中国沿海地区地面沉降的危害及防治对策--以天津市为例

中国沿海地区地面沉降问题非常突出。主要以天津市为例,对地面沉降所造成的危害作以分析和阐述,并提出相应减缓和防治沿海地区地面沉降的对策。认为过量开采地下水是沿海地区地面沉降问题的主要原因,节约用水、限量开采、解决替代水源、人工回灌地下水等是防治地面沉降的主要对策。最后,就地面沉降监测和治理方面的新技术、新方法做了简单的介绍。     

水位波动对临海重力式挡墙基坑稳定性的影响

近年来临海(江)建设的地下工程逐渐增多,与常规静水补给条件下的基坑工程相比,受波浪、潮汐等动水作用影响的基坑可能展现出不同的性状,对该类水力条件下基坑响应问题的研究具有重要的工程意义。依托港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道海域段基坑工程,采用PLAXIS软件对波浪、潮汐作用下重力式挡墙两侧的水土压力、基坑的稳定性进行了探讨分析。结果表明,对于均质砂质地基上的重力式挡墙,当基坑距防波堤一定距离时,波浪对其稳定性的影响可以忽略不计;潮汐在海床和基坑中的传播有滞后效应,当潮汐为最高潮位时,基坑并非处于最危险状态;潮汐作用下临海重力式挡墙基坑的稳定性可以通过拟静水位法近似分析。     

平度市地下水人工回灌补源试验研究

由过度开采而引起的地下水资源短缺已经成为平度市面临的最为迫切的环境问题之一。地下水人工回灌可以有效的恢复地下水位、增加地下水资源,实施人工回灌的第一步是对含水层进行回灌试验研究。根据现场水文地质条件,采用管井回灌法,通过反滤回灌井和普通回灌井试验,确定其稳定回灌量;利用干扰井回灌试验,分析普通回灌井间的合适距离;对比了回灌井间歇运行与连续运行的回灌效果;研究了渗透系数在回灌过程中的变化规律。研究结果表明:普通回灌井的回灌能力优于反滤回灌井;相距75m的回灌井相互干扰较小;回灌井的最大单井稳定回灌量为33.4m~3/h;渗透系数随回灌时间的衰减符合指数函数关系,且潜水-承压回灌井的衰减程度大于潜水回灌井。     

青岛地区玄武岩含水层(体)的开发

研究青岛地区玄武岩地质、水文地质条件,提出玄武岩地下水及其含水层(体)的开发途径:干旱年份尽可能多开采地下水,丰水年份人工回灌以增加水资源可利用量。人工回灌的水源可利用大沽河弃水,通过现有井、钻孔及地下隧道进行。     

沿海地区城市发展及地面沉降的系统控制

本文运用系统工程原理,系统论述了地下水合理开发、管理和地面沉降系统控制,这对沿海地区地面沉降控制起到重要的作用。     

黄河三角洲地区地面沉降驱动因素研究

黄河三角洲地区地势低平、生态脆弱, 地面沉降使得海水入侵和风暴潮灾害加剧。弄清该区域地面沉降驱动因素, 对油田安全生产和湿地生态保护都有积极的意义。以20 m 地层为界, 将地面沉降驱动因素分为浅地层和深地层因素。分析了地表荷载增加、地下水和油气开采、沉积物固结压实、新构造运动等对该区地面沉降的驱动作用。此外, 探讨了海平面上升和地震灾害对该区地面沉降的影响。结果表明: 该区地面沉降驱动因素主要为沉积物固结和地下水开采, 但控制范围存在区域性差异;1969 年地震使该区产生明显地面沉降, 海平面上升使该区地面沉降形势更加严峻。     

波浪作用下三角型人工鱼礁水动力特性数值模拟与实验验证

人工鱼礁在波浪作用下水动力特性的研究对于人工鱼礁的工程安全与设计具有非常重要的意义。基于有限体积法,采用推板造波形式,通过利用VOF方法求解波面的方式建立了模拟人工鱼礁与波浪相互作用的三维数值波浪水槽。基于该数值模型研究了波浪作用下三角型镂空人工鱼礁的受力情况,并与物理模型实验结果进行比较,结果显示模拟得到的人工鱼礁受力和波浪形态均与实验结果吻合良好。根据数值模拟结果,拟合出波浪作用下人工鱼礁的水动力系数。单体三角型镂空人工鱼礁的速度力系数Cd随着Kc数、Re数的增加呈现减小的趋势;惯性力系数Cm则随着Kc数、Re数的增加呈现波动趋势。数值模拟结果显示在一个波浪周期内,人工鱼礁周围产生了较强的上升流和回流,其内部产生了明显的涡旋结构。研究结果为人工鱼礁的设计优化提供了理论依据。     

