某富水砂层深基坑悬挂式止水帷幕评估与研究

针对某富水砂层基坑体量大、边界长、紧邻天然基础大断面管廊(结构变形控制要求高)的特点,采用多种方式获取了准确的富水砂层参数,并进行了悬挂式止水帷幕情况下管廊的沉降研究及评估。采用超深静力触探判定砂层密实程度,获得准确的力学参数并据此快速评估降水对周边地表沉降的影响;通过现场抽水试验进一步获得富水砂层的水文参数并验证沉降数据;然后采用获得的力学参数及水文参数,通过有限元计算精确分析不同止水帷幕深度情况下基坑降水对综合管廊变形的影响;最后,针对三轴搅拌桩在密实砂层钻进速度慢、工效低的问题,通过优化桩长及适当的设备改造,确保了顺利施工。本项目为富水砂层基坑止水帷幕的优化设计、施工提供了一套可行的评估思路,可为类似深基坑工程提供借鉴经验。

深厚覆盖层上面板堆石坝渗流敏感性分析

为研究防渗帷幕尺寸参数及坝基参数对大坝渗流的影响,以合理优化防渗系统的经济成本。以新疆某深厚覆盖层上面板堆石坝为例,通过自编程准三维渗流分析程序建立渗流模型;使用递进判别的敏感性分析方法,对防渗帷幕深度H、防渗帷幕厚度D、防渗帷幕渗透系数K_(a)、地基渗透系数K_(b)以及过渡区渗透系数K_(c)进行敏感性分析,确定各参数间的敏感性排序。实例分析表明,对单宽渗流量更敏感的参数为H、K_(a)、K_(b),对防渗帷幕渗透坡降更敏感的参数为H、K_(c)。定量给出参数敏感性的显著性水平,提高敏感性分析的准确性和可靠性,可为深厚覆盖层上面板堆石坝渗流分析提供依据。

富水砂层深基坑悬挂式止水帷幕降水方案优化研究

基于以色列特拉维夫市某地铁项目现场勘察以及抽水试验数据,采用三维有限元模型对A车站深基坑悬挂式止水帷幕的降水方案进行分析。经计算,国外设计分包提出的降水方案没有考虑不透水层的空间不均匀分布,造成基坑中部降水深度不能满足现场施工水位要求。通过进一步分析单井流量、降水井排布以及滤管埋深等因素对降水效果的影响,给出了优化改进建议,增大降水深度的同时减小了基坑两端与中部的水头差,有利于基坑开挖和节省成本。可供类似项目的设计、施工人员参考。

深厚承压水层下临江深大基坑工程支护结构设计与实践

基于上海世博B06地块深大基坑工程,根据场地临近黄浦江、场地分布有深厚承压水层、周边环境非常敏感等条件,采取了分坑施工、悬挂式止水帷幕和坑外设置回灌井等一系列技术措施。通过现场单井抽水试验,取得了承压水含水层的详细水文力学参数;通过现场群井抽水试验,获得了承压水水位降深与地面沉降的初步关系。采用数值分析方法建立三维渗流模型,研究了不同止水帷幕深度下,坑内降压对坑外环境的不利影响,并结合坑外环境对象的保护要求,确定了合理的悬挂式止水帷幕深度(42m)。实施结果和监测数据表明,采取的技术措施有效地减小了基坑坑内降压引起的坑外水位降深,保证了周边环境的安全。

海太过江通道公路段工作井基坑降水优化设计

海太过江通道公路段工作井基坑采用悬挂式止水帷幕,其帷幕深度对基坑开挖施工安全有重要影响。根据承压水抽水试验实测数据,采用数值反演法获取了承压含水层相关水文地质参数;基于研究区地层结构特征,建立了三维地下水流运动数学模型,确定了帷幕最优深度、井群位置和降水井数量。计算结果显示,设计的降水方案能够保证施工场地干燥、基坑底部不发生突涌、土体不发生渗透变形和基坑周围沉降量在允许值内。因此,本建议方案优化了承压降水井群,降低了悬挂式止水帷幕深度,节约了降水成本,为设计部门提供了依据和技术支撑。

长江漫滩悬挂式止水帷幕基坑变形规律研究

针对因长江漫滩悬挂式止水帷幕基坑降水环境影响特征认识不清而引发的环境问题,以南京长江漫滩地区某悬挂式帷幕地铁基坑工程为背景,建立基坑开挖降水耦合作用的流-固耦合数值分析模型,研究基坑降水开挖耦合变形的一般特征以及地连墙插入比对环境影响的控制作用.研究结果表明:长江漫滩基坑降水具有明显的流固耦合效应,地表总沉降由土体固结以及渗流引起的围护结构侧移导致的地表沉降组成,流固耦合作用下地表沉降量和沉降范围大于非流固耦合作用;流固耦合模式下降水施工前期引起地连墙悬臂形侧移增量,后期引起地连墙类似于踢脚形的侧移增量;非流固耦合模式下,满足基坑结构稳定后,地连墙深度继续增加对其峰值侧移和地表沉降影响甚微,而流固耦合模式下地连墙侧移峰值则先减小后增大,且坑外地表峰值沉降在地连墙一定插入深度范围内呈线性发展.

