[發(fā)明專利]一種高承壓水地層深大基坑多梯次減壓降水控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910164031.3
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN109898534B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童立元;李恒;楊濤;王占生;陳秀鳴;葉海霞;潘皇宋
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: E02D19/10
• 分類號: E02D19/10;E02D19/18
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

1.一種高承壓水地層深大基坑多梯次減壓降水控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，探明基坑開挖區(qū)工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件，在常規(guī)抽水及室內(nèi)滲透試驗的基礎(chǔ)上，采用孔壓靜力觸探對地下水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行勘察，分析靜力觸探貫入時孔壓增長變化規(guī)律，結(jié)合孔壓消散試驗，確定各層土滲透系數(shù)，劃分隔水層，半隔水層及含水層，確定承壓水頭；

步驟二，根據(jù)基坑開挖深度、開挖過程與地層結(jié)構(gòu)關(guān)系結(jié)合承壓水頭高度及其埋藏深度，考慮與既有構(gòu)筑物的距離，確定基坑抗突涌安全性系數(shù)；

步驟三，根據(jù)基坑抗突涌安全性要求，確定坑內(nèi)外水頭差允許值，設(shè)計第一道止水帷幕，插入深度由穩(wěn)定性要求確定，同時第一道止水帷幕兼作基坑圍護擋墻，設(shè)計時考慮擋墻強度要求；

步驟四，由地層承壓水頭和坑內(nèi)外水頭差允許值要求，分配第二道止水帷幕內(nèi)外水頭差，設(shè)計第二道止水帷幕，第二道止水帷幕設(shè)計主要考慮防滲要求，插入深度由滲流確定，材料選用素混凝土摻入高分子材料；

步驟五，預(yù)計步驟四承壓水位降深情況下，二級止水帷幕后地表沉降大小，若沉降超過允許值，按步驟三～四，重新分配水頭降深，設(shè)置第三道止水帷幕；

步驟六，根據(jù)地下水水頭下降設(shè)計要求合理布置坑內(nèi)和止水帷幕間的降水井。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高承壓水地層深大基坑多梯次減壓降水控制方法，其特征在于：步驟一所述孔壓靜力觸探是指一種原位測試技術(shù)，試驗時，采用液壓將探頭壓入土中，速度保持在(2±0.5)cm/s，貫入過程實時采集錐尖阻力q_t，側(cè)壁阻力f_s，孔隙水壓力u，并可在指定深度停止，開展孔壓消散試驗。

3.如權(quán)利要求2所述的一種高承壓水地層深大基坑多梯次減壓降水控制方法，其特征在于：步驟一所述的利用孔壓消散試驗確定滲透系數(shù)

其中：k_h為水平滲透系數(shù)，C_h為固結(jié)系數(shù)，γ_w為水的重度，D'為一維壓縮側(cè)限模量；

固結(jié)系數(shù)式中：為修正時間系數(shù)，當孔壓消散位于錐尖正后方取0.245，a為探頭半徑，I_R為剛度指數(shù)，t₅₀為空壓消散50％所需的時間；一維壓縮側(cè)限模量D'＝8.25(q_t-σ_v0)，式中：q_t為錐尖阻力，σ_v0為土層自重應(yīng)力。

4.如權(quán)利要求1所述的一種高承壓水地層深大基坑多梯次減壓降水控制方法，其特征在于：第一道止水帷幕采用地下連續(xù)墻或咬合樁建造，第二或第三道止水帷幕采用素混凝土墻、三軸攪拌樁墻或高壓旋噴樁墻建造。

5.如權(quán)利要求1所述的一種高承壓水地層深大基坑多梯次減壓降水控制方法，其特征在于：步驟二基坑抗突涌安全性系數(shù)Kt根據(jù)基坑安全等級確定，等級高者取大值，取值在1.4-1.6之間。

6.如權(quán)利要求1所述一種高承壓水地層深大基坑多梯次減壓降水控制方法，其特征在于：步驟三根據(jù)公式確定Δh₁；

式中：l_d為止水帷幕在坑底以下的插入深度，D₁承壓含水層頂面至基坑底面的土層厚度，γ'為土的浮重度，Δh₁為止水帷幕兩側(cè)水頭差，γ_w為水的重度，K_t為抗突涌安全性系數(shù)。

7.如權(quán)利要求1所述一種高承壓水地層深大基坑多梯次減壓降水控制方法，其特征在于：步驟四所述的第二道止水帷幕插入深度應(yīng)不少于承壓含水層厚度50％，以產(chǎn)生阻隔效應(yīng)。

8.如權(quán)利要求1所述一種高承壓水地層深大基坑多梯次減壓降水控制方法，其特征在于：步驟四所述的第二道止水帷幕內(nèi)外水頭差Δh₂分配，按坑外地層初始承壓水頭H減去第一道止水帷幕內(nèi)外水頭Δh₁確定。