[发明专利]非均质承压水层悬挂式帷幕基坑定水位抽水量的确定方法

说明书

本发明公开了一种非均质承压水层悬挂式帷幕基坑定水位抽水量的确定方法，考虑大型基坑降水渗流受到止水帷幕阻隔会产生竖向流动以及现场承压含水层的非均质性，首先按照基坑坑底突涌验算确定基坑的安全水位降深，再将目标含水层渗透系数换算成为相应方向的等效渗透系数及各向异性比，并确定含水层厚度、止水帷幕嵌入含水层深度、滤管长度等参数，最后通过以上参数计算止水帷幕对降深影响系数、含水层渗透系数各向异性修正值、止水帷幕下有效层厚的修正系数等参数，最终建立考虑止水帷幕和地层非均质性的悬挂止水帷幕基坑定水位抽水量的确定方法。本发明能实现非均质多含水层止水帷幕作用下定水位时基坑涌水量的准确计算。

技术领域

本发明涉及基坑定水位抽水量的确定方法，特别是一种非均质承压水层悬挂式帷幕基坑定水位抽水量的确定方法。

背景技术

对于地下水补给迅速的地区，采用降水井降水法为地下水控制的一种重要手段，将地下水水位或水压力降低到基坑开挖的安全水位线下，防止基坑开挖过程发生突涌事故。对于止水帷幕存在下基坑降水问题，由于止水帷幕的阻隔作用，延长了渗流路径，减少了渗流面积，使基坑坑内水位在达到要求水位的情况下，较好地控制坑外的水位降深以及减少基坑抽水量。但是，实际工程中对于止水帷幕下基坑抽水量难以准确估算，现有的规范没有对指定坑内降深下基坑排水量进行预测的公式，需在现场多次调整抽水量后才能满足开挖要求，耽误施工进度，破坏周边水文环境，造成周边建筑沉降。

现有技术下，对于止水帷幕下的基坑降水多采用数值分析进行模拟，采用的解析方法也存在较多的局限，不能较好地预测工程中的涌水量数据。如武永霞利用数值模拟方法分析了止水帷幕作用下基坑内抽水时，基坑内水位降深到达固定值时的抽水量，但是数学模型较为复杂，现场工程师难以应用；曹净采用共形映射的方法，通过建立数学模型，推导坑底以下无相对透水层基坑涌水量的解析解，但此方法对基坑渗流过于简化，假设坑内外的水位都稳定为固定值，整个渗流过程简化一维越墙渗流，计算出来的涌水量数据难以满足工程精度要求；沈水龙提出了一种止水帷幕作用下定水位抽水时降水井抽水量的确定方法，其将止水帷幕下的基坑降水分解为二维渗流以及绕过墙体的竖向渗流，采用达西定律和基坑内外水量守恒原理进行推导，却没有考虑地层的非均质性和异形基坑，难以适应工程现场复杂的非均匀的地质环境。

因此，急需研制一种简易易用且满足工程计算精度要求的基坑降水涌水量预测方法。

参考文献：

[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]曹净,张丙军,刘海明.基坑悬挂式止水帷幕渗流的共形映射[J].工程勘测.2014,42(11):34-38

[3]沈水龙，武永霞，袁垚等，止水帷幕作用下定水位抽水时降水井抽水量的确定方法，国家发明专利：ZL 201210110410.2。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种非均质承压水层悬挂式帷幕基坑定水位抽水量的确定方法，解决现有的基坑涌水量计算方案难以实现止水帷幕作用下定水位时基坑涌水量的准确计算的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种非均质承压水层悬挂式帷幕基坑定水位抽水量的确定方法，其特征在于，利用下式计算基坑的单位时间排水量Q：