考虑高压旋喷加固的工作井坑底隆起稳定性研究

杨逸敏; 肖铮; 安春秀; 田效军; 吴亮

doi:10.3724/j.gyjzG25031905

考虑高压旋喷加固的工作井坑底隆起稳定性研究

doi: 10.3724/j.gyjzG25031905

杨逸敏¹,
肖铮^1,2, ,,
安春秀¹,
田效军¹,
吴亮¹

1. 中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司, 杭州 310012;
2. 浙江大学建筑工程学院, 杭州 310058

详细信息

作者简介:
杨逸敏，硕士，注册土木工程师（岩土），主要从事线路结构和电力隧道等方向研究，247166132@qq.com。

通讯作者:
肖铮，博士，工程师，主要从事电网工程、地下空间等方向研究，11912032@zju.edu.cn。

计量
- 文章访问数: 19
- HTML全文浏览量: 8
- PDF下载量: 1
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2025-03-19
- 网络出版日期: 2026-11-06

Research on the Basal-Heave Stability of Working Wells Considering High-Pressure Jet Grouting Reinforcement

1. China Energy Engineering Group Zhejiang Electric Power Design Institute Co., Ltd., Hangzhou 310012, China;
2. College of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China

摘要

摘要: 合理考虑井底高压旋喷加固对工作井抗坑底隆起的贡献具备重要的工程价值。采用有限元软件MIDAS GTS NX建立工作井数值计算模型，根据土层深度对修正摩尔-库仑本构中的土体刚度参数进行调整，并与浙江杭州某电力廊道工作井实测值对照，验证了数值模型的准确性，进一步考察了高压旋喷加固体黏聚力对工作井坑底隆起稳定性的影响。研究发现：高压旋喷加固体黏聚力的增长能一定程度降低工作井的坑底隆起，但工作井临界嵌固深度与加固体黏聚力关联不大；加固体黏聚力越大，近工作井端的地表沉降值和地下连续墙侧向位移均小幅度降低；考虑高压旋喷加固时，嵌固深度与井外地表沉降和地下连续墙侧向位移最大值间存在显著的相关性，但嵌固深度对井外地表沉降的影响更为显著。
- 工作井 /
- 高压旋喷 /
- 坑底隆起 /
- 地表沉降 /
- 地下连续墙
Abstract: Considering the contribution of high-pressure jet grouting reinforcement to the basal-heave stability of a working well has significant engineering value. In this study， finite element software MIDAS GTS NX was used to establish a numerical simulation model for a working well involving high-pressure jet grouting reinforcement. The soil stiffness parameters in the modified Mohr-Coulomb constitutive model were adjusted according to the depth of the soil layer. The accuracy of the numerical simulation model was verified by comparing the results with measurements from a working well in a power pipe gallery in Hangzhou， Zhejiang. Furthermore， the influence of the cohesion of reinforced soils on the basal-heave stability of the working well was investigated. This study found that an increase in the cohesion of reinforced soils could reduce the basal heave of the working well. However， the critical embedding depth of the working well was hardly affected by the cohesion. With the increase in the cohesion of reinforced soils， the surface settlement near the working well and the lateral displacement of the diaphragm wall decreased slightly. There was a significant relationship between the embedding depth and both the maximum surface settlement outside the working well and the maximum lateral displacement of the diaphragm wall. Nevertheless， the influence of the embedding depth on the former was more significant.
- working well /
- high-pressure jet grouting /
- basal heave /
- surface settlement /
- diaphragm wall

HTML全文

参考文献(40)

