以下简称"地连墙")插入深度减小,不能满足承压水抗突涌稳定性要求,基于此,依托该地铁深基坑实例,通过现场灌浆对比试验,确定帷幕灌浆参数,并按此参数设置帷幕灌浆,填充地连墙未隔断的圆砾层,与地连墙搭接形成封闭的阻水帷幕,解决承压水抗突涌问题。研究表明:圆砾层的孔隙度大、渗透性好,可进行灌浆处理;帷幕灌浆能够节省工期,节约造价,有效地解决圆砾层的承压水抗突涌问题。

承压水条件下基坑抗突涌安全措施分析

以常州地铁2号线青枫公园站标准段深基坑工程为研究对象,利用有限元软件Plaxis建立承压水作用下的基坑开挖计算模型,计算承压水对基坑及周围环境的影响,对比分析布置降压井和增加地连墙深度两种措施的作用效果。对基坑及环境变形状态进行分析,结果表明:增加地连墙深度远不如布置降压井的措施有效,针对常州城区有Ⅰ-2承压水分布的区域,建议采取按需降压措施,预防基坑突涌,控制环境变形,建议承压水水头降至12 m。

成层土中基坑二维稳态渗流场解析解研究

成层土中基坑渗流场与均质土层中渗流场有较大差别,最有可能发生突涌事故的位置也不同,因此准确确定成层土中基坑二维稳态渗流场是基础工程建设中的重要课题。针对成层土中基坑稳态渗流问题,将基坑周围土体按成层条件划分为多个区域,采用叠加原理和分离变量法给出各区域水头分布的级数形式解,根据各区域间连续条件和傅里叶级数正交性求得成层土中基坑二维稳态渗流场水头分布的显式解析解。将解析解计算得到的水头分布、挡墙水压力与有限元软件计算结果进行验证,并将解析解退化为单层土形式与半解析解进行对比,结果吻合较好,验证了解析解的正确性和有效性。将解析解与考虑水土相互作用的水压计算方法和等效渗透系数方法进行对比,基于解析解进一步给出计算基坑内出逸比降、挡墙水压力和抗突涌安全系数的计算公式,并结合工程案例分别采用解析方法和等效渗透系数方法对成层土中基坑的抗突涌性能进行分析对比。研究结果表明:解析解在求解成层土中基坑渗流场时更贴合实际情况;考虑不同土层间渗透系数差异时,水头在渗透性较差的土层中变化更快;上层土体渗透系数较小时,在土层分界面处发生突涌的风险比挡墙底部更大;等效渗透系数方法在求解某些成层土基坑渗流场时误差较大。

轻型井点降水施工及其质量保证措施

在新时期,基坑工程的发展得到了飞跃般的进步。当前,基坑工程深度的设计越来越深,使得降水施工在基坑工程施工中起到非常重要的作用,尤其是轻型井点降水施工对基坑工程质量有着重要的作用。基于此,文章结合某工程实例,分析了深基坑轻型井点降水施工及其质量保证措施,以有效控制地下水位,保证深基坑顺利施工,进而供类似工程施工参考。

孟加拉卡纳普里河底隧道富水砂层深大基坑降水设计

以孟加拉卡纳普里河底隧道项目明挖及工作井段深基坑为背景,针对其复杂的工程地质及水文条件,结合支护方案及周边环境,采用疏干与合理布置降压井对深大基坑进行降水,并实时监测支护结构及周边敏感建筑物位移、沉降。监测数据表明:降水方案效果良好,支护结构及周边建筑物指标控制较好。

堵水注浆材料性能研究综述

在实际工程中,常采用注浆的方式以达到抗突涌和加固混凝土的目的。介绍几种常见注浆材料的分类及特点,并针对近年来国内外不同种类的注浆材料的性能研究进行总结,最后对注浆材料未来的发展方向进行了展望。

承压水隔层对某地铁车站基坑降水效果的影响

利用离心模型试验、Biot固结理论的有限元和现场观测数值相结合的方法,对上海地区⑤-2层浅承压水和⑦层深承压水间的⑥层隔水层的存在或缺失对基坑变形和降水影响的研究表明,承压水隔层将对基坑开挖时的变形产生较大的影响。基坑开挖深度14．4～18 m、承压水位降低4 m 以内、承压水隔层厚度为5．8 m时,承压水隔层缺失将导致地表沉降最大值增加10％～20％,连续墙墙脚水平位移、基底最大隆起增加30％左右。基坑开挖较深时,不能用单一的抗突涌安全系数来控制承压水的降低程度;当承压水隔层缺失时,深层承压水降对浅层承压水位、地面沉降有影响,但影响主要发生在后期。

地下水回灌措施在地铁深基坑工程中的应用

针对地下连续墙未完全隔断第二承压水层,第二承压水层不满足基坑抗突涌稳定性要求,需要在基坑内设置减压井的情况,以实际工程为例,介绍地下水回灌措施,在坑内减压的同时,通过坑外回灌使基坑外水位保持稳定,实现“抽水-回灌”补排平衡,满足基坑施工期间的环境控制要求。

柳州市某高层建筑物深基坑工程勘察及其稳定性分析

概述柳州市某高层建筑物深基坑勘察,并从基坑底抗突涌及抗渗流、基坑放坡开挖形成边坡分析其稳定性和基坑开挖后支护结构选择、基坑涌水量和基坑降水对周围环境的影响等方面,分析该高层建筑物深基坑的稳定性。

悬挂式止水帷幕基坑降水技术

针对悬挂式止水帷幕未完全截断深层承压含水层,造成基坑内外水力联系,导致基坑外建(构)筑物发生沉降或变形的情况。文章以实际工程为例,对基坑降水设计、开挖施工及监测等进行总结。