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。

基坑开挖与承压水突涌对桩基承载力影响分析

为研究基坑开挖与承压水突涌对桩基承载力的影响,选取典型工程案例,通过现场水位观测调查含水层分布情况及水位埋深,进行了坑底抗突涌验算,结合现场突涌发生过程,分析了突涌发生的原因。通过原位静力触探试验结果的对比,分析了坑底各土层扰动度以及扰动度随深度的变化规律,并提出了扰动度与桩基设计参数的关系。结果发现:承压水击穿管桩土塞是引起突涌的主要原因;基坑开挖对坑底以下土体的影响深度约6.5 m~9 m,扰动度随深度线性递减;突涌对桩端以上约2 m范围土体强度影响最大,最大扰动度达到0.91,对桩端以下2 m~4 m深度范围土体影响线性递减;承压水突涌对桩基承载力影响远大于基坑开挖对桩基承载力的影响,突涌点位置桩基承载力受到的影响最大,距离突涌点越远影响越小。

岩溶地层地铁车站深基坑渗漏灾害成因分析

[目的]富水岩溶深基坑施工开挖常发生基坑侧壁或底部突涌灾害问题,应针对富水溶洞地层深基坑开挖时的渗流稳定性进行深入研究。[方法]依托佛山地铁3号线中山公园站深基坑开挖工程,对深基坑渗流特性及坑底涌水机理进行深入研究,建立了基坑-土体-溶洞三维数值模型,采用等效渗透系数法对岩溶-地层渗流场进行耦合模拟。[结果及结论]通过仿真模拟分析,获得了不均匀地层中岩溶区富水程度对基坑渗流场及涌水量的影响规律,阐明了基坑底部土体竖向平均水力坡降演变特性,揭示了该地岩溶区基坑底部突涌水机理,研究结果可为富水岩溶地区深基坑工程的设计与施工提供参考。

复杂岩溶地层地铁车站深基坑涌水灾害的声呐探测及综合治理

[目的]在佛山地区,复杂岩溶地层具有特殊性,其钙质粉砂岩地层及其破碎带极易引发地铁车站基坑涌水灾害。因而有必要采用声呐技术进行探测,并通过综合治理解决涌水问题。[方法]以佛山地铁3号线中山公园站为研究对象,从涌水险情出发,介绍了该站声呐探测方案,并基于探测结果分析了该站深基坑地下水的渗漏特性,判定了渗漏点的空间分布及其涌水灾害类型。结合基坑底部超前钻勘察成果及基坑内涌点分布特征,提出了坑外后退式双液注浆止水帷幕+坑内咬合旋喷桩基坑渗漏联合封堵方案。着重阐述了方案中后退式双液注浆、双管旋喷咬合桩以及MJS(全方位高压喷射)桩等技术的施工要点。对采用综合治理前后的代表性测孔处地下水渗流速度进行对比,以验证治理效果。[结果及结论]声呐探测技术能精准探查岩溶地层深基坑渗漏点的具体位置及其渗流场相关参量。采用后退式双液注浆、双管旋喷咬合桩及MJS桩相结合的联合封堵方案可有效解决复杂岩溶地段深基坑开挖大面积涌水渗漏技术难题。

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。

深圳市某地铁车站深基坑底部涌水治理技术探析

在灰岩富水岩溶区、褶皱破碎断裂带进行地铁车站深基坑施工,要面临许多施工不确定,尤其是深大基坑开挖至邻近垫层标高坑底涌水是工程施工中的重大事故隐患,迅速、精准查找出涌水通道和涌水原因是处置解决问题的首要任务。以深圳某地铁车站深基坑开挖过程中涌水为背景,全面、系统分析了形成涌水的原因,针对深基坑底部水力劈裂型涌水具体工况,采取了行之有效的应对措施,使得涌水得以治理,保证了基坑后续施工正常进行。

辽宁抚顺西露天煤矿涌水研究

利用水文地质钻探、同位素技术、水位统测等方法,分析西露天矿涌水来源,评价各来源对西露天矿涌水的补给量,为西露天矿地质灾害评估和矿坑规划利用提供科学依据.结果表明:西露天矿坑是区域地下水汇集区,周边地下水向矿坑内径流.周边地区进入西露天矿的总水量为2477.8×10^(4)m^(3)/a,来源主要为浑河通过北帮第四系含水层的侧向补给和大气降水补给.其中北帮浑河侧向补给的涌水量约1115.7×10^(4)m^(3)/a,约占45.0%,大气降水直接降入矿坑水量约997.8×10^(4)m^(3)/a,约占40.3%.古城子河通过西露天矿西帮侧向补给矿坑的水量约177.9×10^(4)m^(3)/a;地下水通过西露天矿南帮杨柏河、刘山河古河道等地段侧向径流补给的水量约186.4×10^(4)m^(3)/a;东帮在东露天矿影响下接近疏干.

