考慮承壓含水層與非對稱影響的超深基坑圍護結(jié)構(gòu)優(yōu)化及環(huán)境影響控制.pdf

1、近年來,隨著基坑深度迅速增加到20m-30m,在城市中出現(xiàn)了大量的超深超大的非對稱基坑,在含水量豐富的軟土地區(qū),基坑開挖不可避免地要遇到地下水問題,若采用止水帷幕或地下連續(xù)墻對基坑底以下的承壓含水層進行截斷時,地下連續(xù)墻存在著造價高、施工難度大、質(zhì)量不能可靠保證、工期長等困難。針對以上困難,本文在以下幾個方面作了相關(guān)的研究:
　　(1)本文針對非對稱基坑,通過對施工全過程實測數(shù)據(jù)的分析,探討非對程基坑圍護結(jié)構(gòu)的水平位移規(guī)律以及墻后

2、土體的變形規(guī)律。同時針對對稱和非對稱兩種基坑類型,對其在降水分步開挖過程中采用有限單元法進行數(shù)值模擬,通過比較分析尋找深基坑由于非對稱性引起的不利變形與受力規(guī)律,并與施工全過程的實測數(shù)據(jù)進行對比分析,總結(jié)非對稱基坑在降水分步開挖過程中引起的圍護結(jié)構(gòu)變形性狀規(guī)律,對非對稱性基坑的設(shè)計和施工提出合理的建議。。
　　(2)針對降壓過程對樁基礎(chǔ)的影響建立有限元數(shù)值模型,最終的數(shù)值模擬結(jié)果表明,隨著降壓的進行,樁周的摩阻力顯著的減小,甚至出

3、現(xiàn)負摩阻力,但是在目標含水層及其緊鄰的上部隔水層出現(xiàn)“S”型反彎點變化,使得樁周摩阻力在降壓目標含水層出現(xiàn)較大的增加,這種變化規(guī)律同樣體現(xiàn)在樁身的應(yīng)力上,處于隔水層的樁身應(yīng)力出現(xiàn)了增大的拐點,這種不均勻變化的樁身應(yīng)力會對樁自身的強度和變形產(chǎn)生非常不利的影響。
　　(3)針對深厚地下承壓含水層分布條件,建立耦合的三維地下水?dāng)?shù)值模型。通過抽水試驗、實測和數(shù)值模擬的對比分析,研究不同的承壓水的控制策略,以不同地下連續(xù)墻深度為主線,研究不

4、同的地下連續(xù)墻深度條件下的承壓水水頭控制、抽水量、引起的環(huán)境變形,對比環(huán)境變形控制標準,優(yōu)化地下連續(xù)墻深度。探討降壓對樁基負摩阻力和樁身應(yīng)力的影響及不同深度的地下連續(xù)墻對樁基礎(chǔ)的保護作用。
　　(4)開展現(xiàn)場回灌試驗,利用回灌試驗定量得到承壓層與相鄰含水層間的水位恢復(fù)情況?？偨Y(jié)單井回灌的影響范圍及回灌與地面回彈的相關(guān)變形規(guī)律。同時,采用數(shù)值方法模擬回灌試驗,擬合實測含水層水位,得到能反映回灌試驗的綜合三維地下水?dāng)?shù)值模型。結(jié)合工程實