地下水渗流沉降的三维耦合模型及程序的研制

研制可合理模拟预测基坑降水过程中引起地面沉降的计算机程序,并提出最优化降水方案.基于三维全耦合数值模型,笔者开发了GWS软件.GWS软件是以比奥固结理论为基础,将土体的非线性特征及土的渗透性随应力状态的动态变化考虑进去,通过耦合地下水渗流场和土体应力场进行模拟预测基坑降水过程中渗流场及地面沉降的变化.以一个实际基坑降水工程为例,经GWS软件计算得出5口井联合抽水方案,后续工程证明此方案正确、可靠.以三维全耦合数值理论为基础的GWS软件,可以为基坑降水工程引起的地下水渗流场变化及地面沉降量提供可靠的预测.     

深基坑降水对周边建筑环境影响的研究

使用传统模型研究深基坑降水对周边建筑环境影响时研究分析效果差。为此对深基坑降水对周边建筑环境的影响进行研究。引入持水重度、相关密度指标、给水度等概念,计算土层持水密度;采用分层总和法,将周边建筑环境土层分为潜水含水层、承压含水层、隔水层、半承压含水系统四部分,代入计算出的土层持水密度,分析土层应力增量;在土层应力增量分析的基础上,运用FLAC方法计算基坑降水引起的地面沉降程度,实现深基坑降水对周边建筑环境影响的研究,完成影响研究模型的设计。     

基于有效控制抽水量和地面沉降的长江Ⅰ级阶地深基坑深井降水参数取值优化

针对目前深基坑深井降水研究中仅关注目标降深及相应地面沉降,未考虑满足目标降深条件下的有效控制抽水量问题,以武汉长江隧道明挖段深基坑深井降水工程为例,通过抽水试验分析了井管直径、进水段的相对位置b/M以及井的不完整程度l/M对基坑涌水量的影响,确定了止水帷幕长度、井管直径、过滤管有效长度和合理位置等降水参数,根据试验数据拟合出该地区非完整井涌水量经验公式;建立了控制抽水量和地面沉降的深基坑深井降水参数优化设计模型,求解Maxf(l)得出的过滤管长度,与抽水试验结果相近。结果表明：止水帷幕进入强透水层厚度2/3处时,其对基坑坑内抽水量和坑内外水位有控制作用;选用Φ250井管、过滤管设置在强透水层上部(b=0)、l/M值较小及附加阻力系数差(ξ₁-ξ₂)最大时,基坑涌水量较小;q₀-l、Δq₀/Δl-l曲线中曲率最大点对应的过滤管长度范围为14.0～16.0 m,其对应的基坑涌水量q₀最小;考虑井群干涉的影响,干涉井涌水量在基坑中心处最小、角点处最大。     

深基坑降水设计及降水对周边环境影响的分析

为了更好地解决深基坑降水问题,本文分析了基坑降水的主要作用,介绍了常见的基坑降水方法与适用范围,并以武汉市瑞安街永清片区某深基坑降水工程为例,在结合其工程地质及水文地质条件和明确降水设计要点的基础上,选取合理的降水方案进行了深基坑降水的优化设计,同时探讨了深基坑降水对周边环境的影响以及相应的治理措施。     

基坑开挖及降水对周边地铁隧道变形的影响分析

为研究基坑开挖及降水对既有地铁隧道变形的影响。基于深圳前海某基坑项目,考虑基坑开挖及降水情况,结合修正的摩尔-库伦本构模型,利用MIDAS GTS NX软件建立基坑三维有限元模型和二维有限元模型,分析了基坑开挖及是否考虑降水对基坑支护结构变形的影响并与现场基坑支护结构的监测结果进行了对比,并分析了基坑开挖及降水对周边地铁隧道变形的影响,以及不同初始地下水水位(降水深度)对地铁隧道变形的影响。结果表明:基坑开挖时,考虑降水会增加基坑支护结构地连墙的变形,支护墙位移增加约4 mm,不能忽略降水情况;在基坑开挖及降水条件下,周边地铁隧道水平方向的变形呈"横蛋状",隧道竖向方向的变形呈整体下降趋势;当地下水水位埋深小于0.3倍的开挖深度时,地下水渗流对基坑变形的影响显著,当初始地下水水位埋深大于0.5倍的开挖深度时,地下水水位对基坑工程的影响相对减弱。     

