开挖前降水引发基坑变形机制模型试验研究

现有基坑相关研究主要关注土方开挖过程引起的变形,认为围护结构变形起点是土方第1次开挖。然而,一些工程实测表明,基坑开挖前降水阶段即可引起围护结构及周边地层发生厘米级的变形。显然,未考虑开挖前变形的基坑监测数据将低估基坑施工的环境效应。为了研究基坑开挖前降水引发基坑变形的机制,开展了室内模型试验,对基坑开挖前降水过程进行了缩尺精细化模拟。通过微型降水井的设置与调控,模型试验真实再现了实际基坑降水过程中井流效应对围护结构受力变形的影响。试验过程中发现,随着降水的进行,坑外降水漏斗不断扩展,围护结构悬臂式侧移及坑外拱肩式地面沉降也随之产生。另外,降水导致墙前水压力明显减小,并诱发墙前侧向总压力重分布（以减小为主）,围护结构为此发生指向坑内的悬臂式运动以寻求新的受力平衡,并通过墙后土体损失诱发坑外地层变形。     

深厚强透水含水层超大基坑降水群井效应研究

基坑减压降水的幅度与群井效应密切相关。某超大面积基坑,含水层组厚40m,中下部透水性强,采用非完整井降水。对水文地质条件概化,建立了地下水三维非稳定流数值模型,对均匀布置群井、不均匀布置群井、分块开挖降水、不同的井结构、布设回灌井等工况,进行了渗流场模拟。研究表明,强透水性含水层超大面积基坑降水的群井效应极为明显;井位角密中疏布置,可实现降深调平,避免降深不足和超降;基坑分块降水,可减少坑外降深;短滤管井结构可减少基坑总涌水量和坑外降深;强透水性含水层可灌性强,回灌对减少坑外水位下降有较明显的效果。模拟结果与现场监测较为一致。研究成果可为类似工程地下水控制设计提供参考。     

南京长江隧道到达井基坑降水设计与施工

南京长江过江隧道梅子洲明挖段基坑主要包括引道段和盾构到达井,基坑规模大,地下水丰富,地质条件复杂,使得该基坑降水成为整个过江隧道众多关键技术之一。本次在抽水试验基础上设计了基坑降水方案,考虑到周边环境简单,采取了＂坑外降水为主,坑内降水为辅＂的降水方式,实际结果表明：降水方案合理可行,未对周边环境造成过大的影响。     

基坑降水—回灌共同作用下地下水浸润曲线求解研究

基坑工程中,通常采用地下水回灌措施降低降水对周边地质环境产生的不良影响,然而目前基坑降水—回灌的相关设计理论仍处于探索阶段。本文通过引入平面二维流势函数理论和叠加原理,分别求解得到了无止水帷幕工况下潜水完整井和承压完整井在降水—回灌共同作用下的地下水浸润曲线方程;此外,本文通过空间汇点原理和镜像原理分别求得基坑内降水和基坑外回灌对基坑外地下水位的影响,并运用叠加原理得到了有止水帷幕工况下,深基坑降水—回灌作用下的地下水浸润曲线解析式。本文利用得到的解析式探讨了在具有止水帷幕条件下回灌井距基坑围护结构的距离、渗透系数等主要因素对浸润曲线的影响,为基坑降水—回灌设计提供了参考依据。     

基坑降水的非完整井流计算

用三维边界单元法解决基坑施工中非完整井降水的渗流计算问题,为降水方案设计提供依据,并对降水过程作出预测.     

Excel软件优化基坑降水的井群设计

针对目前应用广泛的基坑降水井群设计方法,利用优化理论和Excel方法,以总排水量最小为目标函数,以控制点水位降深建立约束条件,对基坑降水井群的设计进行优化。并通过实例说明了该方法在基坑设计中的有效性。     

辐射井降水技术在大面积基坑工程中的应用

辐射井降水技术适用于各种地层,单井控制降水面积大,对疏干含水层有特效,与其它工序干扰小,占地面积少,管理方便,是大面积基坑降水的有效方法。通过中国电影博物馆基坑降水实例,介绍在大面积基坑工程中辐射井降水技术的设计、施工及降水效果。     

黄陵矿业集团矿工公寓楼基坑支护工程设计

黄陵矿业集团矿工公寓楼基坑设计开挖深度837 m。南侧安全等级为一级,不具备放坡条件,设计采用排桩+预应力锚索格构支护方案;东、西、北三侧区段安全等级为二级,具备放坡条件,设计采用放坡+土钉墙支护方案;采用坑外管井降水+坑内集水明排组合降水方法。介绍了不同支护方案和降水方案的设计情况,同时介绍了土钉墙、支护桩、预应力锚索、降水井及观测井的施工技术要求。     

富水粉土基坑装配式可回收支护开挖响应分析

装配式可回收支护结构为地下空间开发提供了一种经济安全、功能协同、可持续发展的新型绿色支护体系。以郑州市某顶管工作井基坑为背景,基于相似比理论开展了缩尺基坑模型试验,并采用ABAQUS建立能够区分支护系统中刚性构件与柔性构件变形差异的三维流固耦合模型,研究降水开挖过程中支护结构受力和变形特性,分析了降水和开挖对基坑变形发展的影响规律。研究表明：降水开挖过程中,支护结构受力及变形整体均小于设计值,但是钢面板在与支撑连接的位置易出现局部屈服现象;支护结构水平位移增量模式随降水施工和开挖施工的情况不同而差异较大,随着基坑降水开挖的进行,影响支护结构变形的主要因素由基坑降水逐渐向基坑开挖转变;基坑降水对地表沉降的影响较基坑开挖更大,第1级降水期间地表沉降快速增长,沉降增量占比最大达44.6%。     