某超深基坑涌水原因分析

以某城市超深基坑涌水为例,分别对可能导致基坑突涌因素的情况建立有限元数值模型,研究了开挖面以下地连墙破坏、降水不到位、承压水层渗透系数测定误差对基坑突涌影响的大小,通过测定涌水点处流量和比降进行定量分析,并对可能的险情提出总体保护措施。结果表明:开挖面以下地连墙破坏、承压水层渗透系数测定误差对基坑涌水的影响较小;降水不到位影响较大,且会直接导致基坑底部比降大于警戒值,影响基坑稳定性。

地铁车站基坑上跨既有大型岩溶塌陷区处理措施研究

在我国大规模的地铁基坑建设中,很多城市面临岩溶地质带来的基坑突涌水、地面塌陷等灾害,但基坑上跨既有大型岩溶塌陷区则较为罕见。综合采用地质钻探、抽水试验等方式逐步探明广州地铁某车站岩溶塌陷区地质、水文情况。经研究分析、方案比选,采取基底渗漏水通道封堵为主、墙底渗漏水通道封堵为辅的处理措施。基底渗漏水通道采取满堂红三轴搅拌桩加固20 m厚,使预估涌水量减少92%;墙底渗漏水通道采用57 m深MJS(全方位高压喷射)桩封堵。基底渗漏水通道封堵以塌陷区中心为重中之重,同时也需处理砂层直接覆盖于灰岩上方的区域。

西湾露天煤矿剥采边帮涌水超前治理技术研究与应用

为有效治理露天煤矿剥采面临的边帮涌水水害问题,以西湾露天煤矿边帮涌水治理为工程背景,通过抽水试验法和瞬变电磁法确定风化基岩和烧变岩地层为受注地层;利用钻孔电视成像仪对治理地层裂隙发育情况进行了探查,根据裂隙发育特征和露天煤矿爆破剥采方式综合确定了帷幕墙设计参数和超前预注浆施工工艺。结果表明:超前注浆治理工程实施后,受注地层透水率降为1.95~6.11 Lu,对应渗透系数小于0.0001 cm/s,矿坑东侧抽排水量基本稳定在10884 m^(3)/d,治理范围内仅1处出水点较前期堵水阶段减水率达92.12%,说明超前预注浆治理技术构建帷幕墙能够大幅增加浆液留存率,可对裂隙进行有效充填,阻隔地下水在边帮涌出。

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。

强富水厚层砂卵石深基坑突水三道防线技术研究

长沙地铁1号线省政府车站基坑长464.6m,深20m,宽20.7m.坑址范围分布超过40m深厚层砂卵石,富水性强,基坑内、外水头大,渗透系数大,地下连续墙难以穿越该地层,开挖过程中突水风险高,极易基坑底突涌.提出了多道防线预防基坑突水理念,采用三道防线综合技术(即合理增加地下连续墙深度、袖阀管法加固基坑地层和疏降水技术),预防基坑突水,加强施工监测.监测结果和工程实践表明:综合方法防基坑突水是有效的,该工程基坑突水综合预防方法对类似工程具有重要参考价值.

