复杂挖深超深基坑地下水控制研究

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近年来,基坑工程多为多建筑群综合体基坑,特点是基坑深度大、平面形状复杂、竖向不同深度基坑形成交叉。当同一个基坑内存在不同挖深时,在不同挖深处抽降地下水影响不同,需采取不同的处理措施。针对基坑内存在深浅不同挖深的情况,根据深层承压水截断方式的不同,止水帷幕设置方式可分为深浅坑共同截断、深坑单独截断、局部截断与不截断。在深浅基坑共同存在的条件下,根据基坑的不同挖深差异、基坑面积,如何选取和设置降水和止水措施,分析确定深基坑抽降承压水层对浅基坑及周边环境的影响是目前亟待解决的问题。本文依据天津地铁6号线宾馆西路站工程现场抽水试验,对试验结果运用解析法和数值模拟反分析,确定水文地质参数,为止水帷幕优化设置提供依据。对四种止水帷幕设置方式下基坑降水效果进行对比分析,结果表明在该试验场地地质条件下,全部截断与深坑单独截断方式具有良好的控制周边水位下降与地表沉降的作用;局部截断与不截断方式下周边地面沉降值远大于全部截断与深坑单独截断方式。相对于不截断方式,局部截断对深层承压水被截断一侧的地面沉降具有显著的减小作用,并且降水时间越短,距离止水帷幕越近,该减小作用越明显。此外,局部截断方式深层承压水止水帷幕越长,对该侧地面沉降控制效果越好,但深层承压水止水帷幕两端周边会产生较大的不均匀沉降。改变深浅坑深度差时,全部截断方式下周边水位和地面沉降值变化较小,深坑单独截断方式下基本不发生变化,两者具有很好的控制周边地面沉降的作用。当深坑开挖深度较小时,不截断与局部截断方式下基坑周边含水层水位降深及地面沉降较小,但随着深坑开挖深度的增大均显著增大。当止水帷幕设置为全部截断深层承压水方式时,由于浅坑水位降深基本与深坑相同,故改变深坑开挖面积,基坑降水设计可保持不变,周边地面沉降亦不发生变化。当深坑开挖面积较小时,采用深坑单独截断方式基坑周边地面沉降与全部截断方式相差不大,但当深坑开挖面积较大时差值明显增大。深坑开挖面积较小时,基坑内承压水降水范围较小,局部截断方式与不截断方式基坑周边沉降值亦较小,但随深坑开挖面积的增大亦显著增大。
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