流固耦合下隔水帷幕对深基坑的变形特性研究

本文以某软土区止水帷幕深基坑监测为背景,使用COMSOL Multiphysics对基坑分层建模并建立二维渗流-固结耦合模型,研究流固耦合模型在软土地区基坑数值模拟的可行性,基坑渗流模型的建模方法,并分析不同隔水帷幕建模方法对基坑水平位移及坑外地表沉降的影响.研究表明:COMSOL Multiphysics模拟基坑变形数值与实际监测数值较吻合,降水渗流作用对基坑变形具有很大影响.止水帷幕对于减少坑外水位下降和控制地表沉降有显著作用.设置隔水帷幕后,地面沉降量减小,而缺点是导致围护结构变形增大.最后模拟了不同深度隔水帷幕对坑外地表沉降的影响,认为隔水帷幕对坑外沉降改变量有先增大后减小的规律,深度过小或者过大对沉降量的控制效果不好.弱透水层交界处有沉降改变量的极大值,弱透水层处沉降量改变量有明显骤减.

隔水帷幕对深基坑开挖变形控制的影响

由于基坑稳定问题的重要性和广泛性一直为研究热点。本文以实际深基坑工程为依托,使用有限元软件模拟分析了基坑降水和开挖对基坑的变形影响。结果表明:当基坑深度小于14 m时,模拟值与实测值基本相同,而当基坑深度大于14 m时,模拟值大于实测值,模拟值与实测值相差小于2 m,可以忽略误差影响,验证了模型的可行性,模型可为实际工程提供参考作用;方案1与方案3的围护结构变形和地表沉降基本相同,且均小于方案2的变形。隔断式基坑降雨应加支撑,然后疏干坑内的水,随后进行开挖施工方案,这样既能简化施工过程,减小造价与工期,同时也会减小降雨对基坑变形的影响;在同一深度时,随着隔水帷幕深度增加,变形量逐渐增大,隔断式的变形最大。在坑壁净距相同时,随着隔水帷幕深度增加,地表沉降逐渐减小。如果施工对沉降有严格要求时,应采取隔断式隔水帷幕。

隔水帷幕绕流长度对基坑降水影响研究

利用有限元数值计算软件建立了巨厚承压含水层条件下悬挂式隔水帷幕基坑减压降水的三维水文地质概念模型。通过该模型模拟计算了基坑减压降水过程中绕流长度、降水时间等因素对基坑坑外水位降深的影响。结果表明降水前期承压水水位下降迅速,而后逐渐变缓直至接近稳定;在相同的坑内水位降深下,坑外水位降深随绕流长度增加而减小,不同时空的坑外降深的减小幅度十分接近;但随着绕流长度的增加,减小坑外水位变化的效果逐渐衰减;增加隔水帷幕的插入深度控制坑外水位降深,在长期降水时效果更为明显。

软土基坑隔水帷幕渗漏检测技术

隔水帷幕渗漏是影响软土基坑稳定性的关键问题。针对隔水帷幕渗漏检测技术,开展了数值模拟和物理模型试验,深入研究了不同采集装置类型三维电阻率法和探地雷达法对渗漏异常的反映能力及在探测剖面上表现出来的异常特征,给出了判断帷幕是否渗漏和确定渗漏点位置的解释方法。结果表明:温纳装置、偶极装置和温纳-施龙贝格装置都能有效反映渗漏点的存在;降水后帷幕未发生渗漏时,与基坑外侧软土含水层相比,内侧软土层电阻率表现为高阻异常;帷幕渗漏后基坑内侧底部软土层电阻率降低,外侧电阻率升高,并呈现漏斗状异常,两侧低阻异常与帷幕的交叉点可正确指示渗漏点位置;帷幕发生渗漏后,基于基坑外侧的探地雷达探测剖面中会出现双曲型反射波同相轴,通过其顶点可确定渗漏点的位置。研究结果证实了两种地球物理手段开展软土基坑隔水帷幕渗漏检测的可行性。

