深基坑降水三维变参数非稳定渗流与地面沉降耦合模型

为了精确模拟预测松散沉积层中深基坑降水引起的地下水渗流场和地面沉降的变化特征,考虑土体孔隙度、渗透系数、储水率随地下水位下降发生的动态变化,建立了深基坑降水三维变参数非稳定渗流与太沙基一维固结理论的地面沉降耦合模型,并采用有限元数值分析方法对模型进行求解。以南京地铁三号线浦珠路站深基坑降水为例进行模拟计算。结果表明：采用15口坑内抽水井,抽水井过滤器埋深为22.0～37.0 m,基坑围护连续墙底部埋深至41.5 m为最优降水方案;不仅使基坑内地下水位满足开挖要求,又使基坑外地面沉降在控制范围内。经验证,所建立的模型合理,计算结果可靠,研究理论用于模拟预测此类地区深基坑降水引起的地下水流场变化具有较高的可信度。     

基坑工程降水渗流场特性分析

基于Biot固结理论和Terzaghi有效应力原理,采用有限元法对深基坑工程降水渗流场进行应力场与渗流场耦合的数值模拟。结合南京九华山隧道基坑工程降水实例,分析了基坑降水水位线的形状、流速分布及地表沉降规律;比较了降水井不同布置、井深对基坑渗流场及周围地表沉降的影响,其结果有助于进一步了解地下水与土体相互作用机理,并为基坑工程降水井的设计提供可靠的指导。     

基于基坑降水优化设计的地面沉降数值模拟

深基坑降水引起的地面沉降给工程和周边环境带来很大的危害,以天津地铁 XX站深基坑为例,通过使用有限差分模拟软件Processing Modflow建立三维地下水渗流场与地面沉降耦合模型,利用抽水试验数据反演识别场区的水文地质参数,对基坑降水对周边环境的影响进行预测。结合施工要求,本着在规定时间内用最少的抽水量完成降水要求,并对基坑周围造成的环境影响最小的原则,对基坑降水进行优化设计。     

长江三角洲地区深基坑降水与地面沉降模拟预测耦合模型研究

长江三角洲地区深基坑降水复杂,且极易引起地面沉降地质灾害问题,传统的基于地下水动力学原理的解析解模型(Theis公式或Dupuit公式)已难以满足降水设计模拟计算的需要,尤其是无法预测降水引起的地面沉降问题,深基坑降水与地面沉降耦合模型将地下水渗流模型和土体应力-应变模型耦合起来,可根据基坑地下水位的控制要求,同时模拟计算出降水井的布局、各井的开采量和地面沉降量。据此确定出的基坑降水方案既能满足地下水位的控制要求,又能对降水引起的地面沉降进行最优化控制。     

深井降水对支护结构土压力的影响

在目前深基坑开挖过程中,一般要采用降水措施以保证基坑干燥,便于施工。基坑降水会引起基坑内外地下水渗流,地下水状态随之改变,同时也会引起土的物理、力学性质的改变,直接影响作用于支护结构上土压力的大小。传统的水土合算和水土分算是两种极端的处理方式,在基坑降水过程中,根据具体土层选择适当的降水模型,并考虑渗流的影响,对挡土结构的设计具有重要意义。     

二维各向异性岩土介质中渗流分析的等参有限元方法

为了建筑环境的保护,软土地区基坑围护中的坑内降水与坑外水位保持常是一对矛盾的课题.而坑内外的水位差,极易形成止水结构两侧的渗流运动.对饱和各向异性、水平延伸、厚度大致相等、且存在一、二类边界时的承压含水层中的承压水二维非稳定流渗流问题,本文推导出了二维、各向异性渗流等参有限元方程,用以进行基坑围护止水结构附近渗流场分析,并给出了算例.     

