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《基坑降水引起地面沉降的分析_胡其志》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第16卷第1期湖北工学院学报2001年3月Vol.16No.1JournalofHubeiPolytechnicUniversityMar.2001[文章编号]1003-4684(2001)03-0066-04基坑降水引起地面沉降的分析胡其志,何世秀(湖北工学院土木工程系,湖北武汉430068)[摘要]利用渗流的基本理论,分析了武汉软土地区的基坑降水工程,总结了不同围护结构及降水方案的地下水渗流特征,提出了按渗流特征计算坑外由于降水引起附加沉降的简单方法.并与一实际工程进行了对比.[关键词]基坑;降水;渗流;沉降[中图分类号]TU47
2、8[文献标识码]:A[1]目前,高层、超高层建筑层出不穷,随之而来的1863年提出的.他认为:虽然井的渗流运动一般深基坑工程是越来越多.深基坑开挖与支护工程以属于非恒定流,但在地下水补给来源充沛,或经过一其难度大,施工周期长,工程费用高而备受人们的关定的时间后渗流将会趋向稳定,且服从线性的达西注.定理.在此基础上作些基本假定(即裘布依假定)就武汉地区的地下水极其丰富,绝大多数的基坑可得到裘布依稳定潜水井流的涌水量公式:22开挖受到地下水的影响,因而有相当多的深基坑工h0-hwQ=PK.(1)ln(R/rw)程要采取降水措施.基坑开挖坑
3、底土体隆起,墙体侧移,引起地面沉降.另外降水措施引起的地面沉式中:Q为涌水量;K为土层的渗透系数;hw为抽水降也是一个不容忽视的重要因素.特别是当前大多井内水位(从隔水底板算起);h0为含水层外边界水数基坑位于繁华的都市里,施工场地狭小,坑周的地位(从隔水底板算起);R为影响半径(可根据土层特面沉降严重地影响了周围的建筑物,并由此引起了点确定或用经验公式计算);rw为抽水井的半径.潜众多的纠纷.为了减少坑外的地面沉降,除了加强水井流如图1.支护、支撑等措施外,小心合理地处理基坑周围地下水已成为必须考虑的问题.1地下水的运动及分布规律地
4、下水的运动有层流和紊流两种形式,这里讨论的是地下水在土中孔隙或微小裂隙中以不太大的图1裘布依稳定潜水井流速度连续渗透的层流状态,并符合达西定理:T=1抽水;2地下水位;3潜水含水层ki,即地下水的渗流速度T与水力坡降i成正比.抽dh水井的渗流运动严格来说属于三维渗流,可以从渗式(1)是由基本的微分方程Q=2PrhK积分dr流运动的微分方程组出发来求解渗流运动要素空间得到的,其积分限为:rw→R,hw→h0.如果将积分场的函数关系.但这样求解非常复杂,这里忽略运限改为:rw→r,hw→h,则可得到渗降漏斗曲线方动要素沿Z轴方向的变化,并
5、采用轴对称的假设,程而近似用一维渐变渗流的一般公式来进行分析.此22Qrh=hw+ln=公式是由法国水力工程师裘布依(J.Dupuit)于PKrw[收稿日期]2000-12-28[作者简介]胡其志(1969-),男,湖北红安人,湖北工学院硕士研究生,主要从事边坡及地下工程方面的研究.第16卷第1期胡其志等基坑降水引起地面沉降的分析67222ln(r/rw)m)的工程,围护结构还没有达到潜水含水层底板.hw+(h0-hw).(2)ln(R/rw)2.3各种围护结构的坑外降水式中,h、r分别为漏斗曲线上某一点到底面的垂直如图4,这种围护结
6、构本身可以不隔水,只按围距离和到抽水井轴线的水平距离.护结构所受的土压力、支撑力和本身的抗弯刚度以该式表明,渗降漏斗曲线取决于内外边界水位及整体稳定来设计.降水井在围护结构的外侧,其hw和h0,与Q和K无关.武汉地区具有典型的二元降水深度满足基坑内无水即可.此时地下水的渗流结构地层特点.地下水明显可分为两层,即上层粘特征为:基坑内外地下水完全相通,井点管周围形成性土中存在的上层潜水或滞水(沿江粉土层中的填明显的降水漏斗曲线.这种降水方式对坑外地面沉土中为潜水,暗塘或其他含水透镜体中为上层滞降影响范围最大.水);下层砂性土或卵砾石层中的
7、承压水,此层水埋藏较深.所遇到的含水层随基坑的深度不同而不同,要采取的降水措施也就要因地制宜.很多基坑工程遇到的只是潜水含水层.下面仅就只有潜水含水层的基坑工程作些分析.2不同围护结构下的地下水渗流特征图3第2类地下水渗流特征图对有地下水的基坑工程,绝大多数要采取降水1井点管;2水位线;3潜水含水层;4影响线;措施,一方面便于基坑内的施工(干处作业),另一方5围护结构;6隔水层顶板面防止基坑底出现流砂、管涌等现象导致基坑失稳乃至破坏.降水方案主要分为两大类:坑内降水和坑外降水,有时也采取坑外回灌.2.1围护结构插入隔水层中的坑内降水这
8、种坑内的井点降水以疏干基坑内的地下水为目的,如图2,这类围护结构本身是隔水的,并位于潜水含水层以下,即潜水含水层的底板之中,将基坑图4第3类地下水渗流特征图内的地下水与基坑外的地下水分隔开来.其渗流特1降水井;2地下水位
