深基坑混合抽水地面沉降的机理研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangdianxitong
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地下水对深基坑的影响主要是力学作用(包括孔隙水压力、静水力和动水力)的影响,很多情况下能导致基坑的稳定性降低甚至完全丧火,从而带来巨大的财产甚至生命损失。在深基坑工程中,为了获得基坑开挖的干作业空间、保证基坑边坡和底板的稳定性以及保证基坑周边的建筑物正常使用,首先必须对地下水进行有效控制。对地下水的控制包含防渗隔离和降、排水等地下水处理方法。本文主要讨论的是基坑工程中的混合抽水问题。 自然界的含水系统,绝大多数具有多层性。对于多层含水系统,在深基坑降水中,为增大山水量,简化施工工序和降低成本,多采用混合抽水。混合抽水就是指从多个含水层中同时抽汲地下水。 混合抽水在降低地理水位的同时会引起地面沉降。由有效应力原理和水动力固结理论可知,混合抽水引起水头降低时,含水层土体所受的总应力不变,而其中孔隙水压力变小,所以十体颗粒之间承受的有效应力变人,从而产生变形固结;另外,在抽水过程中透水层的放水速度比弱透水层快,因而水位下降也快,停止抽水后,由于两类十层之间水位高度不同,存在水位差,而表现为弱透水层向透水层渗水,弱透水层冈而继续有压实作用,仍有沉降发生。 本文研究混合抽水引起的地面沉降问题的内容和方法是这样的:首先经过对比已有的各种地面沉降机理,结合自己的理解和这些机理在实际工程中的检验情况,找山一个适合解释混合抽水引起的地面沉降的机理;然后,基于“混合抽水过程中,地下水的渗流利含水土体的变形固结是相互影响”这个认识,先后研究了二维Biot固结理论和地下水渗流模拟方法,并建立了混合抽水条件下地下水的渗流和土体变形固结的三维流固完全耦合数学模型;最后,对某基坑抽水过程中地面沉降量的监测数据进行了研究,检验所得山的沉降机理利数值模拟方法的止确性。
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