深大基坑悬挂式止水帷幕减压降水模型解

孟旭; 陈东霞; 陈波; 袁博

doi:10.12454/j.jsuese.202400396

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深大基坑悬挂式止水帷幕减压降水模型解

更新时间：2024-08-05

- 深大基坑悬挂式止水帷幕减压降水模型解
- The Solution of the Model for Decompression Dewatering in Deep and Big Foundation Pits with Suspended Waterproof Curtain
- 工程科学与技术 2024年页码：1-9
- 作者机构：
  
  1.厦门大学建筑与土木工程学院，福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室，厦门 361005
  2.中铁南方投资集团有限公司，深圳 518000
- 作者简介：
  
  孟旭（2000-），男，硕士.研究方向:地下水渗流场及基坑稳定性.E-mail: 1031988334@qq.com.
  陈东霞，博士，助理教授.E-mail: dongxiachen@xmu.edu.cn.
- 基金信息：
  
  福建省自然科学基金项目(2021J01010;2021J02003);中铁南方2022年科技创新计划课题(202208)
- DOI：10.12454/j.jsuese.202400396
  中图分类号： TU43
- 网络出版日期：2024-08-05，
  
  收稿日期：2024-05-29，
- 稿件说明：
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孟旭,陈东霞,陈波等.深大基坑悬挂式止水帷幕减压降水模型解[J].工程科学与技术,

MENG Xu,CHEN Dongxia,CHEN Bo,et al.The Solution of the Model for Decompression Dewatering in Deep and Big Foundation Pits with Suspended Waterproof Curtain[J].Advanced Engineering Sciences,
孟旭,陈东霞,陈波等.深大基坑悬挂式止水帷幕减压降水模型解[J].工程科学与技术, DOI：10.12454/j.jsuese.202400396.

MENG Xu,CHEN Dongxia,CHEN Bo,et al.The Solution of the Model for Decompression Dewatering in Deep and Big Foundation Pits with Suspended Waterproof Curtain[J].Advanced Engineering Sciences, DOI：10.12454/j.jsuese.202400396.

摘要

止水帷幕结合坑内抽水井形成的墙-井系统是深大基坑常用的减压降水方法。现行的设计规范中由于未考虑止水帷幕和土层渗透系数各向异性对承压地下水渗流的影响，导致计算结果与实际并不相符。针对这种误差，将深大基坑等效成相同面积的承压非完整井，建立考虑止水帷幕隔水作用和土层渗透系数各向异性的减压降水模型。通过有限傅里叶变换、线性变换及逆变换建立坑外水位降深与坑外流量的解析解。依照达西定律，引入等效渗流路径推导坑内涌水量，利用渗流连续条件即可建立基坑涌水量与坑外水位降深的动态联系。将模型解得出的坑外水位降深和基坑涌水量分别与已知文献解、多个实际工程案例进行对比分析，验证了模型解的可行性，分析模型解的影响参数。结果表明：止水帷幕的设置改变了基坑附近渗流场的流态，随着插入比的增加，坑内涌水量与坑外最大水位降深均有明显减少；承压层渗透系数各向异性程度越大，坑内涌水量与坑外最大水位降深也随之减少；基坑尺寸比越大，相同条件下坑内涌水量与坑外最大水位降深也显著增加；当基坑附近存在稳定水源时，需加大坑内抽水量才能达到设计要求，坑外最大水位降深减少并不显著，建议采取阻断措施降低影响。模型解可为开展悬挂式止水帷幕下深大基坑减压降水优化设计提供合理的计算方法和理论支撑。

Abstract

关键词

止水帷幕各向异性模型解坑内涌水量坑外水位降深

Keywords

waterproof curtainanisotropysolution of modelwater inflow of foundation pitthe maximum drop of water level

references

Huang Maosong， Liu Yihui， Yu Jian， et al. Calculation method of stability against inrush of excavation overlying a confined aquifer［J］. Rock and Soil Mechanics， 2023， 44（11）： 3071-3081.

黄茂松，刘奕晖，俞剑，等. 承压水地层基坑抗突涌稳定性的计算方法［J］. 岩土力学， 2023， 44（11）： 3071-3081.

Pujades E， Jurado A. Groundwater-related aspects during the development of deep excavations below the water table： a short review［J］. Underground Space， 2021， 6（1）： 35-45.

Zheng Gang， Zhao Yuebin， Cheng Xuesong， et al. Strategy and analysis of the settlement and deformation caused by dewatering under complicated geological condition［J］. China Civil Engineering Journal， 2019， 52（S1）：135-142.

