建筑基坑防渗墙渗流控制效果研究.pdf

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1、第33卷第6期长江科学院院报Vo1．33No．62016年6月Journal0fYangtzeRiverScientificResearchInstituteJun．2016doi：10．11988／ckyyb．201504902016，33(O6)：58—64，69建筑基坑防渗墙渗流控制效果研究张家发h，范士凯，陶宏亮，吴庆华h-(1．长江科学院a．水利部岩土力学与工程重点实验室；b．国家大坝安全工程技术研究中心，武汉430010；2．武汉华太岩土工程有限公司，武汉430064)摘要：虽然防渗墙在基坑渗流场控制中应用广泛，但是人们对于防渗墙作用效果的认识仍有不足。以武汉市常见的二元结构

2、地基为背景，概化建立建筑基坑渗流场的典型模型，通过数值模拟分析揭示了防渗墙的渗流控制作用规律；以此为基础，结合工程实践，开展了防渗墙应用的研究。研究成果显示：落底式防渗墙对基坑渗流场具有显著的控制效果，但必须更加切实防止墙体出现缺陷，确保落底于可靠的防渗依托层之中；悬挂式防渗墙对基坑渗流场的控制作用效果随贯入度增加而得到有限的提升，应结合成本、工期、基坑排水量控制和基坑安全要求，综合研究确定合适的防渗墙贯入度；防渗墙与排水措施相配合才能形成有效的基坑渗流场控制体系，针对具体工程，需要在充分掌握地质条件、地表水文条件、邻近防洪工程、建筑物及其他设施等条件下，论证渗流控制方案，以达到保障基坑

3、安全和有效控制对周边环境不利影响的综合效果。这些结论也可为地铁等市政工程基坑渗流控制提供借鉴。关键词：基坑安全；防渗墙；贯人度；渗透比降；渗流控制；数值模拟中图分类号：TU753．62文献标志码：A文章编号：1001—5485(20l6)06—0058—07地下铁路工程正处于高速建设之中，使得一些城区基坑工程不断涌现，或者成串出现。1研究背景在建筑基坑的防渗墙应用过程中，对于防渗墙防渗是控制渗流场和处理地下水问题的重要手的渗流控制作用仍然有些模糊认识，具体表现可能段之一。垂直防渗工程广泛用于水利水电工程的有3种。一是对悬挂式防渗墙的效果感到困惑，影堤、坝及其基础，以及围堰及其基础的渗流场

4、控制，响到对防渗墙结构形式的选择；二是对悬挂式防渗包括防渗墙和帷幕工程。建筑基坑防渗措施又被形墙作用效果过于乐观，结果是降低了对基坑排水措象地称为“隔渗”措施¨J，常见的是基坑周边垂直防施的要求，并低估了其对于周围环境的影响；三是对渗措施，有些基坑工程也采用水平封底措施，以便与于落底式防渗墙潜在风险认识不足，甚至有“效果垂直防渗措施形成防渗体系。为了方便起见，本文再差都比悬挂式防渗墙好”的推断，导致质量意识将基坑工程的垂直防渗措施统一称作防渗墙，包括的放松，对应用条件的忽视j，以及对于渗流控制一般所称的隔渗帷幕和地连墙等。失效的应急准备不足。关于水利水电工程防渗墙渗流控制效果的研究本文以

5、二元结构地基为例，通过典型条件下建成果已经有了很多，尤其是关于悬挂式防渗墙作用效筑基坑及其附近渗流场的数值模拟，分析防渗墙的果的研究，其中一些重要结论对于建筑基坑具有借鉴渗流控制作用规律，结合已有的研究成果和工程案和参考意义，如悬挂式防渗墙的渗流控制作用效果有例，对防渗墙应用的关键问题进行讨论，为其合理应限-2J。建筑基坑与水利水电工程基坑相似，但是又有用提供建议。其特殊性，例如建筑基坑不像水利水电工程基坑因为在河道内而直接面临洪水威胁，但建筑基坑一般规模2典型条件下防渗墙的渗流控制作较小，施工周期短，场地逼窄，常与已建工程相毗邻，用规律防渗墙是更为常用的渗流控制措施，这既是基坑工程安全

6、自身的需要，同时也是控制周围环境影响的需根据垂直于堤轴线断面上显示的结构形式，张要。随着我国城市化的加速发展，市政工程，尤其是家发等将堤防工程防渗墙归纳为悬挂式、封闭式收稿日期：2015-06-11；修回日期：2o15—08—14基金项目：国家自然科学基金项目(51279016，41402213)；中央级公益性科研院所基本科研业务费项目(cKsF2014J058／YT，CKSF2016021／YT1作者简介：张家发(1960一)，男，安徽安庆人，教授级高级工程师，主要从事岩土工程和水工渗流研究，(电话)027—82820029(电子信箱)zhangjf@mail．crsri．cn。第6期

7、张家发等建筑基坑防渗墙渗流控制效果研究59和半封闭式3类，并且已经被设计规范所采纳。建参照上述汉口地区的条件，并照顾到一般性，概筑基坑防渗墙中，与悬挂式对应的非悬挂式被形象化得到图1所示的典型模型。为了方便模拟和分析地称为落底式，这里有一个重要的前提：需要真正将规律性，防洪墙以透水性较强的土堤代替，堤身高防渗墙底部置于可靠的防渗依托层之中，不管防渗12m，顶宽10m，两侧坡比1：2，堤身渗透系数K1依托层是基岩还是第四系弱透水层，要