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济南大学学报(自然科学版)2025年第03期:考虑基坑开挖卸荷与动态承压水耦合作用的基坑突涌判别方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王久旭;刘燕;周祥;刘俊岩;

单位:济南大学土木建筑学院;苏交科集团股份有限公司;济南大学山东省城市地下工程支护及风险监控工程技术研究中心;中铁十四局集团大盾构工程有限公司;

摘要:为了解决临海、临江地区涉及承压水的基坑突涌破坏问题,利用室内试验研究基坑开挖卸荷对坑底土体抗剪强度的影响程度、范围,基于越流理论分析,确定动态承压水作用下基坑坑底弱透水层中水力梯度的计算方法,修正基坑突涌渗透破坏理论,提出考虑基坑开挖卸荷与动态承压水耦合作用的基坑突涌判别方法,并结合工程实例对比所提出的方法与渗透破坏理论、压力平衡法的计算结果。结果表明:基坑开挖卸荷对坑底土体的抗剪强度有弱化作用,与加荷时的结果相比,土体的黏聚力减小16.3%,土体的内摩擦角减小34.4%;动态承压水作用下弱透水层中的水力梯度呈现明显的动态变化趋势,采用平均水位验算基坑突涌破坏的方法不合理;结合工程实例得到所提出的方法、渗透破坏理论、压力平衡法计算所得的突涌安全系数分别为3.03、 3.18、 0.79,压力平衡法因未考虑土体自身抗剪强度的影响而使结果过于保守,相对于渗透破坏理论,所提出方法得出的临界水力梯度减小约15%,因此基坑开挖卸荷对基坑突涌判别的影响不能忽略。

关键词:突涌机制;;基坑突涌判别;;室内试验;;越流理论;;弱透水层;;动态承压水

基金资助:山东省自然科学基金项目(ZR2022ME042)