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地铁车站基坑降水回灌对周围环境影响规律研究

戚平  
【摘要】:随着城市轨道交通的发展,地铁已成为大中城市的主要交通方式。地铁车站基坑具有开挖深度大,周围环境复杂,地下管线多的特点。因此,在地铁建设过程中,不可避免地会遇到各种基坑工程问题。其中,地下水降水回灌对基坑开挖稳定性和周围环境的影响是一个重要问题。由于不同的地域及其地质条件限制,各地采用的基坑工程降水回灌方法具有一定的经验性。同时,土体渗透特性等力学参数具有一定的离散型,其在基坑降水回灌工况下对周围环境产生影响如何有待深入研究。综上,为更好地服务于我国地铁车站基坑工程建设,本文依托济南轨道交通R1线基坑工程,基于ABAQUS随机参数分析,结合该区特有的工程地质和水文地质条件,研究不同的降水回灌参数对基坑周围环境的影响,主要包括以下研究内容:(1)根据现场回灌试验结果,研究回灌期间回灌压力对周边水位的影响以及周边不同深度土体的沉降量和孔隙水压力变化规律。结果表明,水位抬升量与回灌压力增量成正比例关系,同时,回灌压力也会对周边土层的向上变形和孔隙水压力产生影响。(2)采用数值计算方法研究土体渗透系数的各向异性与变异性对基坑降水的影响。通过不同的水平渗透系数与竖向渗透系数比值,研究土体渗透系数各向异性变化对降水曲线的影响规律;通过考虑水平渗透系数的变异性,研究水平渗透系数变异性对降水曲线的影响规律。结果表明,水平与竖向渗透系数相对大小会影响降水曲线,而水平渗透系数变异性会改变降水井附近的水头高度。(3)研究不同的降水回灌深度与降水回灌井间距,降水回灌模型参数对周围环境的影响规律。结果表明,降水深度差值与地表沉降差值存在一定的线性关系,回灌深度差值与地表隆起差值也存在一定的线性关系。回灌井与降水井间距对地表变形存在一定的影响。(4)对于c、?、E土层参数,通过考虑某一参数变异性与三者同时变异性,研究土体参数变异性对基坑降水回灌周围环境的影响规律。结果表明,仅考虑某一参数的变异性是不合理的;变异性模拟与均值模拟所得出的地表变形规律是不相同的;参数变异性大小对地表沉降曲线产生一定的波动。


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