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《成都理工学院》 2001年
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基坑降水引起的沉降变形时空规律及降水控制研究

张莲花  
【摘要】: 本文首先对基坑工程的研究现状以及引起的对周围环境的影响作了较为详 细的论述,并着重对基坑工程降水产生的不良现象进行分析。总结了基坑降水 引起沉降常用的计算方法。 针对基坑降水引起沉降的原因是水头降低导致有效应力增加的客观事实, 对基坑降水的水位动态进行了模拟研究。特别对不同于供水水文的有隔水帷幕 的基坑降水水位动态模拟进行分析,提出利用虚拟井点通过统流量耦合的水位 计算数学模型。并引用Forchheimer公式推导出,有隔水帷幕时降水水位影响半 径的估算公式。 针对降水引起沉降计算时,普遍采用总应力不变的观点计算有效应力增量 的现状,提出总应力变化前提下潜水和承压含水层水位降低产生地层有效应力 增量的计算公式。并进一步提出降水后土层持水密度的概念,利用水文中给水 度的概念,推导出持水密度与给水度及工程常用土的物理力学指标之间的函数 关系,运用到降水引起的固结沉降计算中。 由于沉降观测资料是基坑降水和支护结构变形两者引起沉降的总和,为估 算支护结构变形产生的地面沉降,本文还对支护结构变形产生沉降的估算方法 进行了总结,并运用灰色理论预测支护结构变形的发展。 对降水过程中的回灌措施的效果和影响范围进行了讨论,提出回灌作为防 止措施的效果比作为治理措施的效果要好得多的观点,并对水位自然回升时基 础和地下室进行抗浮验算。 本文提出了沉降变形控制的降水最优化设计的概念,即以周围环境对降水 引发沉降的最低要求为约束,同时又满足工程施工和工程安全的需要,进行降 水设计。这将改变过去人们仅从工程安全和施工条件的角度去进行降水设计的 传统观点,而是把环境的因素考虑进来进行降水设计。 最后通过工程实例计算与实测值比较,验证了本文的降水和沉降的计算方 法是较为准确而有效的.
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