利用Modflow预测某基坑降水引起的地面沉降

在掌握场区水文地质条件和抽水试验成果的基础上，通过利用Modflow对某基坑降水工程建立了较合理的渗流计算模型，并针对可能采用的基坑降水方案，模拟预测出基坑降水下的基坑内外地下水位变化，定量评估了基坑降水引起的附加地面沉降问题，为结构设计核算和施工应对措施提供了重要依据。     

深基坑降水疏干过程中三维渗流场数值模拟研究

运用潜水、承压水渗流理论和有限差分法,以及干湿单元、预处理共扼梯度算法,以上海环球金融中心塔楼深基坑降水为依托工程,对深基坑降水的三维非稳定渗流场的计算建模和降水疏干过程进行了数值模拟研究。利用5口井和8口井的群井抽水试验资料,对模型主要参数进行了校正及后继检验计算。在上述基础上对中心基坑水位降至-22m时井的布置方案进行了优化设计,同时分析了深基坑内外渗流场的变化,为深基坑降水设计和施工提供了依据。     

南通市南山湖综合楼基坑工程降水数值模拟分析

基坑降水的成功与否,关系到整个基坑的安全。南通市南山湖综合楼基坑开挖过程中虽建立了止水帷幕,但仍需对基坑降水的方案进行安全评估。采用MIDAS/GTS数值分析软件建立三维渗流模型,通过对现场单井抽水试验进行模拟分析,综合地勘报告中室内试验渗透系数和抽水试验的渗透系数,反向推演出符合工程实际的渗流边界函数和渗透系数;然后利用反推得到的计算参数,建立三维渗流模型,模拟群井抽水状态下水位降深与时间的变化关系,对群井降水效果进行分析,验证降水井设计是否合理,指导基坑土方的开挖。     

基坑降水过程中地下水渗流数值模拟

基坑降水在基坑开挖中占有举足轻重的作用.根据渗流力学和岩土力学知识,建立基坑降水过程中渗流计算的数学模型,通过渗流数值模拟,分析了基坑降水过程中基坑土体渗透压力、水头变化规律以及对基坑变形的影响.     

Dewatering induced subsidence during excavation in a Shanghai soft deposit

Foundation dewatering has become a major cause of land subsidence in Shanghai. The burial depth of foundations in relation to geotechnical construction works is less than 75 m, and the corresponding groundwater includes phreatic, low-pressure artesian, and the first confined aquifers. Based on the geological and hydrogeological conditions beneath Shanghai, methods of dewatering may be divided into three modes and further five patterns according to the insertion depth of the dewatering-retaining system. The most common dewatering mode aims to reduce the water pressure in the confined aquifer by setting the dewatering wells inside the pit, whilst the retaining walls are buried in the confined aquifer and partially cut off the confined aquifer layer. To predict the settlement due to foundation dewatering, numerical models are generally adopted, which are similar to those used to predict land subsidence induced by regional groundwater withdrawal; however, since foundation dewatering is conducted along with the setting of retaining walls and foundation pit excavation, which differs from regional groundwater withdrawal, interactions between the retaining wall-dewatering well, the dewatering-excavation, and dewatering-recharge are important factors affecting the analytical model. Since the grading of the shallow soil layers is different, stratified settlement characteristics of the shallow soil strata and seepage erosion, which results in additional deformation, need to be given particular consideration.     

Study on Deep Well Dewatering Optimization Design in Deep Foundation Pit and Engineering Application

Based on analyses of the theories of groundwater unsteady flow in deep well dewatering in the deep foundation pit,Theis equations are chosen to calculate and analyze the relationship between wa-ter level drawdown of confined aquifer and dewatering duration.In order to reduce engineering cost and diminish detrimental effect on ambient surrounding,optimization design target function based on the control of confined water drawdown and four restriction requisitions based on the control of safe water level,resistance to throwing up from the bottom of foundation pit,avoiding excessively great subsidence and unequal surface subsidence are proposed.Adeep well dewatering project in the deep foundation pit is optimally designed.The calculated results including confined water level drawdown and surface subsid-ence are in close agreement with the measured results,and the optimization design can effectively control both surface subsidence outside foundation pit and unequal subsidence as a result of dewatering.     