[1]	周金海，周虹霞，王鑫，等. 城市电力隧道规划及结构设计研究[J]. 铁道建筑，2012（1）：69-72.
[2]	李大为，白蓉，马海彬. 基于MIDAS对顶管工作井的开挖及顶进稳定性数值分析[J]. 滁州学院学报，2022，24（2）：76-80+85.
[3]	王立忠，刘亚竞，龙凡，等. 软土地铁深基坑倒塌分析[J]. 岩土工程学报，2020，42（9）：1603-1611.
[4]	曹力桥. 软土地区深基坑开挖坑底隆起的有限元分析[J]. 岩土工程学报，2013，35（增刊2）：819-824.
[5]	GOH A T C，KULHAWY F H，WONG K S. Reliability assessment of basal-heave stability for braced excavations in clay[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，2008，134（2）：145-153.
[6]	宋二祥，付浩，李贤杰. 基坑坑底抗隆起稳定安全系数计算方法改进研究[J]. 土木工程学报，2021，54（3）：109-118.
[7]	TERZAGHI K. Theoretical soil mechanics[M]. Hoboken，USA：John Wiley& Sons，1943.
[8]	BJERRUM L，EIDE O. Stability of strutted excavation in clay[J]. Geotechnique，1945，6（1）：32-47.
[9]	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：JGJ 120—2012[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2012.
[10]	浙江省住房和城乡建设厅. 建筑基坑工程技术规程：DB33/T 1096—2014[S]. 杭州：浙江工商大学出版社，2014.
[11]	上海市住房和城乡建设管理委员会. 基坑工程技术标准：DG/T J08-61—2018[S]. 上海：同济大学出版社，2018.
[12]	汪炳鉴，夏明耀. 地下连续墙的墙体内力及入土深度问题[J]. 岩土工程学报，1983，5（3）：103-114.
[13]	宋二祥，李贤杰，付浩. 深开挖及高填筑陡坡下地基承载力验算方法[J]. 工业建筑，2020，50（10）：87-93.
[14]	王洪新. 对基坑抗隆起稳定安全系数的改进[J]. 岩土力学，2014，35（增刊2）：30-36.
[15]	阳吉宝. 软土地区基坑墙底隆起稳定性Prandtl计算式的改进[J]. 工程地质学报，2021，28（增刊1）：61-69.
[16]	王洪新. 考虑基坑形状和平面尺寸的抗隆起稳定安全系数及异形基坑的稳定性分析[J]. 岩石力学与工程学报，2015，34（12）：2559-2571.
[17]	朱磊，龚晓南，邢伟. 土钉支护基坑抗隆起稳定性计算方法研究[J]. 岩土力学，2012，33（1）：167-170.
[18]	王洪新，陈建军，刘冀山. 基坑抗隆起稳定安全系数实用计算分析与应用[J]. 岩石力学与工程学报，2007，26（增刊1）：3223-3230.
[19]	ZHENG G，ZHEN J，CHENG X S，et al. Basal heave stability analysis of excavation considering the soil strength increasing with depth[J]. Computers and Geotechnics，2024，166：106026.
[20]	程雪松，甄洁，郑刚，等. 软土地区基坑坑底隆起稳定破坏滑动半径研究[J]. 建筑科学与工程学报，2021，38（6）：90-97.
[21]	王洪新. 基坑的尺寸效应及考虑开挖宽度的抗隆起稳定安全系数计算方法[J]. 岩土力学，2016，37（增刊2）：433-441.
[22]	黄茂松，李奕杉，唐震，等. 基于不排水强度的黏土基坑抗隆起稳定计算方法[J]. 岩土工程学报，2020，42（9）：1577-1585.
[23]	周建，蔡露，罗凌晖，等. 各向异性软土基坑抗隆起稳定极限平衡分析[J]. 岩土力学，2019，40（12）：4848-4856.
[24]	张京伍，张海洋，李明东，等. 基坑抗隆起稳定性研究新进展[J]. 科学技术与工程，2022，22（29）：12695-12705.
[25]	齐士军，刘明轩，吴晓彬. 高压旋喷注浆在盾构工作井加固中的应用[J]. 西部探矿工程，2003（6）：112-113.
[26]	徐晨旭. 基于Midas/GTS的卸煤槽工程深基坑变形分析[D]. 西安：西安工业大学，2016.
[27]	吴银柱，赵昊祥. 基于某复杂地层深基坑降水开挖数值模拟分析[J]. 科学技术创新，2025（4）：135-138.
[28]	涂石方. 地下车站-深基坑工程坑底加固方案的优化研究[J]. 四川建材，2024，50（2）：78-79.
[29]	胡建林，孙利成，崔宏环，等. 基坑开挖数值分析中MMC模型参数的试验[J]. 兰州理工大学学报，2023，49（4）：129-136.
[30]	孙利成. 基于修正摩尔库伦模型的深基坑数值分析及变形预测研究[D]. 张家口：河北建筑工程学院，2021.
[31]	程相华. 有效应力强度指标与总应力强度指标之间的换算关系[J]. 重庆建筑大学学报，2001，23（2）：22-25.
[32]	罗嗣海，杨建永. 正常固结饱和土总应力强度指标的有效应力分析[J]. 东华理工大学学报，2008，31（1）：69-72.
[33]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑地基基础设计规范：GB 50007—2011[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.
[34]	朱志祥，刘少炜，刘新荣，等. 某地铁车站软土深基坑加固效果研究[J]. 地下空间与工程学报，2014，10（3）：716-720.
[35]	夏梦然. 深基坑基底注浆加固效果数值模拟分析[J]. 土木与环境工程学报，2020，42（1）：64-69.
[36]	中华人民共和国交通运输部. 公路桥涵地基与基础设计规范：JGJ 3363—2019[S]. 北京：人民交通出版社，2019.
[37]	崔剑锋，胡建华，贺炜，等. 圆形地下连续墙的环向刚度折减效应及修正方法研究[J]. 岩土工程学报，2017，39（11）：2132-2138.
[38]	郑颖人，赵尚毅. 有限元强度折减法在土坡与岩坡中的应用[J]. 岩石力学与工程学报，2004，23（19）：3381-3388.
[39]	马萌硕. 基于极限分析的深基坑抗隆起稳定性研究[D]. 北京：北京交通大学，2023.
[40]	江胜华，赵超. 黏土地层中连续墙嵌固深度对地表沉降影响分析[J]. 山西建筑，2022，48（12）：78-83.