隔水帷幕对深基坑降水开挖变形控制的影响

依托杭州沿江大道地下综合管廊深基坑工程,土体采用HSS模型进行有限元数值模拟,分析基坑降水开挖下基坑及邻近管线的变形,模拟结果与监测结果吻合较好,验证了有限元计算模型和参数选取的合理性。基于模拟提出隔断式基坑降水优化方案,并研究稳态渗流下隔水帷幕插入深度不同时基坑及邻近管线的变形响应。结果表明:随着悬挂式隔水帷幕深度加深,坑内外水头差线性增大,围护结构侧移峰值线性增大,管线竖向位移、坑外地表沉降线性减小;相较于悬挂式隔水帷幕,隔断式隔水帷幕对控制基坑降水引起的坑外地表沉降及邻近管线变形均有着显著优势,但对于围护结构变形控制则不利。

临海复杂砂层的基坑支护隔水帷幕设计与实践

基于厦门某临海项目的基坑工程实践,介绍了复杂砂土层中的基坑采用的隔水措施。该项目除分布有巨厚砂层外,地下障碍物众多,设计采用冲孔咬合桩作为止水帷幕,大部分区域隔水效果良好,但局部区域出现渗漏现象。本项目为今后类似项目提供了一定的借鉴经验。

上海第(9)层减压降水悬挂式隔水帷幕深度的设计方法

针对上海地区超深基坑开挖中涉及的第(9)层减压降水问题,基于现场试验,分析了短滤管减压井结构、深层变形监测、降水沉降修正系数、隔水帷幕深度比选等关键技术要点,提出了一套完整的悬挂式隔水帷幕深度设计方法。新方法应用于上海张江国家科学中心硬X射线激光装置的5号竖井工程实践,取得较好的控制效果。对第(9)层悬挂式隔水帷幕深度设计和环境风险控制的相关技术进行了讨论,并提出了今后的发展方向。

隔水帷幕技术在非正规垃圾填埋场治理中的工程应用

基于非正规垃圾填埋场的危害,并结合在非正规垃圾填埋场治理中常用的搬迁减量技术、好氧稳定化技术和原位封场治理技术的优缺点,提出在非正规垃圾填埋场治理中应用隔水帷幕技术,分析了应用该技术的基本条件是垃圾填埋场底部要有合适的防渗性较好的黏性土层,并通过工程应用详述了隔水帷幕技术在垃圾填埋场搬迁减量治理中的适用性。隔水帷幕技术可有效阻止垃圾填埋土和渗滤液对填埋场周边土层的污染,阻断填埋场周边地下水与渗滤液的水力联系,有效管控垃圾填埋土中污染物的扩散。

深基坑五面隔水帷幕下降水设计

结合福州地铁4号线江边村站工程,分析临近周边建筑物和河流,基坑底下具有高水头承压含水层的车站基坑降水目标。并考虑水平封底能否形成完好隔水体工况,基于VisualModflow对江边村站一期基坑降水进行设计计算,分析高压旋喷桩加固体和地连墙围护结构形成的五面隔水帷幕对地下水渗流场影响机理。五面隔水帷幕改变地下水渗流场,对垂直向等效减小基坑涌水量、控制坑外地下水位。

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。

设置水平隔水帷幕的基坑降水开挖对周边环境的影响分析

为了研究水平隔水帷幕有效性对基坑降水开挖产生变形的影响,采用三维有限元软件对不同水平隔水帷幕渗透系数条件下基坑降水开挖过程进行模拟,分析了水平隔水帷幕渗透性对周边环境的影响规律。结果表明:1)在全封闭止水条件下,周边地表及高铁高架桥墩沉降随基坑降水开挖的进行而逐渐增大,且计算结果与实测结果较为吻合;2)隔水系统的隔水有效性对基坑降水开挖引起的周边地表和临近高铁高架桥墩沉降影响较大,当水平隔水帷幕渗透系数(k)为1×10^(-7) cm/s和6×10^(-3) cm/s时,周边地表和高铁高架桥墩最大计算沉降分别为63.21,178.66 mm和1.04,31.88 mm;3)全封闭隔水系统将基坑降水开挖引起的临近高铁高架桥墩沉降有效控制在了要求范围内。研究结果可显著提高水平隔水帷幕在基坑工程中的应用效果,并为其相关研究提供经验参考。

