既有地下结构水-土阻隔效应对基坑抽水引发地层变形影响机制

作者：薛秀丽; 廖欢; 曾超峰; 刘运思; 曾兴

来源：岩土工程学报, 2022, 1-9.

• 基坑降水
• 阻隔作用
• 地下结构
• 基坑变形
• 抽水试验
• 数值模拟

当基坑邻近既有地下结构时，基坑降水引发的坑外地下水渗流与地层运动均会受到地下结构阻隔（即，阻水效应与阻土效应）；因此，在有/无邻近地下结构情况下，降水引起的基坑变形规律应是不同的。本文依托实际基坑工程开展了现场抽水试验，实测得到了基坑抽水引起的坑外不同含水层水位变化及围挡与土体变形规律；并基此建立了考虑邻近地下结构阻隔影响的基坑抽水三维流固耦合数值模型，以基坑与邻近地下结构间距（D）、基坑降水深度（H_d）为变化参数，探究了邻近地下结构阻隔作用对基坑抽水引发基坑变形的影响。研究发现：当基坑与既有地下结构间距较小时（如，D<20 m），地下结构对基坑变形的阻隔作用以阻土效应为主，减小了坑外地面沉降（相对于无邻近地下结构而言，以下类同）；当基坑与既有地下结构间距较大时（如，D>20m），地下结构对基坑变形的阻隔作用以阻水效应为主，增大了坑外地面沉降；而随着间距进一步增大（如，D>40 m），阻水与阻土效应均逐渐减弱，坑外地面沉降分布向无地下结构时的情况趋近。基坑设计时应考虑邻近已有地下结构阻水、阻土效应耦合作用的影响以更准确地计算地层损失与围挡侧移，从而更好地优化基坑支护方案。

• 单位
  湖南科技大学