人工岬角和海滩养护下泥沙输运与海床演变

实施人工岬角和海滩养护的软硬措施相结合的方法是探索解决海滩侵蚀问题的新举措之一。基于验证良好的水动力模型建立了泥沙输运和海床演变模型,对秦皇岛市新开河口至南山岸线海滩经整治修复工程实施后的泥沙输运和海床演变规律进行模拟分析。结果表明:大潮与常浪耦合作用下,研究区域周围海域流速整体上落急时刻大于涨急时刻,沙坝掩护水域的流速较弱,波浪在沙坝处增强并在沙坝后破碎并减弱;在沙坝处出现高悬沙浓度区域,悬沙浓度分布主要由底床切应力控制,部分受水动力影响。大潮与强浪耦合作用下,在沙坝处出现远大于常浪时的增强水流(波生流),方向与强浪向一致,波浪在沙坝处已破碎且沙坝对强浪的削减效率大于常浪;与常浪作用下不同,悬沙浓度场在强浪作用下沙坝处没有出现明显的高浓度区域。波流耦合作用下,人工岬角单独存在时护岸效果有限,工程实施后在人工岬角和人工沙坝的配合下,沙坝处侵蚀而沙坝后侧掩护区域淤积,沙坝起到了有效养护海滩的作用。     

鲁南—工程基础承压水处理简介

该工程在施工中发生基坑涌水量约1.5万m~3/d的承压水,地基遭受突涌破坏。勘探证实,地基处于规模较大的断层区,裂隙溶岩发育,地下水丰富,强力降水已不能奏效。经移位并采用基岩注浆堵水方法取得了较理想的效果.本文介绍了该工程处理承压水的过程及方法。     

近海人工沙坝护岸养滩的模拟方法

随着海岸侵蚀的日益加剧和人类对环境保护意识的增强,新型护岸养滩工程措施不断涌现,其中近自然的海底人工沙坝更是受到海岸工程界的青睐,并已在北戴河海滩恢复治理工程中得到成功应用.基于北戴河海域环境动力、泥沙输运和人工沙坝间的相互作用,从物理模拟和数值模拟两个方面进行研究.首先阐明物理模型试验所遵循的相似条件、制作方法和控制条件,并利用Delft3D软件对极限波高作用下的沙坝变形与岸滩演变进行了数值模拟,再将两种方法得到的地形结果进行了分析比较.研究结果表明:物理模型试验具有直观、快捷和精度较高的特点;数学模型则需不断调整计算参数、检查泥沙计算过程中的收敛性和成果的合理性.经反复验证的数学模型,其计算结果可以达到物理模型试验所要求的工程精度.     

PLAXIS2D模拟计算基坑开挖工程的适用性分析

岩土工程有限元分析软件PLAXIS2D已经被广泛应用于基坑开挖的数值模拟计算中,但关于其模拟计算基坑开挖工程的适用性问题,目前还未见有相关文献进行深入分析.鉴于此,利用PLAXIS2D对3个实际深基坑开挖工程进行了数值模拟计算,通过计算结果与实测结果的对比,分析了PLAXIS2D在基坑开挖工程中的适用性;在此基础上,对应用PLAXIS2D进行基坑开挖数值模拟计算的适用条件进行了探讨,研究结论对正确应用PLAXIS2D进行基坑开挖工程的模拟计算具有较好的参考价值.     

“二元”基坑中内支撑支护结构的三维数值分析与监测

排桩与内支撑相结合的基坑支护结构是近几年兴起并迅速发展的1种支护方式。如何通过有效控制其变形使基坑工程安全又经济,是人们不断探索的课题。本文以青岛地区某实际深基坑为研究对象,运用理正深基坑三维协同计算对基坑开挖、支护进行了整体计算。对内支撑的平面布置进行分析,提出了水平桁架式、大直径环撑辐射式、多跨压杆式不同的支撑样式对基坑的整体受力及变形的影响参考值。对本工程内支撑的支撑间距进行分析,提出了合理的支撑间距值。另外,依据有关规定制定了监测方案,对监测结果进行了整理,并与理论计算值进行比对分析,得出一些有价值的结论,可以为类似工程的设计、施工和监测提供一些借鉴。     

采掘坑位置对珊瑚礁海岸波浪传播变形影响试验

为研究珊瑚礁坪上采掘坑位置变化对珊瑚礁海岸波浪传播变形的影响, 本文通过物理模型试验测试了采掘坑在不同位置和无坑情况下一系列不规则波工况的波浪特征。结果表明, 随着采掘坑位置朝岸线附近移动直至无坑时, 岸线附近的短波波高逐渐减小; 采掘坑的存在减弱了岸线附近的低频长波波高, 当采掘坑位于岸线附近时, 长波波高还受到局部水深增加的影响而进一步减弱。采掘坑从礁缘移动至岸线附近直到无坑时, 岸线附近的增水逐渐增大, 这种趋势在礁坪水深较大时更为明显。通过相干函数分析, 证明了礁坪上低频长波是由于短波群破碎点的移动而产生, 采掘坑位置的变化对低频长波的产生无明显影响; 通过传递函数分析, 验证了礁坪上的低频长波存在一阶共振放大效应, 采掘坑的存在减弱了这种放大效应, 当坑位于礁坪中间和岸线附近时, 这种减弱效应更为显著。     

