吉林大学学报(地球科学版) ›› 2022, Vol. 52 ›› Issue (6): 1946-1956.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20210233

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

悬挂式止水帷幕深基坑降水方案模拟优化

骆祖江1,成磊1,张兴旺1,于丹丹2,徐成华2   

  1. 1.河海大学地球科学与工程学院,南京211100
    2.江苏省地质矿产局第一地质大队,南京210041
  • 收稿日期:2021-07-26 出版日期:2022-11-26 发布日期:2022-12-27
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(41874014)

Simulation and Optimization of Dewatering Scheme for Suspended Impervious Curtain in Deep Foundation Pit#br#

Luo Zujiang1,Cheng Lei1,Zhang Xingwang1,Yu Dandan2,Xu Chenghua2   

  1. 1. School of Earth Sciences and Engineering,Hohai University, Nanjing 211100, China
    2. The 1st Geological Brigade of Jiangsu Geology & Exploration Bureau,Nanjing 210041, China
  • Received:2021-07-26 Online:2022-11-26 Published:2022-12-27
  • Supported by:
    the National Natural Science Foundation of China (41874014)

摘要: 为研究深基坑降水工程中悬挂式止水帷幕和抽水井过滤器最佳组合深度,优化深基坑降水方案,以南通市地铁1、2号线换乘站青年路站深基坑降水工程为背景,以地下水渗流理论与太沙基一维固结理论为基础,建立考虑土体参数随固结过程变化的深基坑降水三维渗流与地面沉降耦合数学模型,并采用有限单元法进行求解。使用抽水试验资料对可视化数值模型进行识别验证,通过对坑内水位和坑外地面沉降量的控制,优化抽水井的数量及抽水量,模拟预测止水帷幕插入含水层1/3、1/2、2/3深度处3种方案下过滤器的最佳位置,并对3种方案从工期、造价及安全可靠性等方面进行对比分析。结果表明,在止水帷幕插入含水层1/2深度下,抽水井过滤器插入含水层9/50~9/20深度处,即止水帷幕底部埋深为46.2 m、过滤器埋深为33.7~42.7 m时,采用17口抽水井进行降水的方案为最优方案。

关键词: 深基坑降水, 地面沉降, 悬挂式止水帷幕, 有限单元法

Abstract: In order to study the optimal combination depth of suspended impervious curtain and dewatering well filter in deep foundation pit dewatering project, and optimize the dewatering scheme of deep foundation pit, the deep foundation pit debasement project of Qingnian Road Station of Nantong metro was chosen as a case study, and the groundwater seepage theory and Terzaghi one-dimensional consolidation theory, a coupling mathematical model of three-dimensional groundwater seepage and land subsidence considering the variation of soil parameters with the consolidation process was established and solved by the finite element method. Using pumping test data, the visual numerical model was identified and verified. By controlling the water level in the pit and the ground settlement outside the pit, the number of pumping wells and the pumping rate were optimized, and the optimal position of the filter under three working conditions of plugging the impervious curtain into the aquifer was simulated and predicted. And the three schemes from the construction period, cost and safety and reliability and other aspects of comparative analysis, it is concluded that when the impervious curtain is inserted into the aquifer at a depth of 1/2, the filter of the dewatering well is inserted at about 9/50-9/20, that is , the buried depth at the bottom of the impervious curtain is 46.2 m,and the buried depth of the filter is 33.7-42.7 m, 17 pumping wells are adopted for dewatering as the optimal scheme.

Key words: deep foundation pit dewatering, land subsidence, suspended impervious curtain, finite element method

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