三维基坑开挖阶段地下水渗流分析
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地下水渗流对工民建基坑施工中的影响及对策分析摘要:工民建中基坑施工中比较容易出现基坑坍塌的现象,该种现象的存在主要由于地下水渗流的影响,施工过程中如果不注意地下水的处理会给施工带来严重的损害。
本文分析了地下水渗流对工民建基坑施工中的影响,探讨了工民建基坑施工中地下水渗流的处理对策,以供参考借鉴。
关键词:地下水渗流;工民建;基坑施工;影响;处理对策1.引言众所周知,基坑施对工民建筑工程影响重大,它的施工首先要具备以下条件:要确保基坑在开挖过程中的干燥状态,为施工的顺利进行创造优良环境;要保证基坑边坡随时处于相对稳定状态,把安全施工放在重要位置。
在工民建基坑施工中,要兼顾这两方面,否则造成严重的施工事故。
然而,在实际操作过程中会出现各种基坑问题,其中包括基坑积水或者土质疏松,从而给施工造成困难,发生“流沙现象”引起边颇坍塌,地质结构受到破坏,更有甚者是内部基坑土本发生大范围位移,以周围建筑物造成不良影响,严重时可能出现大灾害。
以上异常不良情况的发生很大程度上是因为在施工过程中对地下水的失误处理。
地下水处理的好坏直接关系到日后施工,所以重视对地下水渗流处理和防治。
2.地下水渗流对工民建基坑施工中的影响2.1地下水渗流发生的前提条件地下水渗流发生的三个条件:充足的水量补给、水头差和基坑土层的渗透性。
充足的水量补给是最根本的条件。
如果地下水位在基坑底以下,对基坑而言,不需要考虑地下水的渗流;如果水量补给来自降水,那么地下水的渗流就取决于降雨强度大小和时间;如果基坑附近有大江大湖等水源的存在,还要考虑它们之间的距离,基坑开挖过程中,导致基坑内外存在水头差,对基坑的侧压力有一定的影响,这个是普遍存在的现象。
土的颗粒大小、级配、充填和胶结物,土的密实度、颗粒的矿物成分,层理结构都影响着土的渗透性的大小。
例如硬塑的黏土颗粒外围具有较厚的结合水膜,渗透系数就低。
而密实的粗砂渗透系数就高。
此外,层理发育的土体,它的水平和竖直方向也有不同。
典型二元结构地层三维渗流模型摘要:以南京某深基坑工程为例,探求典型二元结构特征区域的地下水渗流模型,利用数值模拟方法预测基坑开挖施工阶段承压含水层的水位变化特征,为深大基坑地下水处理提供依据。
关键词:地下水三维渗流模型深基坑前言长江流域,特别在中下游的三角洲区域,下伏着较厚的松散沉积层,一般上部为粘性土,下部为砂性土,砂性土上细下粗,呈典型的二元结构特征,其中发育较厚的孔隙承压水层,承压水水头压力较高,含水层埋深较浅,各层含水层之间存在水力联系,形成一个较为复杂的地下水系统。
在这类区域的深大基坑开挖过程中,会面临承压水突涌问题,减压降水保证基坑开挖安全是一项极为重要的工作。
本文以南京某基坑工程为例,论述基坑降水三维渗流模型建立的理论,建立本工程的三维渗流模型,模拟预测本工程开挖降水期间的渗流场变化特征。
1、工程概况本工程紧邻地铁线,地铁区间隧道与本基坑地下室最近距离不足10m,基坑开挖面积约36400 ㎡,最深开挖约26.4m。
基坑下伏地层主要为:①1杂填土、②粘土、③淤泥质粉质粘土、④1粉细砂、④2中细砂、④2a粉质粘土(呈透镜体分布)、④3含砾中细砂及⑤层强风化~微风化砂质泥岩层。
潜水主要赋存于①填土中,初始水位埋深约1.0m,弱承压含水层由④1粉细砂、④2中细砂及④3含砾中细砂复合而成。
复合弱承压含水层厚度近50m,富水性好,透水性强,水量丰富,补给源为长江,承压水顶埋深约15~19m,承压水初始水头约3.0m。
2、三维渗流数学模型地下水流和土体是由固体、液体、气体三相体组成的空间三维系统,土体可以模型化为多孔介质。
因此求解地下水问题就可以简化为求解地下水在多孔介质中流动的问题,可以用下述地下水渗流连续性方程及其定解条件来描述地下水的三维非稳定渗流规律。
根据与本场地相适应的水文地质条件,可建立下列与之相适应的地下水三维非稳定渗流数学模型:(1)式中:S为储水系数;Sy 为给水度;M为承压含水层单元体厚度(m);B为潜水含水层单元体地下水饱和厚度(m)。
