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基坑降水引起地面沉降影响性分析

高东  
【摘要】:随着城市的快速发展,我国地铁建设如雨后春笋般的涌现,随之而来的也发生了较多的工程事故,因地下水问题造成的基坑工程事故也不绝于耳。在存在地下水的基坑开挖过程中势必会涉及降水问题,如果降水操作不当,可能会造成围护结构的变形,地层沉降及临近建筑物基础倾斜,墙体开裂、道路及地下管线破坏等严重问题。基坑在开挖、支护及降水过程中引起周围沉降和变形的因素很多,甚至有些因素之间相互作用,都可能对基坑沉降控制起至关重要的作用,如何能够在基坑开挖、支护及降水过程中将影响因素进行合理、全面的考虑,是一个亟待研究和解决的问题。为了研究基坑降水过程中各种参数对基坑支护结构变形和周围地层沉降的影响,本文通过对基坑降水方式、基坑破坏形式及基坑降水机理等理论研究进行了详细的阐述,通过用有限元软件M1DAS/GTS NX对基坑开挖、支护及降水过程进行仿真模拟,用数据处理软件Origin对模拟结果进行对比分析,优化支护结构的参数减少了降水过程对基坑支护结构的变形及地层沉降的影响,得到了如下结论:(1)在存在地下水的区域进行基坑开挖时必须考虑基坑降水对工程的影响。降水会造成地连墙、底板、格构柱等支护结构变形的增大,尤其对基坑临近区域地面沉降有较大影响,降水对临近地面沉降的影响是不考虑地下水情况下的10倍,降水对地面沉降的影响不容忽视。所以在有较高地下水位的区域进行基坑开挖时,必须对开挖区临近的地下管线和建筑物等采取必要的措施,防止因地下水位的降低给基坑及邻近地层内的管线、建筑物等造成破坏。(2)通过对不同支护条件下基坑变形情况的分析,得出:地连墙的厚度、底板和格构柱的尺寸变化对结构本身及周围地层变形的影响较小,地连墙的嵌固深度对基坑周围地层沉降的影响较大。在对基坑进行降水的过程中要考虑地连墙的埋深对基坑稳定性的影响,通过对比分析得到当地连墙的嵌固深度达到7m时,降水对基坑临近地层沉降的影响会逐渐变小;也验证了一般在基坑工程中普遍将地连墙的厚度设置为1m,这时地连墙既能满足基坑的变形要求,达到较高的结构承载力,也能作为隔水帷幕,起到阻挡基坑内外水力联系的目的。


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