邻近多条地铁的基坑降水技术

对地基沉降、位移极为敏感的邻近地铁隧道地区施工基坑降水工程时,为控制承压水采取回灌措施,既要克服基坑底板由于承压水造成基坑突涌等危害,又要减少基坑降水施工时对周边建（构）筑物造成的危害。通过邻近地铁2、4和9号线的上海盛大深基坑降水回灌工程成功实例,探讨邻近多条地铁区间隧道的超深基坑降水技术。     

珠江特大桥承台基坑突涌事故处理降水设计与施工

珠江一特大桥主墩位于珠江水域中,承台基坑施工采用锁口钢管桩围堰围护, C30水下混凝土封底。封底完成后进行围堰内排水时,基底承压水击穿了封底混凝土,造成了基底突涌事件。对比在围堰内降水和在围堰外降水两种方案后,决定采用围堰外降水的方法,将承压水位降至封底顶面以下。该方案工期短、费用低,开创了在珠江内降底承压水的先例,成功处理了围堰封底失败的事故,确保了承台的顺利施工。实践证明在深水中降承压水是可行的,降水是保证承台基坑安全的重要手段之一,为类似工程提供了宝贵的经验。     

白龙港污水排放系统某浦东工作井降水工程

上海市白龙港污水排放系统浦东工作井降水工程利用上海市二十多年的降水经验,采用非完整井理论,线性规划设计理念。尤其是在南浦大桥桥堍下,在上海市第一、二、三承压含水层相连通的含水层组中采取此种降水手段,科学设计、施工和管理降水工程保证了顶管前期工作的正常进行,既顺利地配合工作井开挖干封底,又保证了顶管出洞干施工的有效环境,同时还保障了周围环境的安全与稳定,取得了可观的社会、环境和经济效益。     

上海市区承压含水层结构类型分区

上海地区与工程建设密切相关的承压水主要赋存于微承压、第一、第二承压含水层中。本文在上海市区关键土层地质编图的基础上,针对与工程建设密切相关的承压含水层的分布特征,进行承压含水层的结构类型分区,为工程降水设计提供参考。     

复杂地质条件下某深大基坑降水方案优化设计

某深大基坑位于长江下游岸边,场地地层为典型的二元结构,基坑开挖涉及的两层承压含水层间的弱透水层局部缺失,之间水力联系密切,基坑场地地质条件极为复杂,基坑施工降水直接关系到基坑工程的安全。这里将基坑分3个区,分别进行降水设计。具体降水方案:Ⅰ区两层承压含水层和Ⅱ区第一承压含水层被围护结构隔断内外水力联系,采用疏干井降水;Ⅱ区第二承压含水层未被围护结构隔断,Ⅲ区两层承压含水层水力联系密切,针对这两个区域设计了两套降水方案,方案一在Ⅱ区和Ⅲ区均布置有降水井,在Ⅱ区对第二承压含水层降水,在Ⅲ区对第一承压含水层降水;方案二仅在Ⅲ区布置降水井对第一承压含水层降水。为了更好地对降水方案进行对比分析,验证方案的可行性,对此进行了数值模拟分析,计算结果显示,两种方案均能满足降水要求,不过方案二布井数量少,基坑外水位降深较小,对周边环境影响更小,优于方案一。     

少粘性土中包气带水对某基坑工程施工的影响及其处理

在基坑工程施工中,潜水和承压水往往是工程降水的主要对象,而包气带水往往被忽视。实践证明,包气带水对基坑工程的影响也不容忽视。通过分析少粘性土地区包气带水对基坑工程的影响,提出用改进的轻型井点降水法疏干包气带中的上层滞水,这种处理方法成本低,见效快,效果好,具有很强的实用性和推广价值。     

武汉钰龙金融广场超深基坑工程设计方案选型

以武汉钰龙金融广场超深基坑工程为实例,在结合常用的深基坑设计方案的基础上分别从基坑总体设计方案选定、基坑围护体系选定和设计、支撑体系选定、基坑降水选定、土方开挖方案选型和换撑方案的选定等方面进行探讨,并确定最终的基坑工程设计方案选型,即地下连续墙围护+3道内支撑+管井降水处理承压水的支护方案。     

南京长江江心洲超大直径盾构接收井明挖段 超深基坑降水技术研究

南京长江隧道盾构接收井地处江心洲上,开挖地层以粉细砂层和砾砂层为主,降水施工中成功地克服了强透水地层分布厚、受承压水影响大、基坑开挖深度深、民房离基坑边沿距离近、降水技术复杂、地表沉降控制难等一系列技术难题。本文对基坑降水方案设计、施工工艺及地表沉降控制等方面进行了研究和总结。