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基于抽灌一体化的工程建设诱发地面沉降防控技术

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登记号:G20171555

所属行业:科学研究和技术服务业

学科分类:墙体工程;起重机械;土木建筑工程施工;

关键词: 地面沉降 下负荷面剑桥模型 抽灌一体化 土水特征曲线 防控技术

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 基于抽灌一体化的工程建设诱发地面沉降防控技术
成果登记号: G20171555 学科分类: 墙体工程;起重机械;土木建筑工程施工;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 地面沉降  下负荷面剑桥模型  抽灌一体化  土水特征曲线  防控技术
推荐单位:

同济大学

成果所处阶段:
合作方式: 成果所属行业: 科学研究和技术服务业
国家/地区: 上海 知识产权: 实用新型专利,其他
简介: 点击查看
本项目研究成果属土木建筑领域。 随着上海等软土地区地下空间开发利用规模的迅猛发展,地下工程施工过程中,基坑内部的工程降水,将不可避免地诱发坑周局部区域产生地表变形。后者在威胁坑周建(构)筑物安全的同时,将加剧业已存在的软土地区区域性地面沉降,严重影响建筑环境和整个城市的安全运行。本项目通过采取基坑外部地表水回灌的方式,控制坑周地下水水位的变化,以实现对工程降水诱发地面沉降的控制。经过多年的产学研联合攻关,取得了如下创新成果: 1、基于抽、灌一体化的工程建设诱发地面沉降的计算理论。经典土力学弹塑性理论(包括剑桥模型)将卸载及再加载过程中土的应力-应变关系假定为弹性。但实际上这一过程中也会产生塑性应变;且正常固结粘土一旦进入卸载、再加载过程就处于超固结状态,即超固结状态也会产生塑性应变。基坑施工过程中,因抽-(回)灌引起的浅层地下水水位波动(干-湿(吸力)循环)所引起的地层变形,实质上为一卸-加载过程。针对这一问题,首次引入下负荷面剑桥模型,结合土水特征曲线和水土耦合理论,重点分析模拟了基坑渗流场和应力场的变化规律,形成了基于抽、灌一体化的工程建设诱发地面沉降的计算理论。 2、回灌与地层变形监控技术。针对软土地层回灌实施难度大的问题,研发了 "一种基坑内微承压水减压井封闭装置"、"基坑内干扰地层中减压降水补井成井结构"、"基坑降水自动控制系统"等专利技术,据以提高回灌效率,实现了回灌的及时性与有效性,以及降水过程的现场精确控制;形成了基于抽、灌一体化控制的、地下工程建设诱发地面沉降的现场监控技术。 3、基于抽灌一体化的工程建设诱发地面沉降防控技术集成与示范。首次集成了基于抽、灌一体化理念的、基坑内部工程降水与基坑周边地面沉降防控技术,编制了企业规范,并成功运用于上海盛大基坑降水、淮海中路3号地块基坑降水回灌示范工程、澳门大学横琴岛过海隧道等多项重大工程实践,揭示了回灌过程中地下水位变化与地面沉降之间的定量关系及其联动规律,解决了案例工程工程降水与地面变形控制问题,为软土地区地下工程建设诱发地面沉降控制提供了示范。 本项目共获授权国家专利 7 项;公开发表论文17 篇,其中:SCI收录2篇,EI 收录 7 篇;编制标准/指南 1 项。项目成果在上海、澳门等地成功应用,实现直接经济效益约合人民币23000 万元。随着本项成套技术在更大范围的推广,必将产生更加巨大的经济效益和社会效益。 成果经著名专家验收评价:总体为国际先进水平,部分关键原创技术处于国际领先水平。由国家一级科技查新单位中国科学院上海科技查新咨询中心出具的《科技项目咨询报告》(编号20141349)得出的结论为:"该课题多项核心技术获得专利授权,总体技术达到国际先进水平"。成果还极大地促进了学科发展与行业技术进步,全面提升了企业自主创新能力、技术设备集成化水平和国内外的核心竞争力。
姓名: 邬建华 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: wujianhua@tongji.edu.cn
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