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。

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.

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。

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。

悬挂式止水帷幕深基坑降水方案模拟优化

为研究深基坑降水工程中悬挂式止水帷幕和抽水井过滤器最佳组合深度,优化深基坑降水方案,以南通市地铁1、2号线换乘站青年路站深基坑降水工程为背景,以地下水渗流理论与太沙基一维固结理论为基础,建立考虑土体参数随固结过程变化的深基坑降水三维渗流与地面沉降耦合数学模型,并采用有限单元法进行求解。使用抽水试验资料对可视化数值模型进行识别验证,通过对坑内水位和坑外地面沉降量的控制,优化抽水井的数量及抽水量,模拟预测止水帷幕插入含水层1/3、1/2、2/3深度处3种方案下过滤器的最佳位置,并对3种方案从工期、造价及安全可靠性等方面进行对比分析。结果表明,在止水帷幕插入含水层1/2深度下,抽水井过滤器插入含水层9/50~9/20深度处,即止水帷幕底部埋深为46.2 m、过滤器埋深为33.7~42.7 m时,采用17口抽水井进行降水的方案为最优方案。

基坑降水中悬挂式止水帷幕深度的选择

止水帷幕可以有效地减弱基坑内外地下水的联系,止水帷幕插入深度不同其止水效果也有所差异。在建立合理的水文地质概念模型的基础上,采用有限差分法模拟2种不同深度的止水帷幕方案的地下水降深及周边地面沉降,通过对比分析得出当止水帷幕的深度深于降水井滤管时,其所需降水井数及引起的坑外地面沉降明显减少。模拟结果表明了用数值模拟的方法进行悬挂式止水帷幕深度比选的有效性。

地下水渗流对悬挂式止水帷幕基坑变形影响

以某透水性土层较深的悬挂式止水帷幕基坑为背景,采用ABAQUS建立考虑分级降水开挖全过程的三维流固耦合模型,研究降水对于基坑变形发展的影响规律和不利因素,分析开挖前预降水深度、止水帷幕深度对基坑变形性状的影响.研究表明:渗流与开挖支护具有明显的耦合效应,降水引起的围护结构侧移增量模式随开挖和支撑施作情况不同而差异较大,降水引起的地表沉降是由土体固结和渗流引起的围护结构侧移引发的地表沉降组成;地表沉降影响范围较经验预测值明显偏大,在基坑西侧地表沉降最大点,降水施工期累积产生的沉降约占48%;各级降水中第1级降水对基坑变形最不利,围护结构初始侧移随第1级降水深度的增加而快速增长,使得竣工后的最大围护结构侧移和坑外地表沉降呈指数增长;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,随着帷幕深度的增加,地表最大沉降和沉降影响范围降低,存在最优止水帷幕深度使得帷幕超过最优深度后地表沉降趋于稳定.

悬挂式止水帷幕止水作用的数值分析

通过对三维非稳定流问题的理论分析,建立三维渗流的有限差分模型,使用地下水渗流软件VisualMODFLOW,并以西安地铁一号线通化门车站深基坑降水工程为例进行计算。将有无悬挂式帷幕两种工况的水头降深计算结果与实际存在悬挂式止水帷幕的实测值进行对比,定量说明悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响。

南京地铁基坑工程地下水控制与渗流分析

通过对南京市地铁10号线绿博园站基坑工程悬挂式隔渗帷幕抽水试验的研究,结合基坑地质水文条件,基坑所采取的支护结构以及基坑开挖深度,利用试验建立的地下水三维渗流模型进行数值分析,得出地下连续墙的嵌固深度对深基坑涌水量、基坑水位降深的效果。结果表明,在隔渗帷幕内试验,帷幕绕流阻水效果明显。

北京城市副中心综合交通枢纽站止水帷幕深度影响分析

以北京市城市副中心综合交通枢纽站深基坑为工程背景,基于Midas GTS NX有限元分析软件,研究悬挂式止水帷幕插入深度对渗流作用下深基坑渗流场及地表沉降的影响。研究表明:在水位降深相同的情况下,随着止水帷幕插入深度的增大,基坑周围的孔隙水压力减小,且分布逐渐趋于均匀,地下水位沿基坑侧壁的降幅逐渐减小;利用数值模拟得到的悬挂式止水帷幕基坑外地表沉降趋势与理论趋势相同,开挖完成后,地表沉降呈现“凹槽型沉降”的变形规律,随着止水帷幕深度的增加,基坑外地表最大沉降量减少了约29%,沉降影响区范围缩小了约21%,当帷幕超过最佳深度后地表沉降将趋于稳定。

悬挂式止水帷幕深度对基坑降水影响效应研究

基坑工程降水引发的渗流场对周围环境的影响是不容忽视的。本文以安庆市某社区改造项目为依托,通过Midas GTS软件建立三维渗流-应力模型研究悬挂式止水帷幕在不同的插入深度下对基坑支护结构及周围建筑物的变形影响。研究结果表明:止水帷幕从0.0m增加至15.0m时,支护结构的最大水平位移变化较小,最大水平位移减小为9.1%~28.8%;而对于周围建筑物沉降变形则有明显的影响,竖向位移减少为57.8%~69.9%。综合考虑周围建筑物沉降变形规律和工程造价,本项目止水帷幕设计深度最终取值为12.0m。将数值分析结果与场实际测量值对比分析,两者较为吻合。

强透水层中竖井基坑悬挂式止水帷幕渗透稳定及降水影响分析

基于西安某DN3500电力工程顶管始发工作井的明挖顺作基坑,首先通过理论计算并分析在砂土等强透水层中,悬挂式止水帷幕对渗透稳定性的影响;其次分析了坑内集水明排、坑内井点降水和坑外管井降水等不同的地下水控制方案对基坑围护桩和坑外土体变形的影响规律,结果显示:采用坑外降水的方案可以合理减小支护桩的土侧压力,提高基坑的安全性,但相比于坑内降水,采用坑外降水会显著增大井外地表的沉降量;最后结合止水帷幕和降水施工的工艺特点,提出“按需降水”等相关的风险控制措施,为该工程的建设提供依据,也为相关工程的建设提供参考。

基于悬挂式止水帷幕的深基坑智能降水试验研究

传统基坑降水方法对地下水位的实时监测和控制能力有限。本文研究了一种基于悬挂式止水帷幕的深基坑智能降水系统,该系统可以实时监测基坑内外水位的变化,能够有效控制基坑降水深度。通过改变悬挂式止水帷幕的插入深度和降水深度开展了基坑智能降水室内试验研究,首先分析了降水深度对坑内抽水间隔的影响,进一步研究了不同降水深度和止水帷幕插入深度条件下坑外水位的变化规律。结果表明:在智能降水过程中,基坑内外水位高度呈波浪形变化;随着基坑降水深度的增大,降水系统抽水频率加快,坑外水位的波动幅值减小;止水帷幕深度对坑外水位的波动影响较小,而随着止水帷幕深度的增加,坑外水位显著降低。

富水砂层悬挂式止水帷幕渗漏处理技术的研究与应用

某地铁车站地层中潜水含水层较厚,基坑采用悬挂式止水帷幕,在基坑开挖过程中基坑侧壁及基坑底出现涌水、涌砂现象。结合实际情况,分析了悬挂式止水帷幕涌水、涌砂的原因,及时采取了基坑内砂袋反压、桩间注浆、轻型井点降水、分段开挖、快速封底的综合处理措施,以确保基坑正常、安全的施工。