基坑降水引发周围地面沉降的实例分析

从工程实例出发,运用基坑降水引起周围地面沉降的计算模型,根据不同水文情况对地面沉降量进行计算,分了析事故原因,可为今后基坑降水方案优化设计提供参考.     

深基坑降水与地面沉降模拟预测软件研制

以太沙基固结理论为基础,考虑孔隙度、渗透系数及储水率随含水层发生固结沉降的变化特征,建立了深基坑降水与地面沉降三维耦合模型.采用FORTRAN95语言将计算过程编制成程序,并使用VB6.0研发了深基坑降水与地面沉降控制模拟预测可视化操作软件.以图形化界面方式,模拟和表达深基坑降水与地面沉降的关系,据此提出深基坑降水的最优化方案.以南京地铁三号线柳州东路站深基坑降水工程为例,运用该软件对深基坑降水进行数值模拟.结果表明:采用15口井降水方案,降水10 d后,基坑内部地下水位维持在基坑底板1.0 m以下(埋深20.8 m);降水66 d后,基坑周围100.0 m处地面沉降量小于0.015 m,满足沉降控制要求.     

超深基坑减压降水引发地面沉降的估算及其影响因素分析

为了深入认识厚层软土地区超深基坑减压降水引发地面沉降的过程,并为地面沉降防治及基坑工程安全提供技术参考,以上海地区为例,从工程水文地质特性、影响因素、综合分区、沉降估算等方面开展了前瞻性研究.超深基坑减压降水需求估算结果表明,超深基坑减压降水将会涉及更多、更深的承压含水层;在分析总结超深基坑减压降水引发地面沉降的主要影响因素的基础上,进行了综合分区研究;基于数值计算和多元回归分析,提出了距基坑3倍开挖深度处降水目标含水层水位降深值及地面沉降量计算公式,并以上海某在建典型超深基坑工程为例进行了验算应用探讨.     

漳州某基坑抽水引起地面沉降的初探

由于基坑快速抽水导致基坑周边地面沉降。通过对场地因抽水引起地面沉降的计算和试抽水等方面的前期工作,分析了因基坑降水对地面沉降的影响,并据此来调整完善基坑降水方案,取得了明显的社会和经济效益。     

南京地铁隧道修复工程基坑降水数值模拟分析

本文通过对南京地铁中和村站至元通路站区间隧道坍塌段的基坑降水进行数值模拟分析,预测可能出现的由降水所引起的周边地面沉降,并提前制定相应的控制措施,为今后在该区域内进行工程降水时,选取相应的措施以控制由降水引起的地面沉降提供参考依据。     

深基坑降水与地面沉降变形三维耦合数值模拟

以比奥固结理论为基础，考虑土体的非线性特征及土的渗透性随应力状态的动态变化，将地下水渗流场和土体应力场进行耦合，建立了深基坑降水与地面沉降变形的水土全耦合三维数学模型，并采用三维有限元数值分析方法，以上海市环球金融中心深基坑降水为例，模拟预测了基坑中心水位降至标高-23．4m时基坑周围地下水渗流场与地面沉降变形场的分布特征．结果表明，该模型稳定性好，收敛速度快，能模拟复杂三维地质体和整个基坑降水工程的结构。     

深基坑地下水处理措施探讨

地下水处理是深基坑工程中至关重要的一环,本文对地下水处理中土的透水性及渗透破坏机理和基坑降水引起地面沉降进行了分析,根据不同类型地下水的特性,指出了止水法和排水法的应用范围和优缺点,为基坑工程提供参考。     

基于止水帷幕的西安地铁某工程降水效果数值模拟分析

以西安地铁某车站深基坑工程降水为背景,通过渗流-应力耦合理论,探讨了深基坑不同形式的降水施工对基坑周围区域地面沉降的影响因素、范围和程度,对深基坑降水效果进行了数值模拟与分析,并比较了土体沉陷的计算结果与现场实测值,从而总结了不同止水形式地铁基坑工程施工过程中对地表沉降影响的规律,以供类似工程参考。     

