[发明专利]基坑定水头涌水量计算方法

说明书

本发明涉及基坑定水头涌水量计算的技术领域，公开了基坑定水头涌水量计算方法，步骤如下：(1)分别确定h_w值、h_d值及h_e值，(2)根据半径R及等效半径r_o，得出最长流经值与最短流经值；(3)h_w除于最短流经值，得出最大水力梯度，h_w除于最长流经值，得出最小水力梯度；(4)根据最大水力梯度的权重系数ξ、最小水力梯度的权重系数1‑ξ，得出基坑底含水层的平均水力梯度(5)根据基坑底渗流面积A及含水层的渗透系数k_eq，得出绕止水帷幕底渗入基坑内的涌水量Q。采用修正系数对最大水力梯度值和最小水力梯度值进行修正，加权平均得到的平均水力梯度与有限元计算结果对比，得到涌水量Q值，使计算结果吻合度较高，提高计算准确性。

技术领域

本发明专利涉及基坑定水头涌水量计算的技术领域，具体而言，涉及基坑定水头涌水量计算方法。

背景技术

随着城市地下结构的快速发展，众多形态的深大明挖基坑随之产生，且这些基坑开挖常常伴随着丰富的地下水。

在基坑降水开挖的施工中，地下水的渗透或排放会使周围土体产生位移，当位移达到一定程度时，就会危及基坑以及周边管线、建筑物的安全，严重时会给工程带来无法估量的损失；因此，准确的计算、预测地下水对基坑的影响至关重要。

目前，预测地下水的影响主要方法有数值模拟、理论分析、流网分析法；其中，理论分析法简单高效、且能够清晰的反映各个参数间的函数关系，在工程中占据很重要的地位；在采用基坑降水，围护结构未深入隔水层的基坑，其理论预测方法一般依据《建筑基坑支护技术规程》；而实际上，大多数基坑都需要进行截水、隔水围护，截水帷幕对地下水进行有效控制，防止由于地下水大量渗入基坑造成渗流破坏或坑壁坍塌，为基坑开挖与基础工程施工创造一个良好的作业环境。

常见的截水围护有地连墙、SMW工法、咬合桩、旋喷桩等，而此时再用《建筑基坑支护技术规程》中计算方法计算时，往往与实际测量值相去甚远，不能准确的计算出基坑的涌水量。

发明内容

本发明的目的在于提供基坑定水头涌水量计算方法，旨在解决现有技术中，基坑涌水量计算的准确性不佳的问题。

本发明是这样实现的，基坑定水头涌水量计算方法，具体步骤如下：

(1)、根据设计图纸，分别确定h_w值、h_d值以及h_e值，h_w为地下水位线至基坑的深度，h_d为基坑底至截水帷幕的底部的距离，h_e为截水帷幕的底部至基岩的距离；

(2)、根据地下水位下降的影响半径R以及基坑等效半径r_o，结合步骤(1)的各个数值，得出最长流经值与最短流经值；

(3)、h_w除于最短流经值，得出最大水力梯度，h_w除于最长流经值，得出最小水力梯度；

(4)、根据最大水力梯度的权重系数ξ、最小水力梯度相对应的权重系数1-ξ，结合步骤(3)的最大水力梯度值以及最小水力梯度值，得出基坑底含水层的平均水力梯度

(5)、根据基坑底渗流面积A以及含水层的渗透系数k_eq，结合步骤(4)的基坑底含水层的平均水力梯度得出绕止水帷幕底渗入基坑内的涌水量Q。

进一步的，所述涌水量Q的计算公式为

进一步的，所述基坑位于含水层中，所述含水层的等效渗透系数的计算公式为将k_eq值带入所述涌水量Q的计算公式且替换公式中的k值，即

进一步的，当具有多层含水层时，等效为单一土层计算k_eq值。