回灌開啟時間對地層沉降與應(yīng)力應(yīng)變的影響
發(fā)布時間:2021-08-10 11:36
在天津、上海等沿海地區(qū)基坑工程中,由于地下水位較高且含水層分布廣泛,當(dāng)基坑抗突涌穩(wěn)定安全系數(shù)不足時,需對承壓含水層減壓抽水.根據(jù)有效應(yīng)力原則,減壓抽水可導(dǎo)致有效應(yīng)力上升,加劇基坑外沉降.在基坑施工期間,可使用回灌作為有效的沉降控制措施來保護基坑周圍的重要建筑物.工程實踐表明,在長時間減壓抽水后回灌,僅能保證沉降不再發(fā)展,很難使沉降完全恢復(fù).針對此問題,采用三維流固耦合有限元模型,對比分析減壓井和回灌井在先灌后抽、同灌同抽、先抽后灌3種方案下土體應(yīng)力應(yīng)變特征.研究表明,回灌井與減壓井開啟順序?qū)Φ乇沓两涤绊戯@著,先抽后灌造成地表沉降最大,沉降值與回灌前抽水時間呈正相關(guān).造成沉降差異的主要原因是上覆弱透水層在不同方案下應(yīng)力路徑不同,從而導(dǎo)致塑性壓縮變形不同.在先抽后灌方案中,上覆弱透水層有效應(yīng)力先升后降,受前期固結(jié)壓力與回彈模量影響,上覆弱透水層可產(chǎn)生較高的壓縮變形.因此,在實際工程中應(yīng)盡量保證同抽同灌.同時,當(dāng)抽水量恒定時,相鄰弱透水層滲透系數(shù)也會改變土體豎向變形分布,下臥弱透水層滲透性越強,地表沉降越小,而上覆弱透水層的滲透性對地表沉降影響較小.
【文章來源】:天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2020,53(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
典型地質(zhì)剖面圖
由實測結(jié)果可知,以粉土、粉砂為主的承壓含水層中,建筑物的沉降會隨著地下水位的下降而增大,當(dāng)水位抬升后,沉降不再顯著發(fā)展并且也不產(chǎn)生明顯回彈,但當(dāng)水位再次下降時,沉降還將繼續(xù)發(fā)展.多次水位變動會產(chǎn)生大量塑性變形,后期通過回灌僅能保持土體沉降不再繼續(xù)發(fā)展,沉降恢復(fù)效果并不理想.同時由于基坑外水位影響,被保護建筑物沉降發(fā)展極其不均勻,最大差異沉降達到10 mm以上.該場地淺層主要以粉土以及粉質(zhì)黏土為主,其特征為滲透性差且壓縮性高,因此降水過程中,不均勻沉降更為明顯.圖3 回灌期間水位變化
回灌期間水位變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]砂土隧道開挖引起的地表及深層土體變形研究[J]. 張?zhí)炱?葛隆博,鄭剛. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(S1)
[2]天津市承壓含水層條件下地下連續(xù)墻深度優(yōu)化[J]. 哈達,朱敢平,李竹,曾超峰,鄭剛. 地下空間與工程學(xué)報. 2018(02)
[3]軟土地區(qū)CFG樁群孔效應(yīng)引發(fā)的地表沉降[J]. 鄭剛,王凡俊,孫宏賓,程雪松,雷華陽,張濤. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2017(08)
[4]深基坑降水與回灌過程的數(shù)值模擬分析[J]. 黃應(yīng)超,徐楊青. 巖土工程學(xué)報. 2014(S2)
[5]上海某樞紐基坑工程淺層承壓水回灌試驗分析[J]. 陸建生,潘偉強. 地下空間與工程學(xué)報. 2014(04)
[6]承壓含水層局部降壓引起土體沉降機理及參數(shù)分析[J]. 鄭剛,曾超峰,薛秀麗. 巖土工程學(xué)報. 2014(05)
[7]天津首例基坑工程承壓含水層回灌實測研究[J]. 鄭剛,曾超峰,劉暢,史小銳,宗超,薛秀麗. 巖土工程學(xué)報. 2013(S2)
[8]基于回灌法控制深基坑降水引起地面沉降數(shù)值模擬[J]. 姚紀(jì)華,宋漢周,吳志偉,劉震. 工程勘察. 2013(04)