郑刚，赵悦镔，程雪松，等. 复杂地层中基坑降水引发的水位及沉降分析与控制对策［J］. 土木工程学报， 2019， 52（S1）： 135-142.

Mu Yilong， Kang Lin， Yang Xuefei， et al. Calculation of water inflow for foundation pit with waterproof curtain in confined aquifers［J］. Journal of Ground Improvement， 2024， 6（03）：235-241.

穆亦龙，康林，杨雪菲，等.考虑止水帷幕的承压含水层基坑涌水量计算［J］. 地基处理， 2024， 6（03）：235-241.

Zeng Chaofeng， Song Weiwei， Xue Xiuli， et al. Construction dewatering in a metro station incorporating buttress retaining wall to limit ground settlement： insights from experimental modelling［J］. Tunnelling and Underground Space Technology， 2021， 116： 104124.

Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People’s Republic of China. Technical Specification for Retaining and Protection of Building Foundation Excavations： JGJ120—2012［S］. Beijing： China Architecture & Building Press， 2012.

中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑基坑支护技术规程： JGJ120—2012［S］. 北京：中国建筑工业出版社， 2012.

Madanayaka T A， Sivakugan N. Adaptation of method of fragments to axisymmetric cofferdam seepage problem［J］. International Journal of Geomechanics， 2017， 17（9）： 121-129.

Yu Jun， Li Dongkai， He Zhen， et al. Analytical solution for steady seepage in foundation pits in permeable anisotropic soils considering retaining wall thickness［J］. Journal of the China Railway Society， 2024， 46（05）：142-151.

余俊，李东凯，和振，等. 渗透各向异性土层中考虑挡墙厚度的基坑稳态渗流解析解［J］. 铁道学报， 2024， 46（05）：142-151.

Yu Jun， Li Dongkai， Hu Zhongwei， et al. Analytical solution of steady seepage field of foundation pit considering thickness of retaining wall［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2024， 46（05）：142-151.

余俊，李东凯，胡钟伟，等. 考虑挡墙厚度基坑稳态渗流场的解析解［J］. 岩土工程学报， 2023， 45（07）：1402-1411.

Wang Zhongkai， Xu Guangli. Optimization of parameter values for deep well dewatering in deep foundation pits on the Yangtze River class Ⅰ terrace based on effective control of pumping volume and ground settlement［J］. Safety and Environmental Engineering， 2024， 31（02）：100-109.

王忠凯，徐光黎. 基于有效控制抽水量和地面沉降的长江Ⅰ级阶地深基坑深井降水参数取值优化［J］. 安全与环境工程， 2024， 31（02）：100-109.

Wang Hao， Liu Yanmin， Zhao Yuan， et al. Water inflow calculation of foundation pit under the condition of suspended waterproof curtain［J］. Safety and Environmental Engineering， 2022， 29（03）： 94-101.

王浩，刘艳敏，赵渊，等. 悬挂式止水帷幕条件下基坑涌水量计算研究［J］. 安全与环境工程， 2022， 29（03）： 94-101.

Peng Yi， Cheng Jianmei， Ma Yun， et al. Seepage calculation of foundation with suspended curtain based on improved resistance coefficient method［J］. Bulletin of Geological Science and Technology， 2021， 40（4）： 179-186.

彭祎，成建梅，马郧，等. 基于改进阻力系数法的悬挂式帷幕基坑渗流计算［J］. 地质科技通报， 2021， 40（04）： 179-186.

Shi Chenghua， Sun Xiaohe， Liu Shengli， et al. Analysis of seepage characteristics of a foundation Pit with horizontal waterproof curtain in highly permeable strata［J］. Water， 2021， 13（9）：1303.

Zhang Bangfu， Yang Bin， Xue Liying， et al. Experimental study on seepage characteristics of foundation pit with unclosed curtain［J］. Building Structure， 2022， 52（S1）： 2579-2582.

张邦芾，杨斌，薛丽影，等. 悬挂式帷幕基坑渗流特性试验研究［J］. 建筑结构， 2022， 52（S1）： 2579-2582.

Wu Jie， Li Pengfei， Jia Jialing， et al. Analysis of water inflow in circular foundation pit with suspended waterproof curtain in confined aquifer［J］. Journal of Beijing Jiaotong University， 2022， 46（04）： 113-120.

吴杰，李鹏飞，贾嘉陵，等. 承压水层圆形基坑悬挂式止水帷幕涌水量解析［J］. 北京交通大学学报， 2022， 46（04）： 113-120.

Liu Linghui， Lei Mingfeng， Cao Chengyong， et al. Dewatering characteristics and inflow prediction of deep foundation pits with partial penetrating curtains in sand and gravel strata［J］. Water. 2019， 11（10）：2182.