某抽水蓄能电站下水库混凝土面板坝防渗系统优选研究

针对某抽水蓄能电站下水库混凝土面板坝坝址区设计防渗方案经济成本较高且施工难度较大等问题,根据下水库库址区的工程实际情况,建立其三维有限元模型。首先计算并分析了库区在设计防渗方案下的渗流场分布性态及各部位的渗透坡降和渗透流量等要素,然后探讨了不同帷幕深度和左右岸坝肩帷幕长度变化对渗透坡降和渗透流量的影响,最后依据分析结果对设计防渗方案提出优化建议。结果表明,坝址区帷幕深度可缩短至3 Lu线,左右岸坝肩帷幕长度均可缩短10 m左右,由此可在坝址区各关键部位既满足渗透稳定且总渗透流量得到有效控制的基础上降低工程造价并加快施工进度。

部分落底式止水帷幕在基坑降水中的应用

针对超大型基坑降水设计中采用的部分悬挂、部分落底式止水帷幕,利用数值模拟对比分析了不同落底率Rc下深基坑降水的地下水控制效果及其对邻近地铁隧道的影响。研究结果表明:相同落底率Rc下,随着悬挂止水帷幕的插入比L/M的增大,降水对周边环境的影响逐渐降低,存在明显转折点,可根据承压水位降深变化曲线选择相对经济合理的插入比范围;止水帷幕中的悬挂帷幕部分插入比L/M对基坑单位面积抽水量q的影响较小,而落底率Rc对q的影响更为显著,且落底率Rc在0~80%范围内时,Rc与q具有较好的线性相关关系。通过计算结果与现场监测数据对比分析,落底式帷幕一侧的坑内外水头差要明显大于悬挂式帷幕一侧的坑内外水头差,故部分落底式止水帷幕也可有效阻隔环境敏感一侧的地下水渗流;根据不同落底率Rc下地铁隧道的变形计算结果,可以得到满足变形要求的最低落底率Rc。对类似基坑工程的降水及止水帷幕设计,可根据周边环境的敏感程度灵活使用部分落底式止水帷幕。

垂直防渗帷幕袖阀管灌浆工艺与质量控制

袖阀管灌浆可很好地解决松散地层灌浆管封闭止浆难题。以南京某灰渣填埋场项目为例,总结了袖阀管灌浆工艺在垂直防渗帷幕施工中的工艺要求,探讨了袖阀管灌浆施工过程中的重难点对策及施工质量控制要点。

软基某深基坑监测分析与研究

软土地基深基坑工程桩、围护结构、防渗体系、土方开挖及拆撑施工过程中会引起支护结构及周边环境的变形与应力变化,通过对基坑支护结构及周边环境进行监测,获取准确可靠的变形与应力变化信息,施工过程中将各测项的变形与应力变化信息进行综合分析,判断基坑开挖的安全风险,实时调整施工工艺,为基坑开挖的安全进行保障护航。本文对软基某深基坑监测成果进行了综合分析,研究了变形及应力变化的成因,旨在为类似地质条件的深基坑安全施工提供参考依据。

贵州某水库渗漏分析评价

水利工程是国民经济基础设施的重要组成部分,但水库工程极易出现渗漏问题,不利于工程蓄水效能的发挥。基于此,结合实例采用地质测绘、钻探、抽水试验、示踪试验、物探等方法对水库渗漏进行分析评价,确定其渗漏范围、类型、途径等,为水库渗漏处理提供地质依据,本工程实例对类似工程渗漏分析积累了经验。

水电站施工帷幕灌浆异常孔处理措施

在水电站施工现场进行防渗帷幕建设中,复杂岩溶环境极易出现渗漏等隐患,严重影响施工人员的安全。文章以某地区水电站项目为例,该工程处于碳酸盐岩环境,在施工过程中为减少帷幕灌浆异常孔问题发生,分析了项目现场地质条件以及施工难点,并提出了处理措施,希望能够给相关工作者提供参考依据。

西藏老虎嘴水电站左岸渗流控制优化

西藏巴河老虎嘴水电站左岸副坝、防渗系统、围堰和厂房等均坐落在最深达206m的覆盖层之上。根据其工程地质条件,建立了能够反映其主要工程地质构造和坝基面几何形状的三维有限元模型,详细分析了其防渗墙的长度、深度以及覆盖层渗透性对下坝址左岸坝基渗流场的影响,提出布置长300m、深80m的悬挂式混凝土防渗墙或防渗帷幕的渗流控制优化设计方案,并建议采取反滤防护工程措施保护下游出逸面岸坡。

