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深基坑分层降水与开挖对坑底隆起影响的分析

366 2021-04-26 11:00:03

软土地基中的深基坑开挖,绝大多数情况都需要进行人工降低地下水,即在深基坑开挖前,预先在开挖四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备,将开挖区域内地下水降低开挖地面以下标高,同时在施工开挖期间仍不断抽水。降低基坑地下水水位,一方面能保证基坑开挖在干燥的环境下进行,为机械化进场施工创造了良好的环境;另一方面降水能显著增强坑内土体的抗剪强度,从而增加了基坑坑底的稳定性。

对高水位沿海地区的基坑,施工时一般控制降水水位在开挖面以下 2m。降水过程可以理解成对下层土体的加荷过程,也就是降水深度内土体的浮力消失,增加的重量加在下层土体上,因此坑底土体的强度得以提高,同时坑内土体的有效应力增加,有利于降低坑底隆起变形。因此,对深基坑坑内降水对坑内回弹变形的影响进行研究,有很强的工程意义。

针对降水对土体强度与变形性状的影响,吴林高等进行了大量的试验,得出降水能改善降水范围土体的抗剪强度及变形性状。而针对降水对坑底回弹变形的影响,国内外研究并不多。Serota-2-在 1956 年通过对伦敦地区采用坑内降水的基坑工程进行观测,发现基坑的回弹很小,而在没有采用坑内降水的基坑,坑内土体回弹明显。安璐等【2】在天津市交通枢纽基坑工程回弹实测数据的基础上,发现大幅度的降水显著减小基坑回弹变形。上海杨树浦电厂1 号工作井深基坑,采用坑内降水,实测坑底回弹量仅为 87.19mm,比估算值减小 28.8lmm;彭越浦泵站圆井基坑开挖深度 26.45mm,采用降水施工。基抗开挖到设计深度后,实测基坑中心沉降量为 117.65mm,比计算值小了 41.2mm∶约占基坑底部回弹计算隆起量的 25.9%。

以天津市交通枢纽基坑工程为工程背景,利用三轴试验研究了基坑施工过程中降水开挖交替作用对基坑坑底不同位置土体的变形及强度特性的影响。