基于抽水试验的基坑降水引起地面沉降的预测分析

结合上海地区某基坑抽水试验工程,介绍了通过单井和群井抽水试验获得水文地质参数的方法;通过软件建立了三维渗流计算模型并对可能采用的基坑降水方案进行了数值模拟;结果表明:采用的获取水文地质参数的方法合理,建立的数值模型能较好的反映基坑降水的实际情况.最后,基于有效应力原理,通过一维压缩公式,预测了基坑降水引起的基坑内外的地面沉降,为基坑设计和施工提供了环境影响分析的依据.     

基于随机介质理论基坑降水引起地表沉降计算

针对基坑降水引起周边土层沉降问题,考虑到土体重度的变化和渗流力的影响,提出了一种以随机介质理论计算地表沉降量的方法。利用降水漏斗曲线对降水周边土层进行划分,基于有效应力原理和固结理论分析了降水前后土体重度和渗流有效应力的变化及微小土单元体压缩量,并通过随机介质理论计算基坑周围地表沉降量。以某基坑降水施工为背景,结合理论分析表明:计算方法得到的地表沉降分布与实测值整体上较为接近,在1.5倍开挖深度范围内精度较高,同时降水引起地面沉降也较大,1倍开挖深度处地面沉降最大值,约为25.53 mm;基坑降水引起周围土体重度的变化是影响地面沉降得主要因素,渗流力影响仅为15%。研究内容可为估算基坑降水引起地表沉降量提供参考依据。     

基坑降水引起地面沉降计算方法

由于基坑降水引起周围土体应力的重新调整,造成基坑相邻建筑物地基不均匀沉降,情况严重则造成相邻建筑物破坏,因此对沉降量的机理分析及计算具有现实意义,本文介绍了基坑降水引起周围地面沉降的基于弹性理论的沉降计算方法,探讨考虑通过修正地基附加应力增量,来实现简化、改进进而方便的计算上述沉降,该计算方法对分析由于基坑降水所引起的周围地面沉降有一定参考价值。     

考虑非饱和区变形的基坑降水沉降分析

传统的基坑降水渗流沉降耦合分析中,通常未考虑非饱和区的变形以及土体的非线性特征.本研究基于非饱和土有效应力理论,考虑土体孔隙特征及渗透性随应力状态的动态变化,建立了基坑降水饱和—非饱和渗流沉降耦合模型.利用Flex PDE软件编制计算程序,对一典型基坑降水模型进行了计算分析.分析结果表明,渗流—变形耦合效应会对地下水渗流场的分布造成一定影响,而孔隙度、饱和渗透系数变化对地面沉降的影响则具有时间效应;基坑降水初期,地面沉降速度较快,降水中应该引起格外重视.     

二元结构土层分布区工程降水诱发地面沉降变形研究

基于南宁市地铁1号线广西大学站上部为透水性较差的黏性土层,下部为透水性好的砂砾石土层,在分析基坑降水诱发地面沉降机理的基础上,探讨二元结构土层中附加应力和压缩土层分层厚度的确定方法,最后通过分层总和法计算得到因降水引起的地面沉降.研究结果表明:计算得到的地面沉降与实测沉降基本吻合,表明所提出的沉降参数确定方法合理、可靠,对类似工程具有借鉴作用.     

上海地铁M4线修复的深基坑降水应急预警体系

在降水风险识别和因子评估的基础上,将应急预警体系引入到上海地铁M4线修复工程中,介绍了建立应急预警的目的及方法.通过对降水工程设计、施工及运行过程的研究,分析和量化了降水引起地面沉降、基坑变形等对周边环境的影响,并对风险等级进行了评判,建立了应急预警体系,提出了风险防范措施,对类似工程风险防范具有重要指导意义.     

