波浪和潮波作用下臨海深基坑滲流特性研究

《波浪和潮波作用下臨海深基坑滲流特性研究》是依託浙江大學，由應宏偉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：波浪和潮波作用下臨海深基坑滲流特性研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：應宏偉
• 項目類別：面上項目

項目摘要

近年來隨著我國經濟的發展，在臨海或臨江地區高層建築、地下空間開發，跨海（江）隧道、跨海大橋等重大工程的建設過程中，湧現了大量緊臨動水環境施工的深基坑工程，這類工程的安全和施工對周圍環境的影響問題十分突出，其中在波浪、潮波循環作用下的深基坑滲流特性及破壞控制是需解決的關鍵科學問題。.本項目從臨海深基坑滲流機理出發，根據相應的波浪水槽模型試驗、非線性數值分析方法和解析理論，建立波浪、潮波作用下基坑的滲流分析模型，在此基礎上開展波浪、潮波循環作用下基坑滲流的模型試驗、數值分析與解析研究，深入揭示波浪、潮波循環作用下基坑周圍的孔壓回響和支護結構水土壓力變化及滲流破壞機理，並提出相應的基坑支護結構內力、變形和穩定的分析和設計方法。無疑將極大地豐富和發展複雜環境下深基坑支護結構的設計計算理論，為臨海、臨江深基坑支護結構設計提供必要的科學依據，具有重要的科學意義和套用價值。

結題摘要

近年來隨著我國經濟的發展，在臨海或臨江地區高層建築、地下空間開發，跨海（江）隧道、跨海大橋等重大工程的建設過程中，湧現了大量緊臨動水環境施工的深基坑工程，這類工程的安全和施工對周圍環境的影響問題十分突出，其中在波浪、潮波循環作用下的深基坑滲流特性及破壞控制是需解決的關鍵科學問題。本項目研製了適合波浪水槽內開展試驗的基坑滲流試驗模型箱，開展了一系列波浪作用下臨海粘質粉土基坑周圍的孔壓回響規律的模型試驗研究；研製了潮汐作用下基坑滲流的室內試驗模型裝置，開展了潮汐作用下臨海粘質粉土基坑的孔壓回響規律和基坑的滲流規律及滲流破壞試驗研究。建立了濱海基坑淺層含水層地下水位波動和臨海基坑水位波動兩種情況下的基坑滲流分析模型，開展了動水作用下基坑及周圍地基的水土壓力回響的有限元數值分析。推導了濱海地區基坑坑外地下水位波動引起土體超靜孔壓回響的簡化一維解析解；獲得了水位波動情況下基坑周圍地基孔壓回響的二維近似半解析解。研究發現由潮汐水位波動引起的基坑周圍地基的相對超孔壓波動幅值沿坑外到坑內的最短滲流路徑逐漸衰減，坑外地下水位波動時基坑周圍孔壓波動滯後現象明顯；經受波浪作用的臨海基坑若忽視土體超孔壓累積效應將偏不安全。項目深入揭示了波浪、潮波作用下基坑周圍的孔壓回響和支護結構水土壓力變化及滲流破壞機理，豐富和發展了複雜環境下深基坑支護結構的設計計算理論，為臨海、臨江深基坑支護結構設計提供必要的科學依據，具有較強的科學意義和套用價值。