粤东典型区地面沉降时空演化特征及成因分析

粤东地区谷饶镇的地面沉降发展时间长、规模大,但是无地面沉降的监测数据,给该地区地面沉降的定性评价带来困难。采用InSAR测量技术,获取了研究区2015—2018年间的地表变形数据,采用克里金方法和空间叠加分析研究了该地区地面沉降的时空演化规律及其影响因素。结果表明:研究区地面沉降速率基本呈减小趋势,整体上呈现持续变形的特征;引起研究区地面沉降的物质条件主要是岩土体松散与土质不均;研究区第四系地层在垂向上主要分为两层压缩土层组,尽管第一压缩土层厚度小于第二压缩土层,但其工程力学性质差,其影响不能忽略;建筑荷载和地下水开采是引起研究区地面沉降的两个重要因素,而造成研究区严重地面沉降及不均匀地面沉降的主要原因是大量开采地下水。     

深基坑多层承压含水层中混合井降水技术优化研究

对于多层承压含水层中的深基坑工程而言,水文地质条件复杂,基坑施工常因隔水层厚度不足或水力坡降过大导致坑底突涌,盲目地进行坑内降水又会造成基坑渗流场突变、基坑内外水位差过大等问题。因此,地下水的有效控制成为基坑开挖成败的关键。以某深基坑降水工程为实例,通过理论计算并结合数值模拟研究了不同承压非完整井的相关参数,包括滤管数量、位置和长度,揭示了相关参数对减压降水效果的影响,优化了隔、降组合降水措施。结果表明:采用混合井双滤管复合结构深井时降水成效显著,且第一、二承压含水层上、下分层滤管长度比接近1∶1时达到最优值,此时理论计算结果与数值模拟结果的相对误差最小,仅为6.81%,故对处于多层承压含水层等复杂水文地质条件下的深基坑工程可结合实际地层结构借鉴混合井分层滤管长度最优比值进行降水设计。     

多元线性回归方法在地面沉降量预测中的解析及应用

地面沉降问题已经在世界范围内普遍存在,地下水的开发利用是导致地面沉降大面积发生的主要因素。针对城市地下水开采引起的地面沉降量预测和计算问题,在分析地下水水位变化引起的地面沉降机理的基础上,采用数理统计方法,依据工程实例分析了地面沉降量与地下水水位变化之间的相关关系,建立了基于太沙基有效应力原理的地面沉降量与地下水水位多元线性回归模型,用来预测未来地下水水位下降后引发的地面沉降量。该研究方法可为城市地下水开采引起的地面沉降问题研究提供思路和参考。     

京华大厦深基坑降水方案的设计与施工

本文在全面分析了位于北京市朝阳区劲松东口京华大厦基坑的工程地质及水文地质资料后，结合多年的工程经验，对该基坑的降水方案提出了合理的设计与施工措施，并取得了非常理想的降水效果，保证了工程的顺利完成。     

淮南市抽排松散层地下水造成区域性地面沉降的机理分析

根据淮南地区地面沉降观测结果资料，分析了市区松散层特性，重点探讨抽排松散层地下水引起区域性地面沉降的机理，为本区地面沉降防治提供科学依据。     

长江Ⅰ级阶地某深基坑地下水控制分析

对于地处长江I级阶地的深基坑工程而言,由于其地层软弱、水文地质条件复杂、周边建筑密集等原因,地下水的有效控制成为基坑开挖成败的关键。本文以位于湖北荆州市繁华中心城区的地下商业城某深基坑工程为例,通过理论分析和经验判断,提出采用竖向隔水帷幕+深井降水的综合方案来控制深基坑地下水问题,即在弱透水层的潜水和承压水采用在支护桩之间施打高压旋喷桩形成竖向隔水帷幕,在强透水层的承压水采用井管降水的方法来控制基坑地下水,但降水井的深度要适当。经过工程实践验证表明,弱透水层的潜水、承压水的处置措施得当,可为富水复杂环境地质条件下的深基坑工程的设计与施工提供借鉴。     

基坑放坡安全开挖的设计与施工

放坡开挖适用于地基土质较好、开挖深度不深,以及施工现场有足够放坡场所的工程。本文讨论了软土基坑施工中,当开挖不深(3～5m)、基坑开挖对周边工程环境要求不高或有可靠措施时采用放坡开挖的技术参数,列举了工程实例。     

汉口地区深基坑开挖中的环境工程地质问题

近10年来，汉口地区兴建了众多的高层建筑，一般都建有地下室，本文在叙述汉口地区地质条件的基础上，着重分析了深基坑开挖的环境工程地质问题及其防治对策，对深基坑施工的顺利进行及保护周边环境具有一定的实际意义。     