考虑侧向变形下抽降潜水引起地面沉降的计算

针对工程降水会给周边环境带来风险的问题,忽略降水工程的群井效应,基于裘布依假设求出基坑降水后地下水位的降落漏斗曲线方程.考虑到降水产生的附加应力在水平方向存在分量,采用分层总和法分别计算水位降落曲线上下疏干土与饱和土的地面沉降量,叠加后得到最终坑周地表的沉降量.结合数值计算及工程实例监测数据进行对比分析,表明改进算法比规范算法更接近实际,能够较准确地预测计算不同降深下由工程降水引发的周边不同距离的地表沉降量.     

西北地区地铁基坑降水对周围环境影响的计算方法

为保证西北地区地铁建设的顺利进行,通过对西安和兰州的地铁车站深基坑降水工程进行研究分析,总结地铁车站深基坑降水引发基坑周围地面沉降变形的附加沉降估算公式和考虑渗流力作用的沉降计算公式,并结合实际工程对两种理论计算结果与实测沉降结果进行对比分析.结果表明:附加沉降估算公式的计算结果相对于实测沉降结果偏保守,应代入经验系数使结果更符合实际情况;考虑渗流力作用的沉降计算公式相比于附加沉降估算公式在精度上有很大提高,与实测沉降结果较为接近,可作为西北地区地铁基坑降水对周围环境影响的计算公式.     

悬挂式止水帷幕基坑降水引起坑外地面沉降计算方法

悬挂式止水帷幕的挡水效应能够减轻基坑降水对周边环境的影响,但帷幕插入深度与坑外地面沉降之间的定量关系尚不明确.本文基于有效应力原理,并根据渗流场和应力场的部分耦合关系,考虑地下水位下降引起的土体孔隙比和压缩指数变化,通过止水帷幕插入深度与水位降深的关系提出了不同止水帷幕插入深度下潜水含水层中基坑降水引起坑外地面沉降的计算方法.结合室内渗流模型箱试验对所提方法进行验证,结果表明地面沉降的试验监测结果与计算结果基本一致,从而为准确预测地面沉降和设计合理的止水帷幕插入深度提供了重要参考.     

二元地基基坑降水结合悬挂式防渗墙及回灌一体化技术

通过构造基坑降水三维概化模型,利用有限元软件FLAC3D分析悬挂式防渗墙和回灌对基坑坑外的水头和地面沉降影响,主要将基坑直接降水工况、设置防渗墙的基坑降水工况和设置防渗墙及回灌井的基坑降水工况进行对比分析.分析结果表明防渗墙和回灌井,可明显提升坑外水头,有效降低了坑外沉降,减小软土层的单位沉降值,对粉砂层和细砂层的单位沉降值影响很小.同时,对比三种工况下的倾斜比,说明了距离防渗墙与回灌井越近,不均匀沉降越小.     

基坑开挖降水的三维流-固耦合分析

简要介绍了FLAC3D分析流-固耦合问题的模型特性和基本理论。建立基坑开挖模型,将基坑分步开挖降水划分为三个阶段,运用数值模拟软件FLAC3D对基坑模型的开挖降水过程进行三维流-固耦合计算。分析并得到了基坑开挖过程中孔隙水压力的变化规律、稳定流状态下的渗流场速度特征以及降水分析过程中地面沉降量和基坑底部隆起量的变化规律,并分析讨论了孔隙水压力与土体变形的相互作用,这些结论对工程设计和施工具有一定的参考价值。     

基于ABAQUS的单井抽水试验数值模拟

基坑降水在基坑施工中起着重要作用,但降水会对周围环境造成不利影响,譬如引起地面沉降现象。以上海地区某现场抽水试验为例,应用有限元分析软件Abaqus,建立三维地面沉降模型,将土体应力应变与渗流进行耦合,进行有限元计算,分析了抽水过程中孔隙压力的变化以及沉降的分布。数值模拟结果表明,抽水引起的竖向位移明显大于水平位移,最大竖向位移并非发生于地表,各个土层压缩或拉伸的变形状态也不一样。