發(fā)布時間：2020-07-24 01:47

【摘要】：隨著基坑工程開挖深度的不斷增加,坑底深層承壓水對深基坑開挖帶來的影響逐漸浮現(xiàn)在工程師面前。在基坑開挖后,基坑底部距離承壓含水層頂板距離減小,相應地承壓含水層上部土壓力也隨之減小。當基坑開挖到一定深度后,承壓含水層卜部土壓力可能小于其含水層中承壓水頂托力,導致基坑底部失穩(wěn),發(fā)生突涌現(xiàn)象,嚴重危害基坑安全。承壓含水層采取降水措施時,若降水過度也會引起土層及建(構)物發(fā)生不必要的沉降。故如何在保證基坑安全施工的前提下,選取一個合理、經(jīng)濟的降水方案尤為重要。本文主要針對福州市軌道交通2號線典型的富水砂卵石地層深基坑承壓水降水工程,通過理論分析、現(xiàn)場試驗、數(shù)值計算等多種手段對其降水方案進行優(yōu)化分析。主要研究內(nèi)容及成果總結為以下幾點:(1)通過研討福州軌道交通二號線金嶼站深基坑水文地質(zhì)資料、降水施工專項方案以及現(xiàn)場調(diào)研,發(fā)現(xiàn)該深基坑工程具有以下特點:地處軟弱富水砂卵石地層,基坑開挖范圍內(nèi)存在大量土質(zhì)較差的軟弱淤泥、淤泥質(zhì)土層,基坑開挖面以下存在滲透性較強、富水性較大的卵石承壓含水層,對基坑安全開挖的威脅較大;(2)通過現(xiàn)場抽水試驗來驗證預估單井涌水量、初步降水方案是否合理以及坑內(nèi)外承壓含水層水力聯(lián)系是否顯著,現(xiàn)場試驗表明單井抽水量約為192 m3/d,較預估單井涌水量小48 m3/d,且降水方案滿足設計降深要求以及坑內(nèi)外承壓含水層存在一定水力聯(lián)系;(3)采用MIDAS/GTS建立三維數(shù)值模型對抽水試驗進行虛擬仿真計算,計算結果表明數(shù)值抽水試驗與現(xiàn)場抽水試驗的抽水時程曲線規(guī)律基本一致�？沈炞C將MIDAS/GTS運用到深基坑降水工程中,定性分析抽水過程對結構本身及周邊環(huán)境的影響規(guī)律是合理可行的;(4)運用目標函數(shù)法,以單井涌水量為設計變量,以水位降深最小化為目標來建立優(yōu)化數(shù)學模型,利用Matalb對優(yōu)化模型進行求解。計算結果表明優(yōu)化后單井涌水量約為150m3/d,較優(yōu)化之前減少約40m3/d,且各控制點壓力水頭均滿足設計降深要求;(5)采用MIDAS/GTS分別對優(yōu)化前、后的金嶼站深基坑承壓含水層井點降水方案建立三維數(shù)值模型,對其進行虛擬仿真計算,計算結果表明坑內(nèi)壓力水頭整體升高約1.75m,可有效防止因基坑降水過度而導致坑外地層、建(構)筑物發(fā)生沉降。(6)針對金嶼站富水砂卵石地層,將坑外地表最大沉降、地連墻最大水平位移、坑底最大隆起作為考核指標,綜合考慮地連墻插入承壓含水層深度(/H)、濾水管插入承壓含水層深度(/)、地連墻厚度(d)、坑底加固厚度(w)、開啟降水井時基坑開挖深度(/)五個因素,采用數(shù)值計算與正交試驗相結合的方法探討研究了各考慮因素對考核指標的敏感性;(7)在正交試驗的基礎上,以坑外地表最大沉降、地連墻最大水平位移、坑底最大隆起作為考核指標,分別找出了對該指標影響最小的最優(yōu)工況組合,今后可為類似工程施工提供一定的指導作用;
【學位授予單位】：福建工程學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU753
【圖文】：

水管在車站施：１：前需永久徖改，爾站大里程端１根丨丨ＯＫＶ高壓電纜需要永久遷改，車站逡逑北側埋深約８．０ｍ的直徑１．２ｍ砼污水管距離乍站主體圍護結構泠６？９ｍ采用跟蹤注漿保護，逡逑其余影響車站施工的管線均T以提前改遼？�；拥乩砦恢檬疽鈭D見圖２－１。逡逑，？：．r2？，邐．．二咖＊勘，…＾邐一：，一一＼邐一？逡逑：邐．．．．．．咖取，邐．逡逑＾邐、？．．邐ｉｌ＾ＳＳＸ．＾．Ｊ邋——邐■？邋，ＷＭ＾＼逡逑圖２－１金嶼站平面位置示意圖逡逑叫邋Ｉ邐二疋罵二．二卞？士句／’邐，逡逑＾邋｜；１邐？—．．．．．．？＞￣■■■：「－丨 ｆ逡逑？邐ｊｆｌ＼ｒ邋邐邋＊」ｓ逡逑｜邐１＼邐＿＿邋＿＿邋＆Ｄ邐？邐ｆ逡逑＼邋—邋—邋一＾＾邐Ｐ邋妯？—逡逑田邐９ｓｍ邐Ａ＊逡逑，７ｒ逡逑－ｌｅＷＳｙｊＮｉａａ逡逑１邐１理娜Ｓ！邋１￣－＊Ｈ財

本文編號：2768135