回灌开启时间对地层沉降与应力应变的影响

发布时间：2021-08-10 11:36

　　在天津、上海等沿海地区基坑工程中,由于地下水位较高且含水层分布广泛,当基坑抗突涌稳定安全系数不足时,需对承压含水层减压抽水.根据有效应力原则,减压抽水可导致有效应力上升,加剧基坑外沉降.在基坑施工期间,可使用回灌作为有效的沉降控制措施来保护基坑周围的重要建筑物.工程实践表明,在长时间减压抽水后回灌,仅能保证沉降不再发展,很难使沉降完全恢复.针对此问题,采用三维流固耦合有限元模型,对比分析减压井和回灌井在先灌后抽、同灌同抽、先抽后灌3种方案下土体应力应变特征.研究表明,回灌井与减压井开启顺序对地表沉降影响显著,先抽后灌造成地表沉降最大,沉降值与回灌前抽水时间呈正相关.造成沉降差异的主要原因是上覆弱透水层在不同方案下应力路径不同,从而导致塑性压缩变形不同.在先抽后灌方案中,上覆弱透水层有效应力先升后降,受前期固结压力与回弹模量影响,上覆弱透水层可产生较高的压缩变形.因此,在实际工程中应尽量保证同抽同灌.同时,当抽水量恒定时,相邻弱透水层渗透系数也会改变土体竖向变形分布,下卧弱透水层渗透性越强,地表沉降越小,而上覆弱透水层的渗透性对地表沉降影响较小. 

【文章来源】：天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020,53(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

典型地质剖面图

由实测结果可知，以粉土、粉砂为主的承压含水层中，建筑物的沉降会随着地下水位的下降而增大，当水位抬升后，沉降不再显著发展并且也不产生明显回弹，但当水位再次下降时，沉降还将继续发展．多次水位变动会产生大量塑性变形，后期通过回灌仅能保持土体沉降不再继续发展，沉降恢复效果并不理想．同时由于基坑外水位影响，被保护建筑物沉降发展极其不均匀，最大差异沉降达到10 mm以上．该场地浅层主要以粉土以及粉质黏土为主，其特征为渗透性差且压缩性高，因此降水过程中，不均匀沉降更为明显．图3 回灌期间水位变化

回灌期间水位变化

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3333989