深基坑减压降水引发地面沉降防控关键技术与应用项目简介

地面沉降作为上海地区最主要的地质灾害，长期以来严重威胁着城市安全和可持续发展。经过五十余年的地下水采灌等综合措施实施，全市地面沉降总体得到了有效控制，但地下空间开发中深基坑减压降水引发的不均匀地面沉降问题突出，对建构筑物安全及周围环境造成了危害。项目在深基坑减压降水地面沉降防治综合分区、机理、控制指标、防控关键技术等方面取得了多项创新性成果，为特大型城市减灾防灾提供了科学依据，对滨海软土地区工程性地面沉降防治具有推广和示范意义。

1、利用由60余万个地质钻孔构建的三维地质结构模型，将全域地质结构组合与深基坑工程降水模式有机结合，首次提出了考虑主要减压降水目的含水层的深基坑减压降水地面沉降防治综合分区方法并编制了分区图系。

2、依托发明的土体降压渗流分层固结变形的三轴模型试验仪、研发的土层间协调变形与土层自身释水变形耦合的物理模拟试验系统、建立的地面沉降防治综合试验场，基于4700余个不同降水目的含水层的数学模型模拟结果，掌握了全市域不同防治综合分区的深基坑减压降水地面沉降规律，揭示了减压降水和人工回灌过程中土体变形机理。

3、创新性研究了地面沉降-地下水位双控模式和深基坑减压降水地面沉降关键控制点，创立了关键控制点水位降深和地面沉降半经验预测公式，结合上海市地面沉降控制目标和基坑周边环境保护要求，提出了深基坑减压降水地面沉降控制指标，为地面沉降精细化防控管理提供了科学依据。

4、研发了基坑围护-工程降水一体化设计、深基坑减压降水地面沉降综合监测技术、浅层地下水人工回灌等关键技术，为工程性地面沉降防控提供了解决方案。

5、研究成果已在地质灾害危险性评估、地下空间开发建设、轨道交通安全监护等工程实践中得到了广泛应用。

本项目已获得了6项国家发明专利，形成了3部技术标准的主要章节，为地方法规《上海市地面沉降防治管理条例》及政府规范性文件《上海市建设工程基坑降水管理规定》等的出台和实施提供了直接技术依据，为深基坑工程性地面沉降防治管理提供了决策支撑。2100433B

本项目通过大量资料收集、室内试验、工程案例分析、现场试验、数值模拟和示范应用等多种研究手段，系统地开展了深基坑减压降水地面沉降机理及防治技术研究，取得的主要成果如下：①通过自主研发的土层渗流分层固结变形三轴模拟试验系统，模拟了深基坑减压降水作用下土体变形特征，提出了上海地区典型土层本构模型和模型参数；②以上海全域为研究尺度，系统研究了深基坑减压降水引发的地面沉降规律，基于深基坑减压降水地面沉降防治综合分区研究，提出了深基坑减压降水地面沉降控制指标；③系统地提出了"基坑围护与工程降水设计一体化"技术方法及实施路径；④从深基坑减压降水引发地面沉降理论、控制指标、防治技术、管理措施等方面，系统地总结了深基坑减压降水地面沉降防治对策。项目成果已成功应用于地铁9号线金海路站等深基坑工程，获得了很好的经济和环境效益，为《建设项目地质灾害危险性评估技术规程》（DGJ08-2007-2006）的修编提供了重要技术依据，为《上海市地面沉降防治管理条例》的有效实施提供了有力技术支撑。 2100433B

本项目立足滨海软土地区地质环境条件复杂性和工程性地面沉降灾害危害现状，重点聚焦深基坑减压降水引发的地面沉降问题和多源SAR数据融合技术难题，以上海地区和天津滨海地区为典型，从微观、模型、原型、区域等不同尺度，深入研究了深基坑降水过程中土层变形特性，进一步掌握了深基坑降水地面沉降机理及变化规律，提出了上海地区深基坑减压降水地面沉降控制指标，依托上海地区典型基坑工程开展了综合防控措施研究，研发了基坑围护-工程降水一体化设计、工程性地面沉降综合监测、浅层地下水人工回灌等防控关键技术，集成创新了深基坑减压降水地面沉降防治对策，提出了多源异构SAR数据在地面沉降长期监测应用中的解决方案，为滨海软土地区工程性地面沉降防治工作提供了技术支撑和典型示范。

研究成果已在上海、天津等地区基坑降水工程中进行了推广应用，为地方法规《上海市地面沉降防治管理条例》及政府规范性文件《上海市建设工程基坑降水管理规定》等的实施提供了科学依据，为《地质灾害危险性评估技术规程》、《地面沉降防治工程设计技术要求》等技术标准的修编提供了技术支撑，有力地推动了深基坑降水减压降水地面沉降防治工作。 2100433B