[發明專利]非均質承壓水層懸掛式帷幕基坑定水位抽水量的確定方法

有效

• 申請號: 201810341965.5
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108549774B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 施成華;曹成勇;蔣盛鋼;劉勝利;劉凌暉;王之揚
• 申請（專利權）人: 中南大學;廣州地鐵設計研究院股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E02D19/18;E02D19/10;E02D17/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

本發明公開了一種非均質承壓水層懸掛式帷幕基坑定水位抽水量的確定方法，考慮大型基坑降水滲流受到止水帷幕阻隔會產生豎向流動以及現場承壓含水層的非均質性，首先按照基坑坑底突涌驗算確定基坑的安全水位降深，再將目標含水層滲透系數換算成為相應方向的等效滲透系數及各向異性比，并確定含水層厚度、止水帷幕嵌入含水層深度、濾管長度等參數，最后通過以上參數計算止水帷幕對降深影響系數、含水層滲透系數各向異性修正值、止水帷幕下有效層厚的修正系數等參數，最終建立考慮止水帷幕和地層非均質性的懸掛止水帷幕基坑定水位抽水量的確定方法。本發明能實現非均質多含水層止水帷幕作用下定水位時基坑涌水量的準確計算。

技術領域

本發明涉及基坑定水位抽水量的確定方法，特別是一種非均質承壓水層懸掛式帷幕基坑定水位抽水量的確定方法。

背景技術

對于地下水補給迅速的地區，采用降水井降水法為地下水控制的一種重要手段，將地下水水位或水壓力降低到基坑開挖的安全水位線下，防止基坑開挖過程發生突涌事故。對于止水帷幕存在下基坑降水問題，由于止水帷幕的阻隔作用，延長了滲流路徑，減少了滲流面積，使基坑坑內水位在達到要求水位的情況下，較好地控制坑外的水位降深以及減少基坑抽水量。但是，實際工程中對于止水帷幕下基坑抽水量難以準確估算，現有的規范沒有對指定坑內降深下基坑排水量進行預測的公式，需在現場多次調整抽水量后才能滿足開挖要求，耽誤施工進度，破壞周邊水文環境，造成周邊建筑沉降。

現有技術下，對于止水帷幕下的基坑降水多采用數值分析進行模擬，采用的解析方法也存在較多的局限，不能較好地預測工程中的涌水量數據。如武永霞利用數值模擬方法分析了止水帷幕作用下基坑內抽水時，基坑內水位降深到達固定值時的抽水量，但是數學模型較為復雜，現場工程師難以應用；曹凈采用共形映射的方法，通過建立數學模型，推導坑底以下無相對透水層基坑涌水量的解析解，但此方法對基坑滲流過于簡化，假設坑內外的水位都穩定為固定值，整個滲流過程簡化一維越墻滲流，計算出來的涌水量數據難以滿足工程精度要求；沈水龍提出了一種止水帷幕作用下定水位抽水時降水井抽水量的確定方法，其將止水帷幕下的基坑降水分解為二維滲流以及繞過墻體的豎向滲流，采用達西定律和基坑內外水量守恒原理進行推導，卻沒有考慮地層的非均質性和異形基坑，難以適應工程現場復雜的非均勻的地質環境。

因此，急需研制一種簡易易用且滿足工程計算精度要求的基坑降水涌水量預測方法。

參考文獻：

[1]YX Wu,SL Shen,ZY Yin,YS Xu.Characteristics of groundwater seepagewith cut-off wall in gravel aquifer.II:Numerical analysis[J].CanadianGeotechnical Journal.2015,52(10):150223161106004

[2]曹凈,張丙軍,劉海明.基坑懸掛式止水帷幕滲流的共形映射[J].工程勘測.2014,42(11):34-38

[3]沈水龍，武永霞，袁垚等，止水帷幕作用下定水位抽水時降水井抽水量的確定方法，國家發明專利：ZL 201210110410.2。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種非均質承壓水層懸掛式帷幕基坑定水位抽水量的確定方法，解決現有的基坑涌水量計算方案難以實現止水帷幕作用下定水位時基坑涌水量的準確計算的問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種非均質承壓水層懸掛式帷幕基坑定水位抽水量的確定方法，其特征在于，利用下式計算基坑的單位時間排水量Q：