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地理研究·GEOGRAPHY 基坑开挖降水导致地面沉降的分析 雷松杨 （韶关市矿产资源与地质环境监测中心，广东　韶关　512000） 本文依托广州省 南雄市地 区的工程案例 ，分析 了基坑开 1~P2-3水位变化和现场抽水试验值大小，以验证模型是否可 摘要： 挖 降水所导致的地 面沉降。但是实际工程的影响 因素较 多，基 以反映真是的场地土层特性。 坑类型还不够全面。因而，本文利用有限差分软件建立模型对 其进行验证 ，利用模型分析 降水 引起的地 面沉降及其随时间的 3沉降分析 发展 关系。 在建立起来的数值模型中，分别模拟不同深度的基坑，经 基坑 ；开挖 ；地 面沉降 ；范围 ；发展 过180天抽水后的地面沉降量的大小进行分析，控制沉降范围， 关键词： 优化设计方案。 引言：随着经济的发展，城市建设规模的不断增加，建筑物空 表 1-2 不 同深度基坑在不 同工况下最大沉降量对比 间利用率要求也随之提高，建筑基坑规模和深度逐渐增加，基 坑降水量攀升。为了保证基坑可以在相对干燥的环境下进行开 挖，通常对基坑进行降水使地下水位降低到开挖面以下，然后 对其进行开挖。地下水的抽取会使基坑周围出现降水漏斗，改 变地下水渗流场。在土体固结的过程中，土体沉降随之发生。 在部分沿海区域，土体本身含水率较高，导致基坑开挖降水引 起的地面沉降较大。不均匀的地面沉降可能引发已有建筑物的 其中，工况一为未对第一承压含水层进行处理；工况二截 倾斜、损坏。因而，有效估计由于基坑开挖降水导致的地面沉 断第一承压含水层厚度的一半；工况三为全部截断第一承压含 降十分重要。但是，在实际工程中，地下水位会随着基坑的开 水层。工况四未对第二承压含水层进行处理；工况五截断第一 挖而不断变化，基坑降水引起的地面沉降较难估计。一般利用 承压含水层厚度的1/4；工况六截断第一承压含水层厚度的一 有限元和有限差分法对其进行数值模拟。也可以利用土力学原 半；工况七截断第一承压含水层厚度的3/4；工况八为全部截 理利用公式推导分析，本文以广州省基坑开挖为例，建立三维 断第二承压含水层。 有限元模型，分析地下水渗流场变化情况，对不同深度、不同 方式的基坑开挖降水所导致的地面沉降进行分析。 4基坑开挖降水导致地面沉降分析 基于已建立的数值模型，以南雄市雄州街道大润发东侧地 1工程概况 块开挖基坑为例，探讨不同止水帷幕截断方式工况下坑内降水 拟建工程场地位于广东省南雄市区，拟建工程场地附近主 后，坑外水位及地面沉降值随时间的变化，，选取坑外距离地 要交通干线，交通条件十分便利。拟建地块现已平整至规划设 下连续墙中点约8m的位置进行分析。得到地面沉降时程曲线 计高程121.0m，但未进行填土碾压等工程处理，呈松散状堆如图1.1所示。 积。南雄市气候温暖、湿润，地表径流较发育，区内灾害性天 气次数相对较多，强降雨日数多，地表水体较发育，气象水文 条件对工程建设影响程度较大。河流阶地地貌，但是场地地 下水位受季节的影响波动较大，水量中等，地下水的动态变化 易引发崩塌、滑坡等地质灾害。区内新构造运动较弱，区域地 震稀少且震级多属微震，地震基本烈度属Ⅵ度区，区域地壳稳 定。周边人类工程活动较强烈。区域内存在岩土体遇水易软化 和基岩的风化不均的问题。 2建立有限差分模型 根据工程抽水实验结果校核数值模型。 表 1-1 抽水 实验结果 图 1.1 地 面沉降时程 曲线 如图所示，基坑开挖降水后，一