[发明专利]一种基坑渗透系数的计算方法及其自动化监测装置

权利要求书

1.一种基坑渗透系数的计算方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、建立抽水过程渗流的三维数值模型：在远程服务器上运用渗流三维有限元分析软件，依照具体工程案例，建立基坑水位抽水过程渗流的三维数值模型，对该三维数值模型网格划分，设置分析地层范围内地下水表面的初始条件为水平，赋值模拟单井抽水的条件；

S2、进行抽水的数值试验：在远程服务器上，对S1中建立的抽水过程渗流的三维数值模型的渗透系数K分别赋予不同的值：

K＝k1、k2…kn

根据实际工程中水泵的抽水速率设定软件仿真过程中的抽水速率q，

针对设定的每个渗透系数K设定一组抽水时间，即

K＝k1时：T＝t₁₁、t₁₂…t_1m，

K＝k2时：T＝t₂₁、t₂₂…t_2m，

…

K＝kn时：T＝t_n1、t_n2…t_nm，

计算得出对应抽水时间的抽水量Q：

K＝k1时：Q＝q*t₁₁、q*t₁₂…q*t_1m，

K＝k2时：Q＝q*t₂₁、q*t₂₂…q*t_2m，

…

K＝kn时：Q＝q*t_n1、q*t_n2…q*t_nm，

利用渗流三维有限元分析软件计算出不同渗透系数时水位管内渗水的水位在不同抽水时间内的下降量△H：

K＝k1时：△H＝△h₁₁、△h₁₂…△h_1m

K＝k2时：△H＝△h₂₁、△h₂₂…△h_2m

…

K＝kn时：△H＝△h_n1、△h_n2…△h_nm

得到多组渗透系数K与水位下降量△H和抽水量Q的对应关系的数组Z＝[Q、△H]：

K＝k1时：Z＝[q*t₁₁、△h₁₁]、[q*t₁₂、△h₁₂]…[q*t_1m、△h_1m]

K＝k2时：Z＝[q*t₂₁、△h₂₁]、[q*t₂₂、△h₂₂]…[q*t_2m、△h_2m]

…

K＝kn时：Z＝[q*t_n1、△h_n1]、[q*t_n2、△h_n2]…[q*t_nm、△h_nm]

将上述的不同渗透系数K和与其对应的水位下降量△H及抽水量Q的数组存入Access数据库，对存入数据库中的数据，用最小二乘法将每个渗透系数对应的m个数组进行数据拟合，得出n条渗透系数-水位下降量-抽水量的对应关系曲线；

S3、实际监测分析：对施工现场的基坑进行水位下降量和抽水量实际测量，获取k组施工现场的基坑的实际水位下降量△H_F和实际抽水量Q_F的数组Z_F＝[Q_F、△H_F]：

Z_F＝[Q_F、△H_F]＝[Q_F1、△H_F1]、[Q_F2、△H_F2]…[Q_Fk、△H_Fk]

根据实际水位下降量△H_F和实际抽水量Q_F的关系进行最小二值化曲线拟合，将拟合的曲线与S2中的渗透系数-水位下降量-抽水量的对应关系曲线图进行对比，并从S2关系曲线图中找到与其吻合的渗透系数曲线，进而获得基坑的实际渗透系数。