三亚世界贸易中心深基坑降水工程设计与施工

轻型井点降水和机械管井及全充料式砂井导水在三亚地区基坑降水工程中运用较为普遍,但对深基坑降水效果不是很好。本文通过阐述人挖大口径井降水方案在三亚世界贸易中心深基坑降水工程的成功运用,说明该降水方案的可行性,为三亚地区基坑降水工程的方案选择又提供了一种新途径。     

复合含水层地区深基坑降水三维渗流场数值模拟以上海环球金融中心基坑降水为例

长江三角洲分布有巨厚、松散的第四纪沉积层,地下含水系统为一复合含水层系统,深基坑降水一般采用非完整井,且由于深基坑周围连续挡水墙难以深入含水层底板,所以其地下水渗流场变化极其复杂,具有明显的三维流特征。本文以上海环球金融中心深基坑降水为例,采用数值模拟方法,模拟了在多层含水层复合存在、含水层最深底板埋深达149m、基坑周围挡水连续墙埋深达34m、基坑内地下水位降深达26m的情况下的地下水三维渗流场特征,并以此为据确定出了该基坑降水的最优化方案。     

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.     

傍河深基坑降水技术研究

以首钢迁钢生活小区2、4号基坑降水工程为例,针对傍河深基坑具有靠近补给源及含水层厚度大且渗透性强等特点,从降水方案选取、降水设计、降水井施工、对周边的建筑和地下水影响及采取的措施等几个方面,对傍水深基坑降水技术进行了研究,以期为该区域及类似工程提供借鉴和参考。     

建筑工程深基坑降水方案设计——以江苏省徐塘电厂为例

深基坑降水是确保地质工程安全的重要工程技术措施。以江苏省徐塘电厂翻车机室基坑降水方案确定为例,论述了建筑工程深基坑降水方案设计方法,得到了疏干降水量以及降水井数量。通过徐塘电厂翻车机室基坑降水工程实践,效果显著,可为条件类似地区工程建设提供技术参考。     

对济南地区基坑降水引起既有地基沉降的认识

结合工程经验,对基坑降水引起的周边既有建筑地基沉降的影响因素进行了总结,针对采用分层总和法估算降水引起地基沉降公式中,对应附加应力段的压缩系数取值不准问题,提出了采用基于地层应力历史的降水引起周边地基沉降的估算方法,并结合工程实例对降水引起地基沉降进行了预测。     

落底式止水帷幕条件下基坑涌水量计算研究

涌漏点的存在使得落底式止水帷幕条件下基坑涌水量的计算成为一个有待解决的技术难题。在承压含水层中开挖落底式深基坑时,针对落底式止水帷幕渗漏的不确定性,建立承压含水层中落底式基坑非完整井降水水文地质模型。基于Theis非完整井非稳定流理论,结合映射原理,推导等效渗透系数计算公式,并提出涌漏系数法用以评价落底式止水帷幕隔渗效果以及计算基坑涌水量。以武汉某深基坑降水工程为例,采用该方法评价止水帷幕的隔渗效果以及对其基坑涌水量进行计算,并与实测结果和传统方法计算结果分别进行对比验证。结果显示涌漏系数法计算误差较小,且计算过程简便,兼具安全性和经济性。研究结果可应用于指导工程设计,具有一定实际应用价值。     

某越江隧道顶管工作井基坑降水方法应用

位于上海浦东地区的越江隧道顶管工作井施工基坑距黄浦江防风墙45m,距煤气公司煤气井仪表室1.20m。基坑开挖底界(深度32.45m)为场地内第⑦土层承压含水层顶部(静止水位-6.40m)。为保证基坑施工及临近建筑物的安全,避免基坑降水造成砂土流失而引起的地面沉降问题,在降水井的施工中,根据含水介质的颗粒级配选择相应规格的过滤砂作为过滤层填料,并保证过滤层具有一定的厚度,使降水时的含砂量控制在1/10万以下;采用非稳定流控制水位跟踪作业降水法,尽量减少基坑降水的影响范围,取得了良好的预期效果。     

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。     

扬州深大基坑降水方案优化设计

扬州东部综合客运枢纽地下配套工程深大基坑采用大放坡+地下连续墙+内支撑围护,场地地层为深厚强透水地层,降水井布置在坡底还是坡间平台,将直接影响降水的动态控制。本文提出了方案一（坡底布井）和方案二（坡间平台布井）2套降水方案,并利用数值模拟方法进行了比选。对比结果：虽然方案一井数和最终总涌水量略少于方案二,但是需提前降水,会造成大量水资源的浪费;而方案二可以根据基坑开挖深度的增加,逐步增加抽水井,体现了按需降水的原则。因此,认为方案二更优。类似基坑进行降水方案设计时,不应仅考虑总井数和最终总涌水量,还应考虑到不同开挖阶段,动态控制、按需降水,才能从源头上实现基坑工程的绿色施工。     

首钢京唐公司基坑护坡及降水问题研究

在对位于曹妃甸地区的首钢京唐公司深基坑护坡工程进行全面总结的基础上,进行了多因素矩阵法基坑史护方法分类,对该地区护坡降水提出了几点建议,对于指导下一步曹妃甸地区护坡降水工作具有重要的意义。