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1、基坑降水對周圍土體的影響——陳曉平基坑開挖引起地表變形的原因分析陸健文中提到說基坑周邊地表產生變形主要有三方面原因:1、降水引起的坑外地層固結沉降2、基底的回彈和隆起3、圍護結構的變形4、其他原因基坑降水引起的地面沉降機理探討劉耀峰李事業(yè)項漢昌彭易華喬松林抽水期間的地面沉降由兩部分組成:1、含水層的壓縮變形:由于含水層中砂粒自身強度較高,加之顆粒周圍存在帶壓的水,當水位降深較小時,砂粒之間的位置難以得到調整,宏觀上表現(xiàn)出的壓縮量極小,且很快趨于穩(wěn)定。2、上部粘性土層的釋水壓密,符合太沙基一維固結理論。在降水期間
2、,由于抽水時間有限(一般2~4個月),在這段時間內,粘性土的固結度一般在0.2左右,釋水壓密的壓縮模量一般在1.0~1.6cm之間。決定沉降的三個主要因素:一個含水層的水位下降后,原水位以下土層有效應力增加、土層厚度、土層的壓縮模量是導致地面沉降的主要因素。沉降計算公式:S=Δd*h/E其中Δd(有效應力增量)是水位下降值ΔH引起的,是致沉的動力,h和%指土層厚度和土層的壓縮模量,它們是致沉的關鍵。含水層的致沉作用是各個含水層的獨立行為,在基坑開挖工程中采取降水措施,若降低一個含水層的水位就能達到目的時,就不要
3、觸動另一個含水層,這樣就可以減少地面沉降量。影響地面沉降的施工因素軟土地區(qū)基坑降水周邊地面沉降機理基坑工程開挖引起地表移動變形的隨機介質模型及工程實例賀躍光,劉寶琛(中南大學信息物理工程學院,長沙410083)隨機介質理論基礎李特威尼申等學者應用非連續(xù)介質力學中的顆粒體介質力學研究巖層及地表移動問題,認為開采引起的巖層和地表移動的規(guī)律與作為隨機介質的顆粒體介質模型所描述的規(guī)律在宏觀上相似。概率積分計算方法就是把地下開采所引起的巖層及地表移動過程看作是隨機過程,用概率論的方法建立由地下單元開采所引起的巖層及地表單
4、元下沉盆地表達式、單元水平移動表達式,經(jīng)迭加建立地表下沉的剖面方程及其它移動與變形分布表達式。李特威尼申稱這一方程的介質為隨機介質,遵循這一規(guī)律的運動稱為隨機介質運動。砂粒、巖塊體、破碎礦巖等就是這類介質。隨機介質理論是地表移動與變形、巖體內部移動與變形等預計體系的基礎。單元下沉盆地的表達式地表單元開采移動表達式以上述公式推導為基礎,可求任意水平開采時的地表移動與變形值?;庸こ涕_挖引起的地表移動與變形模型基坑的開挖必將導致周圍巖土體疏水,使巖土體內地下水位下降,同時使開挖巖土體失去部分橫向支撐,基坑側壁巖土體
5、將向開挖空間產生移動,巖土體疏水會使骨架的有效應力增高,從而引起巖土固結加密,導致巖土體的沉降與變形。應用隨機介質理論及巖土固結原理,可以綜合研究基坑開挖及疏水引起的地表移動與變形。此處將應用隨機介質理論和土力學原理建立疏水地面沉降的隨機介質模型來預計疏水引起的地面沉降。固液兩相體疏水孔隙水應力減小土體骨架應力增加固結壓密土體沉降假設巖土顆粒及孔隙水均不可壓縮,則疏水后巖土體的固結主要是由于有效應力增加而導致的巖土體內孔隙的減小。巖土顆粒的有效應力有效應力增量巖土疏水半徑:其中h為抽水點地下水位最大沉降值為;k
6、為地下水滲透系數(shù)。根據(jù)隨機介質理論,單元下沉盆地為為水平上的開采主要影響范圍,C,為開挖主要影響范圍角。在原始水位線=h與水位下降曲線之間的疏水部分中,任何單元巖土體均產生微小壓縮ds,上述影響的疊加綜合,在地表形成的下沉量為加權平均內摩擦角基于實測的基坑降水對周邊土體承載能力的影響研究姜晨光,路奎,林長勝,石偉南,鞏亮生基坑降水對周邊土體承載能力的影響:1)無截水措施情況下基坑降水后基坑周邊地下水位的變化情況2)無截水措施情況下基坑降水后周邊土體承載能力的變化情況反映的是降水井周邊地區(qū)地下水位隨降水井內實際
7、水位變化的經(jīng)驗數(shù)學關系,不反映降水井實際水位與降水時間的相關關系。當然,降水井內實際水位的高低是與降水方式及降水時間密切相關的(這種相關關系極其復雜,涉及因素很多,不太容易用一個簡捷型函數(shù)表示,故本文只考慮降水井實際水位的變化而不涉及降水方式及降水時間問題)。反映的是天然狀態(tài)下土體在地下水位變化時的承載能力變化經(jīng)驗數(shù)學關系,與基坑是否支護沒有直接的關聯(lián)關系,當然基坑支護會適當彌補周邊土體的承載力損失,彌補的程度與支護形式、土體特性等多種因素有關(也不太容易用一個簡捷型函數(shù)表示,故本文只給出了無支護條件下天然狀態(tài)
8、土體在地下水位變化時的承載能力變化)。另外,地鐵工程基坑的坑壁抗側移能力與基坑支護形式具有密切的關聯(lián)關系,限于篇幅,本文不做過多的闡述