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在含水层厚度大、透水性强的地区进行深基坑开挖时，易引发突涌、流砂、沉降变形等风险。为有效规避此类风险，可采用竖向防渗帷幕与水平封底防渗帷幕(HWC)形成“封闭式”地下水阻滞方案。本研究依托海太过江隧道江北岸基坑工程，综合考虑工作井HWC的渗透性、厚度和布设位置等关键设计参数，建立了三维有限元地下水运动模型。模拟分析了坑内、坑外降水两种模式下HWC的厚度、布设位置、渗透性等三个关键设计参数对工作井基坑涌水量的影响规律，结果表明：1)无论采用坑内还是坑外降水，HWC厚度对涌水量的影响均微乎其微；2)在坑内降水模式下，HWC的渗透性对基坑涌水量影响显著，渗透性越低，阻水效果越明显；3)在坑外降水模式下，调整HWC的布设位置将伴随基坑抗突涌安全系数的改变，总体而言，布设越深，安全系数越高，涌水量越小。
Abstract：In regions with thick and highly permeable aquifers, deep foundation pit excavation is prone to risks like water inrush, sand boiling, and settlement deformation. To effectively mitigate these risks, a fully enclosed groundwater cutoff system can be implemented by combining vertical cutoff walls with a horizontal waterproof curtain(HWC). This study, based on the foundation pit project on the north bank of the Haitai River-Crossing Tunnel, establishes a three-dimensional groundwater flow model using the finite element method considering key design parameters of the HWC such as its permeability, thickness, and burial location. It investigates the effects of three key design parameters of the HWC—thickness, burial location, and permeability—on water inflow into the working shaft under both internal and external dewatering conditions. The results indicate that: 1) Regardless of whether dewatering occurs inside or outside the pit, the HWC thickness has a negligible impact on water inflow; 2) Under internal dewatering conditions, the HWC permeability significantly affects water inflow, with lower permeability enhancing the water-blocking effect; 3) Under external dewatering conditions, adjusting the burial location of the HWC alters the anti-inrush safety factor, with a deeper burial depth leading to a higher safety factor and reduced water inflow.
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基本信息:
DOI：
中图分类号:U231.3
引用信息:
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基金信息:
国家自然科学基金项目(42272279)