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1、2010NO.09科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION工业技术深基坑施工降水设计与施工探讨刘晨光(京建工京精大房工程建设监理公司北京100000)摘要:本文主要是对现行的深基坑施工降水设计中,采用的计算公式适用的局限性进行讨论。在此基础上,对复杂地层深基坑降水设计方法提出了本人的看法,提出了在特殊条件下,井深增加,井中水位降低,对深基坑内施工降水效果可能没有太大的影响。同时通过案例分析,对于深基坑基底的存水问题提出了相应的处理措施。关键词:深基坑降水设计局限性中图分类号:TU473文献标识码:A文章编号:1672-3791(201
2、0)03(c)-0093-03分析深大基坑施工降水,本人认为对单井出水量公式为:质、水面平整,含水界面平整,这与深基坑于深大基坑的施工降水存在以下问题:一Q=1.366k(H2-h2)S/(lgR-lgro)(1-2)复杂的含水层实际情况相差甚远,计算是地下水存在条件复杂,有台地潜水、潜同样可以推出承压完整井的单井出水出水量的结果就很难准确。就是说,把一水、承压水;二是地层条件复杂,有强透水量公式个深基坑复杂的含水层,用加权平均的地层,也有相对不透水地层;三是施工降水Q=2.73kM(H-S)/(lgR-lgro)(1-3)办法,用一个平均的渗透系数,代替复杂
3、井底位置可能位于不同的土层中,这样就以上各式中:含水层的实际情况,是值得讨论的。本人给施工降水设计带来一定的困难。现行的Q为降水井出水量m3/d;举出下面一个复杂含水土层进行分析,施工降水设计理论用于深基坑降水分析,k为渗透系数m/d;就很能说明问题,见图2。本人认为存在一定的局限性。H为含水层厚度m;对本例中的渗透系数进行加权平均S为井中水文降深m;k=[(h-1)k+hk+(h-2)k4]/[(h-1)p1233411现有降水设计理论的局限性R为降水影响半径m;+h+(h-2)](2-1)341.1降水井出水量计算ro为井的半径m;将图中数据代入(2-1)
4、,得出由文献[1]可知降水井出水量的公式是建M为承压井中含水层厚度m。k=48.18m/dp立在假定含水层均质、等厚、广泛分布、隔水层1.2对于多层降水井出水量计算公式,基本(1)可以看出:主要起作用的土层是④底板水平、潜水面近乎水平、地下水处于稳定上同前,只是将式中的渗透系数改用各层砂、砾石层,而且越厚对加权平均渗透系数渗流的情况下,并且呈层流运动的缓变流,流渗透系数的加权平均值kp代替,即kp的影响越大;相反④层土越薄,影响越向完整井的前提下建立的。计算简图,如图1。k=(k*h+k*h+···k*h)/(h+小,而这时主要起作用的是②层细砂层。p1122
5、nn1在稳定潜流完整井公式建立时,是假h+···h)(1-4)(2)从公式中可以看出,分母中的粘土2n定垂直分流速很小,可以忽略,仅考虑水平式中。层厚度h3对加权平均的渗透系数有一定的流速,做为平面问题处理,见图1(a)。k、k···k是各含水层的渗透系数m/d影响,但对一般的深基坑中,h的厚度是有12n3围绕井轴取一个断面如图1(b),该断面h、···h是个含水层的厚度m。限的,总的来说h的厚度有影响,但是相对2n3距井轴距离为r,过水断面为h,则过水断面来说影响比较小。ш=2πrh。径向水流的水力梯度J=dh/dr,2对现有关降水设计规范的讨论(3)由于粘
6、土层的渗透系数很小,与砂在层流的情况下,穿过该断面的流量为文献[2]、[3]、[4]中使用计算出水量的砾石层比相差10000倍,与砂层比也差1000Q=2πrkJ=2πrkdh/dr(1-1)公式无论是潜水完整井或承压完整井,倍,所以把粘土层可以看做一个相对不透将(1-1)式进行处理后,从ro到R,从ho还是潜水非完整井或承压非完整井这些水层,也就是一个隔水层。到H进行积分,最后得到潜水完整井的计算降水设计公式,都是假设含水土层是均(4)如果按均质土处理,渗透系数kp,则含水层的降落曲线为图2中a种形式。如果④砂、砾石中水承压的话,可能有两种结果,一种是承压非
7、完整井形式,另一种是承压—潜水非完整井形式。(5)如果不按均质土考虑,即③层土是不透水的,井中的水位在n点以下降水曲线比较复杂。细砂层中的水,在降水n点处成为跌水,自n点起,细砂层中的水在重力作用下,则形成降水曲线b,而降水曲线是不(a)(b)(a)剖面图(b)平面图受降水井中水的深浅的限制。图1流向并的潜水渗流示意图(6)显然如果③层粘土做为不透水层,本图中的降水就复杂了,不是现有计算公式所能考虑的。N点以上的细砂层中含水仍按b种形式曲线运行。④砂、砾石中的承压水,可能是两种状态,也就是像前(4)中所说的,但降水曲线不是a种形式,这种形式的降水曲线应考虑②层
8、细砂中潜水的不断跌入,显然计算条件就复
