软基深水围堰地下承压水的治理

作     者：成小东 王政平 杜梦洁 李晓旭 

作者机构：云南建投第二水利水电建设有限公司 中水珠江规划勘测设计有限公司 

出 版 物：《水利水电技术(中英文)》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：水利部重大科技项目(SKS-2022116) 

主　　题：承压水 钢板桩围堰 数值分析 渗透破坏 治理 

摘      要：钢板桩围堰具有经济、便捷的优点，但当建基于富含承压水的软基上，且挡水高度大时，其稳定性很难满足规范要求，且相关工程案例少，处理难度很大。为了科学地治理承压水地基，确保钢板桩围堰的稳定，以澳门内港挡潮闸工程围堰基坑为依托，探讨软基深水围堰地下承压水的治理方案。经计算，围堰内侧压脚的砂质黏土和淤泥质土强度弱，无法满足稳定要求。经采用海砂进行水下换填加固后，其稳定可满足规范要求。经有限元计算发现，承压水会降低双排钢板桩围堰的水平向位移和钢板桩的内力，但会增加围堰内侧地基的水力坡降和基坑隆起量，加大工程风险，因此有治理的必要。计算表明，只采用透水井泄压很难同时满足围堰的变形稳定和渗流稳定；若在围堰外侧采用截水帷幕、内侧采用透水井泄压，围堰的变形稳定和渗流稳定可同时满足规范要求，且当承压层截水帷幕相对深度a0.9时，围堰内侧地基的水力坡降、围堰的位移和基坑的隆起量主要由透水井相对深度b主导，而对a的依赖较弱；当a≥0.9时，情况相反。由于帷幕和透水井的经济性存在差异，因此通过合适的a、b组合可同时实现治理的安全性和经济性。分析方法和治理措施可为类似工程提供参考。