深基坑局部深坑突涌稳定性计算研究

突涌稳定性关乎基坑安全和造价,而局部深坑是深基坑中突涌破坏最薄弱部位。基于局部深坑坑底土体沿铅垂面整体剪切破坏的假定,提出可考虑坑底土体抗剪强度、深坑几何尺寸和坑底加固的突涌稳定性计算公式,并研究计算公式适用范围和坑底土体抗剪强度计算方法。通过对杭州钱塘江两岸大量已安全施工完成深基坑工程的计算分析,得出以下结论:考虑原状土抗剪强度可使突涌稳定系数增加30%以上,常规坑底加固使其进一步增加20%左右,计算结果符合实际情况;坑底隔水层的侧面积和顶面积的比值越大,突涌稳定性越好;平面尺寸较大的基坑可通过分块开挖来确保突涌稳定性。

软土地区承压水基坑突涌稳定计算法研究综述

总结了承压水基坑既有突涌稳定分析方法,分析每种方法存在的不足。最后分析指出,软土地区承压水基坑抗突涌稳定分析,应从坑底土透水性和土体发生突涌破坏的机理着手。坑底为不透水层土时,应从土体发生突涌塑性破坏的角度进行分析;坑底为弱透水层土时,应从土体发生突涌渗透破坏的角度进行分析。

综合物探的奥陶系灰岩突水预警技术

为克服单一物探手段的局限,更准确地预测奥陶系灰岩突水风险,新安煤矿13151工作面采用瞬变电磁、直流电法、槽波地震和无线电波坑透等4种手段进行了综合物探.经比对物探结果,并结合地质与水文地质资料分析,4种物探异常区的重叠区域奥陶系灰岩水向上导升,低阻区条带分布,存在突水危险;煤厚变薄,可能受剪切滑动构造影响;槽波波速1 800 m/s以上,地应力(矿压)集中,利于围岩破坏.多种物探异常区的重叠区域的突水风险最大,是工作面防治水工作的重点.实例证明,综合物探可以弥补单一物探方法之不足,有效指导钻探验证、底板注浆及突水治理工作.

因子分析法在矿井涌水来源判别中的应用

结合恒源煤矿六八采区实例,采用因子分析方法研究矿井涌水水源。取各充水含水层样品与采区涌水样品的主要离子含量指标为分析对象,经过系列处理得到正交因子载荷矩阵。用因子1和因子2分别代表太灰水和煤系砂岩水,在因子载荷坐标系中,六八采区涌水水样则分布在因子1和因子2之间,并同时具有很高的共同度,充分证明了六八采区涌水属于太灰水与煤系砂岩裂隙水之间的过渡类型。

软土地区弱透水层承压水基坑突涌计算模型研究

针对软土地区弱透水层承压水基坑,根据坑底出渗面土体稳定条件,推导了坑底弱透水层土体突涌临界破坏方程,建立了基坑突涌渗透破坏有限元计算模型,并用验证算例将模型计算结果与离心试验结果、现场观察结果、压力平衡理论结果、以及突涌塑性破坏模型结果进行了比较。结果表明:模型计算结果与离心模型试验结果和现场观察结果比较吻合,而采用压力平衡法和突涌塑性破坏模型得到的判断结果与现场实际和试验结果出入较大。对于弱透水层的承压水基坑,建议采用突涌渗透破坏模型分析基坑抗突涌稳定性。

承压水地层基坑坑底压拉突涌评价与物理试验

基于基坑坑底隔水层在承压水作用下承受过量弯矩发生压剪破坏或拉裂破坏假设,分别推导出了考虑土体抗剪强度和抗拉强度的基坑突涌判别公式。与现有的基坑突涌判据认为基底隔水层边缘最先发生破坏的结论不同,本判据认为基底隔水层中间部位最先发生破坏。并通过简易的基坑突涌物理试验,试探性验证了基坑基底中间部位最先发生破坏的现象。依托实例,基底隔水层临界厚度计算结果表明,除与压力平衡法的计算结果差别较大外,与其他基坑突涌评价方法的计算结果均较为接近。仅就算例和模型试验来看,利用该判据理论进行基坑突涌分析比目前规范规定的分析方法更接近实际,但需经大量工程实践的检验。

突涌时基坑底板临界厚度的计算

运用弹性薄板理论,对在施工中发生突涌的基坑进行了分析研究,推导出矩形基坑发生破坏的判别式,得出了矩形基坑底板突涌的相关结论,指出矩形基坑施工在边缘和中心部位应加强保护,以解决基坑的突涌问题。

杜家沟水库坝址工程地质问题浅析

通过分析水库坝址地层地质特征,对水库工程地质存在的坝基渗漏、渗透变形、不均匀变形、坝基基坑涌水、绕坝渗漏、边坡稳定等问题,提出了解决问题的措施和对策,对今后类似工程具有一定参考意义。