抗剪强度折减系数法在基坑土钉墙稳定性分析中的应用研究

深基坑土钉墙支护结构由于其经济可靠且施工快速简便,已在许多国家得到迅速的发展和应用。但由于土钉墙支护基坑边坡稳定性分析中土体计算参数的难以确定,常常误导土钉设计,造成众多基坑土钉墙事故的发生。笔者根据抗剪强度折减系数理论,并结合FLAC3D三维动态仿真模拟．分析了基坑土钉墙在开挖与支护作用下的应力场与位移场分布形态特征,据此得出其发生扰动后的综合强度参数,以此综合强度参数计算基坑坡体的安全系数,为基坑土钉墙稳定性分析提供了有效途径。     

地铁深基坑内支撑结构优化分析

深基坑工程中不同支撑数量会影响基坑系统支护结构的刚度,将对基坑的变形产生一定的影响。武汉市某地铁车站深基坑工程在设计前期分别提出了两种基坑支护结构设计方案,一种采用五道内支撑,另一种采用六道内支撑。为验证不同内支撑数量对该深基坑支护结构的影响,采用Plaxis 3D有限元软件建立了三维有限元模型,模拟分析了不同内支撑数量对该深基坑支护结构的影响。结果表明:六道内支撑方案中-11.8 m处的钢撑使地表以下约8~19 m范围内地下连续墙侧向水平位移增幅显著减少,墙体侧向变形值均在35 mm范围内;五道内支撑方案中基坑长边地下连续墙最大侧向水平位移均保持在40~50 mm左右,总体上满足规范对基坑支护结构变形的要求;六道内支撑方案设计过于保守,造成了经济浪费,五道内支撑方案同时兼顾了安全性与经济性,更适合作为该深基坑现场支护结构的设计方案;将数值模拟结果与现场监测结果进行对比,发现两者具有较好的一致性,证明了有限元模型计算结果的正确性。     

深基坑二次支护失稳与加固——以湖南某商住楼基坑为例

某深基坑经历两次支护设计,在开挖过程中,仍出现了支护结构失稳现象,笔者介绍了这两次支护的结构形式,分析了失稳原因,并在原有支护上提出了加固措施,解决了支护结构失稳问题,取得了良好的经济效益.     

三江源地区冬虫夏草采挖对草地植被的影响

在三江源地区冬虫夏草3个产区——青海省黄南藏族自治州泽库县、果洛藏族自治州玛沁县和玉树藏族自治州杂多县设置虫草采挖样地和对照样地,通过样方调查和统计分析,评价冬虫夏草采挖活动对草地植被的影响. 结果表明:冬虫夏草采挖使草地物种多样性、盖度和地上生物量降低,群落优势度升高.由于采挖活动,Shannon-Wiener多样性指数减少了10.3%~12.5%,群落盖度降低了10.6%~19.1%,地上生物量降低了20.7%~46.1%,Berger-Parker优势度指数增加了16.7%~31.8%. 采挖活动未使地下生物量产生显著变化. 植被状况的恶化将影响冬虫夏草的形成过程,因此,应加强冬虫夏草产区的植被保护,以实现资源的可持续利用. 地上生物量对冬虫夏草采挖活动最为敏感,可作为冬虫夏草产区植被保护过程中的首选评价指标. 采挖活动对地上生物量的影响程度与地理位置有关,表明采挖活动的效应具有区域分异特征,冬虫夏草资源保护策略应根据区域特点制订.      

西南某水电站洞室群开挖对坝头边坡的敏感性分析

文章通过对水电站洞室群开挖的研究,在Midas/GTS软件的帮助下,用数值模拟的方法进行了水电站洞室群开挖对坝头边坡的敏感性分析,模拟了水电站的坝头边坡在洞室群开挖下的位移和应力的变化,得到了洞室群开挖对坝头边坡的影响的一些数据,得出了一些自己的结论,即洞室群的开挖对坝头边坡的影响主要是在断层附近,必要时应该进行一定的支护措施,而且根据地质条件的不同,影响程度也有一定的改变。     

河道砂石属性与权属安排研究

在我国,河道砂石目前已是稀缺资源,但由于河道砂石权属安排研究及相应规范性文件的缺失,导致河道采砂管理秩序混乱,河势稳定和堤防等的安全受到严重威胁。论文探讨了河道砂石的双重属性、河道采砂的系统性,以及在不同属性下河道砂石利用管理的差异;剖析了目前一般河道砂石权属安排的现状及存在的问题,并总结了国务院颁布的《长江河道采砂管理条例》的实施效果。在此基础上,进一步分析了河道采砂权属安排的客观要求和基本原则,提出了河道砂石权属安排的制度框架,包括:河道砂石处分权应归河道管理机关,河道采砂管理实行地方政府行政首长负责制;河道砂石收益权原则上属沿河县市级人民政府共有,收益分配方案以河道管理机关为主负责确定。