悬挂式帷幕地铁深基坑变形特性研究

基于江漫滩地铁深基坑的变形实测资料,采用理论分析、经验公式和有限元数值模拟方法,总结了悬挂式帷幕基坑变形规律,给类似工程设计和监测提供依据。结果表明:悬挂式帷幕基坑地表沉降曲线呈凹槽形,地表沉降考虑流固耦合作用大于不考虑流固耦合作用;地下连续墙的最终形态为内凸胀肚型,墙顶水平位移不完全是朝坑内移动,地下连续墙最大水平位移与基坑挖深的比值和全止水帷幕基坑差异不大,最大水平位移点深度位于坑底附近;由降水引起的地表沉降占总沉降量的比值约为0.54;地表沉降范围可以划分为主要影响区、次要影响区和微弱影响区;地表沉降曲线可根据影响分区选用不同的函数表达式;最大地表沉降点位置大于同等条件下全止水帷幕基坑约1.0~3.0m。

深厚复杂覆盖层上高土石围堰三维渗透稳定性分析

以某大坝深厚复杂覆盖层上的高土石围堰为例,运用三维渗流有限元理论及3D-seep计算软件,研究了围堰防渗墙的设计深度,研究发现单纯依靠增加防渗墙的深度并不能解决基坑渗流问题,也不经济,因此建议同时对左右岸岩体进行帷幕灌浆防渗处理。其次以帷幕防渗处理后左右岸岩体的绕渗流速与防渗墙底部的绕渗流速相等的原则,研究确定了帷幕灌浆的宽度。之后又对左右岸岩体和防渗墙的渗透系数进行了敏感性分析,得出左右岸岩体和防渗墙的渗透系数是敏感性参数,若能减小其渗透性,基坑渗流量将会明显减小。最后给出了推荐的围堰防渗方案,并对推荐方案的合理性进行了分析研究。

复杂地层中基坑降水引发的水位及沉降分析与控制对策

在深大基坑工程中,若止水帷幕设置不合理,基坑内外水力联系将不能被完全截断,这样基坑内降水不但会引起坑外土体沉降,还会引发围护结构变形。在天津地铁5号线某车站基坑工程中,由于场地地层较为复杂,含水层不连续且存在大量透镜体,因此在开挖前进行了预降水试验,判断基坑内外水力联系。文章通过对预降水试验进行数据分析得出,该基坑内外承压含水层连通,且各含水层存在水力联系,原设计的落底式止水帷幕未能彻底截断承压含水层,造成了较大的围护结构变形与显著的建筑物沉降。因此,当场地承压含水层构造较为复杂时,应当在勘察阶段进行场地抽水试验,或者在基坑开挖前进行预降水试验,以全面掌握场地水文地质情况及基坑内外含水层水力联系。同时预降水前应在坑外合理设置回灌井,避免降水引发坑外沉降,并提前施工基坑第一道水平支撑,增加围护结构抗侧移刚度,减小降水引发的围护结构变形。

两河口心墙堆石坝渗流特性及其控制方案

建立了两河口工程坝址区的三维渗流有限元模型,并计算分析了坝体及其坝基的三维稳定渗流场特性,获得了坝体和坝基的位势分布、坝体各分区的渗透坡降及渗透流量等。分析了坝基防渗帷幕和左右岸防渗帷幕深度和长度变化及防渗帷幕和坝基岩体渗透参数对渗流场的影响。结果表明,坝体、坝基及左右岸坝肩的防渗措施均可满足要求。建议考虑坝基防渗帷幕仅截断3 Lu线以上岩体的防渗方案,并将左岸防渗帷幕的延伸长度减少50 m。

悬挂式止水帷幕插入深度的数值分析

通过设置悬挂式止水帷幕以减小基坑周边地下水位的降低程度,减小基坑开挖时基坑降水对周边环境的影响,而其插入深度与地下水位的降低量密切相关。针对基坑地下水位降低与止水帷幕插入深度间的关系进行了数值模拟,显示出地下水位在止水帷幕处出现明显降低,随止水帷幕插入深度的加大,坑外水位降低量相应加大。模拟结果表明了用数值模拟方法计算悬挂式止水帷幕止水效果的有效性,为实际工程应用提供了积极的参考。

双河水电站拦河闸坝三维渗流有限元分析

结合ANSYS大型有限元分析软件,以双河水电站拦河闸坝为例,研究了深厚覆盖层及复杂地基情况下闸基的渗流特性,通过计算分析得出不同工况下各种组合的渗漏量、坡降、渗压随防渗帷幕深度变化情况。结果表明:在现有防渗措施下,墙后覆盖层内渗流量均不大,渗透坡降均很小,满足渗流稳定性要求,对覆盖层地基和两岸分别采用的防渗墙和帷幕灌浆防渗处理措施效果良好。

深厚透水性地层中大型深基坑降水方案设计探讨

结合南水北调中线工程中深厚透水性地层中深基坑的降水方案设计范例,对纯井点降水、截水法以及帷幕+排水法等深基坑降水方法的特点进行了分析。认为:①这3种方法均能达到有效降低基坑地下水位的目的,在方案比选时,要对不同方案的技术经济进行比较,选择经济合理、技术可靠的方案,既降低地下水位,又保证基坑边坡及环境安全;②方案设计时,应进行现场抽降水试验以获得准确的水文地质参数;③在工程施工中必须做好监测工作,发现问题及时采取补救措施,以保证工程安全。