[9]基坑開挖對坑內(nèi)工程樁影響的實測及有限元分析[J]. 鄭剛,張立明,王琦,劉慶晨. 天津大學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[10]人工回灌控制基坑工程地面沉降的數(shù)值模擬[J]. 瞿成松,陳蔚,黃雨. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
碩士論文
[1]基坑工程潛水涌水量研究及雙井回灌參數(shù)化分析[D]. 李濤.天津大學(xué) 2014
[2]非穩(wěn)定滲流的數(shù)值模擬在基坑降水和回灌中的研究和應(yīng)用[D]. 姚懿倫.浙江大學(xué) 2005
本文編號:3333989
【文章來源】:天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2020,53(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
典型地質(zhì)剖面圖
由實測結(jié)果可知,以粉土、粉砂為主的承壓含水層中,建筑物的沉降會隨著地下水位的下降而增大,當(dāng)水位抬升后,沉降不再顯著發(fā)展并且也不產(chǎn)生明顯回彈,但當(dāng)水位再次下降時,沉降還將繼續(xù)發(fā)展.多次水位變動會產(chǎn)生大量塑性變形,后期通過回灌僅能保持土體沉降不再繼續(xù)發(fā)展,沉降恢復(fù)效果并不理想.同時由于基坑外水位影響,被保護建筑物沉降發(fā)展極其不均勻,最大差異沉降達到10 mm以上.該場地淺層主要以粉土以及粉質(zhì)黏土為主,其特征為滲透性差且壓縮性高,因此降水過程中,不均勻沉降更為明顯.圖3 回灌期間水位變化
回灌期間水位變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]砂土隧道開挖引起的地表及深層土體變形研究[J]. 張?zhí)炱?葛隆博,鄭剛. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2019(S1)
[2]天津市承壓含水層條件下地下連續(xù)墻深度優(yōu)化[J]. 哈達,朱敢平,李竹,曾超峰,鄭剛. 地下空間與工程學(xué)報. 2018(02)
[3]軟土地區(qū)CFG樁群孔效應(yīng)引發(fā)的地表沉降[J]. 鄭剛,王凡俊,孫宏賓,程雪松,雷華陽,張濤. 天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2017(08)
[4]深基坑降水與回灌過程的數(shù)值模擬分析[J]. 黃應(yīng)超,徐楊青. 巖土工程學(xué)報. 2014(S2)
[5]上海某樞紐基坑工程淺層承壓水回灌試驗分析[J]. 陸建生,潘偉強. 地下空間與工程學(xué)報. 2014(04)
[6]承壓含水層局部降壓引起土體沉降機理及參數(shù)分析[J]. 鄭剛,曾超峰,薛秀麗. 巖土工程學(xué)報. 2014(05)
[7]天津首例基坑工程承壓含水層回灌實測研究[J]. 鄭剛,曾超峰,劉暢,史小銳,宗超,薛秀麗. 巖土工程學(xué)報. 2013(S2)
[8]基于回灌法控制深基坑降水引起地面沉降數(shù)值模擬[J]. 姚紀(jì)華,宋漢周,吳志偉,劉震. 工程勘察. 2013(04)
[9]基坑開挖對坑內(nèi)工程樁影響的實測及有限元分析[J]. 鄭剛,張立明,王琦,劉慶晨. 天津大學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[10]人工回灌控制基坑工程地面沉降的數(shù)值模擬[J]. 瞿成松,陳蔚,黃雨. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)
碩士論文
[1]基坑工程潛水涌水量研究及雙井回灌參數(shù)化分析[D]. 李濤.天津大學(xué) 2014
[2]非穩(wěn)定滲流的數(shù)值模擬在基坑降水和回灌中的研究和應(yīng)用[D]. 姚懿倫.浙江大學(xué) 2005
本文編號:3333989
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