人工采掘坑影响下珊瑚礁海岸波浪传播变形试验

基于礁坪上高分辨率的波浪测量,通过波浪水槽试验分析了短波、低频长波、平均水位、波形参数和非线性参数的沿礁变化规律,重点探讨礁坪中部存在人工采掘坑对上述波浪传播变形特征的影响,并与无坑的情况进行对比。研究表明:当人工采掘坑存在时,短波波高在坑前和坑内分别增大和减小,在礁后岸滩附近却无显著变化;低频长波波高在坑附近变化不大,在岸滩附近却略微减小;波浪增水在坑和岸滩附近均无显著变化。采掘坑存在的情况下,波浪的偏度和不对称度在坑附近分别减小和增大,而厄塞尔数在坑附近却几乎不变。相关性分析发现低频长波的产生机理几乎不受采掘坑的影响,采掘坑的存在增加了低频长波的反射,破坏了礁坪的共振模式,从而使低频长波在岸滩附近有所削弱。     

深基坑支护结构设计的平面应变有限元法

采用平面应变有限元法讨论深基坑工程多支撑支护问题 ,与传统的静力平衡法、弹性抗力有限元法相比具有优越性 ,该方法将支护结构与土体作为 1个系统研究 ,充分考虑桩土间的协调作用 ,模拟桩土接触界面 ,能计算出不同开挖阶段坑底及地表的变形、支护结构的应力及弯矩 ,在基坑支护结构设计中具有重要应用价值。     

排桩模型在"嵌岩"基坑工程中的应用

排桩支护方案应用于存在上覆软弱土层的"嵌岩"基坑中,通常面临"吊脚桩"问题,其设计计算在规范中无明确设计方法或计算模型。根据分步开挖工况不同,拟合工程实际,采取多种模型设计方法,最大限度地利用岩土体自身强度,分别以排桩模型、"吊脚桩"模型、复合土钉墙模型,等效荷载替代桩锚土体模型等多种计算方法综合确定设计参数。以清晰明了的数学模型确保设计结果的可靠性,使设计方案做到安全可靠、经济合理、方便可行。     

The rate of infill and colonization by invertebrates of borrow pits in the Wash (S.E. England)

The outer borrow pit had a volume of 458 000 m³ when excavated and was further increased (by 22 500 m³) by the erosion of a lagoon, but was completely infilled in 3·5 years. The rate of sedimentation in the outer borrow pit, though declining with time, was considerably greater than previously recorded rates for intertidal banks and probably accounted for the paucity of fauna in the pit until completely infilled. Poorly sorted, unconsolidated, anaerobic, clay and silt sediments initially accumulated in the outer pit with up to 5 cm liquid mud at the surface, but after 2 years the predominant fraction was fine sand. Only Nepthys hombergii became established in the outer borrow pit before the pit was completely infilled, when the other pre-excavation, dominant species returned. The expectation that Capitella capitata and oligochaete species (opportunistic, ‘pollution indicator’ species) would be the first colonizers was not realized, though the oligochaete, Tubificoides benedeni was the most abundant species in the more consolidated, sandier sediments in the inner borrow pit 4 years after its excavation. The density of invertebrates in the inner pit was greater than the surrounding mud flats and was a focus for birds feeding in the area. The outer borrow pit after complete infill also had higher desities of bird food species than before excavation but was rarely visited by birds.     

某高层建筑基坑支护设计、施工与监测

基坑支护的设计、施工和监测是近年来在我国逐步发展起来的一项新技术。介绍了某高层建筑基坑土钉支护的设计、施工与监测，为高层建筑基坑支护的设计、施工以及监测提供参考。     

Influence of groundwater level fluctuation on lateral deformation of cantilever enclosure structure of pit-in-pit

Abstract

The research on the influence of groundwater level fluctuation on pit properties is a new subject in actual engineering, and the research on pit-in-pit has not been deeply studied. In this article, the finite element (FE) model of pit-in-pit is established based on FE method, and DISP subroutine is programmed to realize the fluctuation of groundwater level over time. The deformation characteristics of exterior enclosure structure under the condition of with or without groundwater level fluctuation are compared considering effect of different inner pit’s excavation locations, depths, sizes, and insertion ratios. The results show that the maximum lateral displacement of the pit exterior enclosure structure is inversely related to the pit toe coefficient and the insertion ratio, and is positively related to the depth ratio and the area ratio, and there is a critical value for the pit toe coefficient. Considering the fluctuation of the groundwater level, the lateral displacement of the cantilever enclosure structure is larger than that without considering the groundwater level fluctuation.