止水帷幕深度对基坑地下水渗流场的影响研究

为研究长江I级阶地富水地层不同长度帷幕内降水对帷幕外承压水的影响程度,本文基于武汉市江岸区某医院综合楼工程,通过工程试验数据,在采用部分落底式止水帷幕和部分悬挂式止水帷幕的情况下,研究帷幕内单井、群井试验引起帷幕外水位的变化幅值;并运用有限差分法软件Visual Moldflow模拟分析几组试验帷幕内降水井降水幅度相同情况下帷幕外观测井水位变化。对比分析帷幕外模拟观测井水位和实测观测井水位变化,结果表明采用落底式止水帷幕和40m深悬挂式止水帷幕相结合的方案,可有效减少基坑的涌水量;40m深悬挂式止水帷幕外水位下降引起的地层变化可控,可以满足敏感建(构)筑物变形安全,同时减少施工难度,显著提高施工进度。理论、试验和现场实施结果对类似工程具有较好的参考借鉴作用。

粗砂砾石地层中高压旋喷桩隔水帷幕施工技术

太原万达广场A2区商住楼基坑工程部分区域为粗砂砾石地层,基坑隔水帷幕中深层搅拌桩无法有效使用。提出了在粗砂砾石地层采用高压旋喷桩隔水帷幕的施工技术方案,采用双套管锚杆钻机引孔、单管高压喷射工艺进行施工,成功实施了这一工程。经检查,喷射注浆体相互咬合良好,有效桩径内水泥含量均匀无夹块现象,隔水帷幕止水效果良好。

大直径超深双高压旋喷结合定喷桩在深基坑隔水帷幕中的应用

结合具体工程,介绍了大直径超深双高压旋喷桩结合定喷桩在深基坑隔水帷幕中的应用。为超深基坑工程中减小和降低承压水对周边环境影响提供了一种有效的隔断承压水技术,具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

三重管高压喷射注浆在基坑隔水帷幕中的应用

三重管高压喷射注浆就是采用分别输送水、气和浆液3种工作介质的三重注浆管，使高压水、压缩空气冲击破坏土体，再让水泥浆液与土体搅拌混合，形成渗透系数为10－7cm/s的固结体的岩土施工方法。它分为定喷和旋喷两种形式，适宜于地基加固和基础防渗。

三轴搅拌桩在临海滩涂造地项目基坑隔水帷幕中的运用

以厦门某填海造地形成的临海滩涂地貌项目基坑隔水帷幕的施工组织为例,介绍了三轴搅拌桩应用于隔水帷幕工程中的施工控制技术参数、施工工艺流程、施工工艺要点、施工质量控制措施及最终施工完成效果,以期在临海项目的深基坑隔水帷幕中推广此类工法提供重要的借鉴。

隔水帷幕加固土体技术与基坑降水设计和施工

通过设置隔水帷幕,对基坑降水施工时间、降水对周围环境的影响、降水施工动态控制等进行分析,提出了基坑降水设计与施工应注意的几个问题。

承压水突涌临界状态下基坑隔水帷幕与降压设计研究

文章对软土地区坑底不满足(微)承压水抗突涌稳定性,但又接近临界状态的基坑工程实例进行设计计算与分析,提出当实际降压需求较小时,隔水帷幕与减压井布置可综合考虑周边环境、含水层分布、工程造价等因素,作出适当优化。工程实际中,按需降压更为关键。基坑降压施工应充分考虑前期抽水试验结论,并严格按照降压设计实施。

地球物理探测技术在隔水帷幕渗漏检测中的适用性和精准性研究

明挖基坑隔水帷幕的效果将直接影响基坑开挖的安全,因此隔水帷幕渗漏的检测就成为关键环节。如何及时发现渗漏并采取有效措施制止渗漏,对整个基坑开挖进度及安全极其重要。地球物理探测技术即是解决问题的途径。本文着重介绍地球物理探测技术在渗漏检测中的适用性和精准性,对其他基坑渗漏检测具有一定的参考价值。