Shi Jinjiang， Wu Bo， Liu Yi， et al. Analysis of the influence of groundwater seepage on the deformation of deep foundation pit with suspended impervious curtain［J］. Advances in Mechanical Engineering， 2022， 14（3）：117-121.

Lyu Haimin， Shen Shuilong， Wu Yongxia， et al. Calculation of groundwater head distribution with a close barrier during excavation dewatering in confined aquifer［J］. Geoscience Front， 2020， 12， 791–803.

Zeng Yulin， Yang Xinxin， Zhang Chi， et al. Analytical Solution for the Steady Seepage Field of a Foundation Pit in an Anisotropic Layer［J］. Buildings， 2024， 14（4）：1055.

Huang Juan， He Zhen， Yu Jun， et al. Analytical solutions and application of circular cofferdams considering backseal effects［J］. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2023， 45（12）： 2510-2518.

黄娟，和振，余俊，等. 考虑封底效应的圆形围堰渗流场解析解及应用［J］. 岩土工程学报， 2023， 45（12）： 2510-2518.

Yu Jun， Zhang Zhizhong， He Zhen， et al. Analytical solution of two-dimensional steady-state seepage field in foundation pits in layered soils［J］. Journal of Railway Science and Engineering， 2024， 21（01）： 194-203.

余俊，张志中，和振，等. 成层土中基坑二维稳态渗流场解析解研究［J］. 铁道科学与工程学报， 2024， 21（01）： 194-203.

Gao Yang， Dai Fangyuan， Lei Bing-xiao， et al. Calculation of saturation curve under the action of dewatering and recharge in foundation pit［J］. Acta Geologica Sinica， 2019， 93（S1）：127-132.

高扬，代方园，雷炳霄，等. 基坑降水—回灌共同作用下地下水浸润曲线求解研究［J］. 地质学报， 2019， 93（S1）：127-132.

Li Ying， Chen Dong， Liu Xingwang， et al. Simplified calculation method of decompression dewatering for deep excavation with suspended waterproof curtain［J］. Rock and Soil Mechanics，2021， 42（03）： 826-832+862.

李瑛，陈东，刘兴旺，等. 悬挂式止水帷幕深基坑减压降水的简化计算方法［J］. 岩土力学， 2021， 42（03）： 826-832+862.

Qiao Tong， Zhou Jian， Zhang Tianjiao， et al. Analytical Solution on Seepage Field of Underwater Non-circular Tunnel Considering Seepage Anisotropy［J］. Advanced Engineering Sciences， 2023， 55（05）：109-117.

乔彤，周建，张天骄，等. 考虑渗透各向异性的水下非圆形隧道渗流场解析［J］.工程科学与技术， 2023， 55（05）：109-117.

Zhang Zhihong， Qin Wenlong， Zhang Qinxi， et al. Water Control Optimization Method of Foundation Pit with Suspended Waterproof Curtain［J］. Journal of Northeastern University （Natural Science）， 2021， 42（02）： 242-251.

张志红，秦文龙，张钦喜，等. 悬挂式止水帷幕基坑控水优化方法［J］. 东北大学学报（自然科学版）， 2021， 42（02）： 242-251.

Zhang Bangfu. Study on the characteristics of groundwater seepage field in foundation pit engineering［D］. Beijing： China Academy of Building Research， 2014.

张邦芾. 基坑工程地下水渗流场特性研究［D］. 北京：中国建筑科学研究院， 2014.

Shen Jingjing， Jiang Yue， Wu Jie， et al. Analytical solutions of water inflow for foundation pit in confined water stratum［J］. Applied Sciences， 2023， 13（21）：11765.

Wu Lingao， Zhu Yanfei， Lou Rongxiang， et al. Comprehensive treatment of damages caused by confined water in deep excavation engineering［M］. China communications Press Co.， Ltd， 2016.

吴林高，朱雁飞，娄荣祥，等. 深基坑承压水危害综合治理技术［M］. 北京：人民交通出版社， 2016.

Zhang Shuyi， Lv Le， You Sunan， et al. Simplified calculation method of water inflow in rectangular foundation pit with suspended waterproof curtain［J］. Journal of Nanjing tech university （Natural Science Edition）， 2023， 45（03）： 293-299.

张姝伊，吕乐，尤苏南，等. 悬挂式止水帷幕矩形基坑涌水量简化计算方法［J］. 南京工业大学学报（自然科学版）， 2023， 45（03）： 293-299.

Chen Chongxi. Groundwater hydraulics［M］. Beijing： Geological Press， 2011.

陈崇希. 地下水动力学［M］. 北京：地质出版社， 2011.

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