深基坑渗漏水分析及紧急处理措施摘要:在我国社会发展新形势下,城镇化和城市化高度发展,城市人口不断增加,土地面积和居民生活需求之间的矛盾日益突出,地铁、人防、地下车库持续向纵深发展,市政项目的规模不断扩大,对止水围护结构质量提出更为严格的要求。
止水帷幕桩作为一种重要的施工工艺,其在防水效果以及稳定性方面具有较大的优势,但是在具体施工中,受到诸多因素的影响,其容易出现渗水问题,对市政工程的稳定性和可靠性带来负面影响,因此,针对止水帷幕桩渗水原因进行分析,并且提出相关处理措施,对促进我国市政建筑行业的稳定以及可持续发展具有现实意义。
关键词:深基坑;止水帷幕;渗漏水;措施1止水帷幕桩施工技术概述止水帷幕是工程地下主体防水施工的重要技术形式,从组成结构角度分析,止水帷幕主要由三管旋喷桩和单管组成,进而形成墙体结构,用于预防地下水渗漏。
新时期下,随着我国市政工程行业的蓬勃发展,止水帷幕桩逐渐在工程建设中获得广泛应用,其可以提升建筑地下主体的防水效果,进而提升工程项目的安全性和稳定性,发挥工程的社会效益和经济效益。
2深基坑止水帷幕的选型及优化设计对于不同水文地质条件止水帷幕设置类型,国内已有不同的学者进行了分类总结。
根据场地地层条件的变化,止水按照端部是否进入相对隔水层,可分为悬挂式止水帷幕和封闭式止水帷幕。
对于深厚含水层的情况下,由于受经济条件的限制,除了特别复杂敏感的环境条件限制以外,一般采用悬挂式止水帷幕较多,对于此种类型的止水帷幕设置深度,既要满足坑底抗渗流的影响,同时还需考虑降水对周边环境的影响,尽量做到按需降水。
止水帷幕的常见类型根据材料和施工工艺的不同,常用的形式为水泥土搅拌桩、高压旋喷桩等。
水泥土搅拌桩止水效果较好,但帷幕施工深度受限制,对于标贯击数大于15击的土层难以施工,且桩体施工垂直度要求较高,若偏差容易造成叉脚漏水,一般在软土地区使用较多。
高压旋喷桩止水帷幕止水效果好,施工速度快,但也存在着垂直度偏差造成叉脚漏水的缺点。
科技与创新|Science and Technology & Innovation2024年第02期DOI:10.15913/ki.kjycx.2024.02.056三维声纳渗流检测技术在地下连续墙中的应用效果研究韩永利,赵思豫,陈勇,杨笔将,徐利军(上海浦公检测技术股份有限公司,上海201202)摘要:利用三维声纳渗流检测技术,通过事先埋设的测试孔,对某项目地下连续墙进行开挖前的渗漏测试,提供了测试范围内的渗透流速、流量、流向等指标,为施工提供了指导。
后续仍需多进行实际工程的应用,积累经验,为该种方法在上海地区的进一步推广应用提供参考。
关键词:地下连续墙;三维声纳;测试孔;渗漏测试中图分类号:TU195 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)02-0188-03上海市位于典型的饱水软土地基区,地下水位高。
地下连续墙因其刚度大、整体性好、施工速度快、适用土层广等优点,在深基坑领域得到了大量应用。
虽然施工单位采取了各种措施,严格控制施工质量,但在基坑开挖过程中,地下连续墙往往会因为各种原因出现渗漏水的情况。
1 研究目的在基坑开挖前,实施快速有效的渗漏检测,对渗漏点位置进行精确判断,及时对围护结构进行补强加固,将漏点封堵,是确保基坑和周边环境安全的关键。
2 研究思路三维声纳渗流检测技术是利用基坑围护结构中预留的测试孔,原位检测孔内地下水渗流场的流速、流向、流量的量化指标,从而针对基坑开挖过程中可能出现渗漏水的部位特征,制订针对性的预防措施,为施工提供参考。
该技术在国内一些地区得到了部分的应用[1-3],本文将该技术初次应用在上海软土深基坑中,探讨应用效果。
图1为使用三维流速矢量声纳测量仪采集现场数据,测量流速的精度可以达到1.0×10-8 cm/s[4]。
声纳三维矢量加速度传感器能自动感应识别流体空间中的渗流场,和对应声场的大数据进行分析,三维流速矢量声纳可视化成像系统将自动生成地下工程需要的各种水文地质参数图表。