[發(fā)明專利]基坑定水頭涌水量計算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911374906.9
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111027127A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉治軍;葉坤
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市工勘巖土集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 深圳市壹品專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44356
• 代理人: 唐敏;江文鑫

本發(fā)明涉及基坑定水頭涌水量計算的技術(shù)領(lǐng)域，公開了基坑定水頭涌水量計算方法，步驟如下：(1)分別確定h_w值、h_d值及h_e值，(2)根據(jù)半徑R及等效半徑r_o，得出最長流經(jīng)值與最短流經(jīng)值；(3)h_w除于最短流經(jīng)值，得出最大水力梯度，h_w除于最長流經(jīng)值，得出最小水力梯度；(4)根據(jù)最大水力梯度的權(quán)重系數(shù)ξ、最小水力梯度的權(quán)重系數(shù)1?ξ，得出基坑底含水層的平均水力梯度(5)根據(jù)基坑底滲流面積A及含水層的滲透系數(shù)k_eq，得出繞止水帷幕底滲入基坑內(nèi)的涌水量Q。采用修正系數(shù)對最大水力梯度值和最小水力梯度值進行修正，加權(quán)平均得到的平均水力梯度與有限元計算結(jié)果對比，得到涌水量Q值，使計算結(jié)果吻合度較高，提高計算準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及基坑定水頭涌水量計算的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及基坑定水頭涌水量計算方法。

背景技術(shù)

隨著城市地下結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，眾多形態(tài)的深大明挖基坑隨之產(chǎn)生，且這些基坑開挖常常伴隨著豐富的地下水。

在基坑降水開挖的施工中，地下水的滲透或排放會使周圍土體產(chǎn)生位移，當(dāng)位移達到一定程度時，就會危及基坑以及周邊管線、建筑物的安全，嚴(yán)重時會給工程帶來無法估量的損失；因此，準(zhǔn)確的計算、預(yù)測地下水對基坑的影響至關(guān)重要。

目前，預(yù)測地下水的影響主要方法有數(shù)值模擬、理論分析、流網(wǎng)分析法；其中，理論分析法簡單高效、且能夠清晰的反映各個參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系，在工程中占據(jù)很重要的地位；在采用基坑降水，圍護結(jié)構(gòu)未深入隔水層的基坑，其理論預(yù)測方法一般依據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》；而實際上，大多數(shù)基坑都需要進行截水、隔水圍護，截水帷幕對地下水進行有效控制，防止由于地下水大量滲入基坑造成滲流破壞或坑壁坍塌，為基坑開挖與基礎(chǔ)工程施工創(chuàng)造一個良好的作業(yè)環(huán)境。

常見的截水圍護有地連墻、SMW工法、咬合樁、旋噴樁等，而此時再用《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》中計算方法計算時，往往與實際測量值相去甚遠，不能準(zhǔn)確的計算出基坑的涌水量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基坑定水頭涌水量計算方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中，基坑涌水量計算的準(zhǔn)確性不佳的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，基坑定水頭涌水量計算方法，具體步驟如下：

(1)、根據(jù)設(shè)計圖紙，分別確定h_w值、h_d值以及h_e值，h_w為地下水位線至基坑的深度，h_d為基坑底至截水帷幕的底部的距離，h_e為截水帷幕的底部至基巖的距離；

(2)、根據(jù)地下水位下降的影響半徑R以及基坑等效半徑r_o，結(jié)合步驟(1)的各個數(shù)值，得出最長流經(jīng)值與最短流經(jīng)值；

(3)、h_w除于最短流經(jīng)值，得出最大水力梯度，h_w除于最長流經(jīng)值，得出最小水力梯度；

(4)、根據(jù)最大水力梯度的權(quán)重系數(shù)ξ、最小水力梯度相對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)1-ξ，結(jié)合步驟(3)的最大水力梯度值以及最小水力梯度值，得出基坑底含水層的平均水力梯度

(5)、根據(jù)基坑底滲流面積A以及含水層的滲透系數(shù)k_eq，結(jié)合步驟(4)的基坑底含水層的平均水力梯度得出繞止水帷幕底滲入基坑內(nèi)的涌水量Q。

進一步的，所述涌水量Q的計算公式為

進一步的，所述基坑位于含水層中，所述含水層的等效滲透系數(shù)的計算公式為將k_eq值帶入所述涌水量Q的計算公式且替換公式中的k值，即

進一步的，當(dāng)具有多層含水層時，等效為單一土層計算k_eq值。