[热点讨论]有搞过基岩中深基坑降水设计的朋友吗 [复制链接]

基坑降水,要看勘察报告的地层情况,决定采用何种方法降水.如是承压水,只有采用深井降水合理一点. VY+P c/b  
楼上说的很对,你的参考你的地质报告,在查一些施工书籍就可以了,很简单

方法很多，如轻型井点降水＼中型井点降水＼井管降水等．要根据现场地质报告所示土质及含水量及含水深度而定．可参阅具体的降水方面文章．

在建筑工程的深基坑施工过程中，往往要求将地下水位降到一定的深度之下，目的是使基坑的坑底面不积水，便于施工。另一方面，降低水位是为了减小基坑的水压力，防止坑底土层破坏或防止发生流砂、管涌等现象。同时基坑降水还能减小基坑侧壁的渗透压力，有助增加基坑侧壁的稳定性。因此基坑降水在深基坑工程中占有重要位置。在南方软土地区，由于地下水位浅，土质软弱，基坑降水的作用更加突出。 ctjQBWE  
　　基坑降水的方案设计必须既科学又经济。降水方案首先要确保降水效果能够达到预期的目的，降水过程能够按预定计划有控制地实行；其次，应考虑降水工程的经济性，做到以尽量少的工程费用实现降水的目的。

节约降水费用的关键是设计最经济的井数、井深及降水井的合理布置。降水井的个数主要取决于单井的降水深度和单井的有效降深范围。由于上海地区浅部土层的渗透性较小，因此降水井附近的降落曲线较陡，使得降水影响范围较小。由于渗透缓慢，一味地增加井的深度并不能明显地增大降水影响范围。因此实际工程中的降水井往往是浅井，没有打穿含水层，使得降水井变成了非完整井。非完整井的渗流情况相当复杂，给计算增加了困难。 6pbCQ q  
　　在经典理论中，对于非完整井的稳定流，通过作出简化假设，得出了些近似解，如半无限承压含水层中非完整井的В.П．Бабушкин巴布什金公式、含水层厚度有限时承压含水层中的非完整井的Muskat马斯克特公式。而对潜水非完整井，则通过将渗流区分为上下两区，将上段看作潜水完整井，将下段看作承压非完整井的方法来解决。经典理论的非完整井的稳定流近似解，不能适应渗流介质的非均质性问题，也不能用于不规则边界问题，更不能描述渗流的非稳定流过程。 \]5I atli  
　　基坑降水的渗流过程实际上是一个三维的非稳定流问题。本文将应用三维边界单元法解决此问题。

1　三维边界单元法 v~x4Y,m%  
　　地下水运动控制方程为 : MjDcI~  
? 0BhcXHt  
ov;^ev,(  
(1) _6ck@  
xy"'8uRi  
式中：Φ——测压水头；K——渗透系数； c1jRj=\  
　　Nw——井的数目； $/;K<*O$  
　　Qj——第j个井的流量； IM/xBP  
　zBj、zTj——为第j井过滤器的底和顶位置的垂向坐标，第j井的滤水管位于(xj，yjzj;zBj＜zj＜zTj)。 xz.Jmv  
　　据场论的格林积分定理有 x-X~'p'f  
　　 m|c[C\)By  
W{tZX^|  
(2) vgD
+Y  
u;c W
IRG  
式中：D——积分域；Ω——D的边界； ::$W .!Uv  
　U、v——D上任意二次可微函数。 Fs%`W4/  
　　在三维流地下水问题中，取U为渗透速度势Φ；v为三维自由空间格林函数，。其中g——为点Q(x)至奇点P(x0)的距离。将U=Φ、代入式(2)，且将点Q(x)放在边界Ω上，把奇点P(x0)放在D域内或界上，经数学处理后得 Y_!+Y<x7v  
.SER,],P  
PM#3N2?|E  
(3) C c:<F_UI  
/WE\0bf  
式中： Φ(p)——基本点p的势；α——立体角。若p在域内，则α=4π。如p在边界上，且边界光滑，则α=2π。 m;MJ{"@A'  
　　式(3)用数值法求解。将渗流区的边界Ω剖分成M个三角单元，N个结点。单元内的Φ和?Φ/?n通过插值函数｛N｝进行插值，即 hd~#I<8;2  
(tg9"C  
s8>y&b.  
m|{^T/kIbQ  
(4) $D!/v)3  
#5z0~Mg-X  
式中：｛Φ｝、——分别为单元上三个结点的Φ向量和向量。 F@f4-NR>  
　　对于第i个节点pi,可将式(3)化为离散形式 GJrmK  
　  -D'XxOI  
dM= &?g  
(5) Bdb}4X rL  
s-PS]l@  
　　式中：｛a｝e、｛b｝e——依赖于边界单元局部几何量的向量。 T]-MrnO  
　　对边界上N个结点轮流使用式(5)就形成含有N个未知量的N维线性方程组，经整理得 kmc"`Ogotw  
　　［H］｛u｝＝｛γ｝＋｛h｝ ]7Sf)  
:-Jryi
I  
(6) $8%"bR;Hu  
NjOUe?BQ  
式中：［H］——已知系数矩阵； !U m9ceK  
　　｛u｝——每一结点未知量组成的向量； CW?Z\  
　　｛γ｝——已知量的向量； e(|Z<6  
　　｛h｝——抽水井的影响值向量。 $/IFSB9  
　　解此方程组即可得到未知边界值。

2　降水场地的水文地质条件 }^&f {   
　　上海某大厦28层，基坑开挖深度10m。该场地四周平坦，就近无楼房，拟采用二级放坡开挖,基坑底部尺寸为58m×40m。场地南面50m有一河浜通过。场地浅部地层的分布情况如下： !
3Pmjip  
　　①层填土：厚0.6～1.4m，土质疏松，上部为杂填土，下部为耕植土；
S_Wq`I@b  
　　②层褐黄色粉质粘土：厚1.8～2.2m，层底埋深2.8～3.2m； *K;)~@n  
　　③层灰色粉土夹砂质粉土：厚12.0～12.8m，层底埋深15.2～16.4m； "V26\  
　　④层灰色粉土：厚4.8～5.1m，层底埋深20.0～21.5m。 :=ek~s.UV  
　　⑤层灰色粘土：厚3.2～3.3m，层底埋深23.2～24.8m。 5:f!EMb  
　　地质剖面图见图1。场地地下水的天然埋深为0.7m。 51Y%"v t  
L6{gwoZf3  
/]!2k9u\  
/[\g8U{5B}  
R#^ku)0  
图 1　场地地层剖面图

3　条件概化和模型建立 WK(X/!1/k  
　　由于基坑开挖深度范围内有较厚的粉土、砂质粉土层，易发生流砂等现象，因此基坑施工过程中必须降低地下水位。此外由于透水层厚度较大，附近有河浜通过，因此拟采用管井降水。 \WE&5 9G  
　　基坑底面位于第③层土中，降水的渗流区为②、③、④层土，第⑤层土为隔水层。由于③、④层土是主要的降水渗流区，该二层土质差别不大，因此将③、④层看作基本均匀。第②层由于较浅，降水初期水位就可降到该层之下，不是主要的渗流计算区，因此该层渗透性的差异性可不考虑。从而将②、③、④层构成的渗流区近似看作均匀渗流区。 d-+jb<C&  
　　三维渗流计算区的下边界为第⑤层粘土的顶部，为隔水边界；上边界为潜水面；东、西、北三面没有明显的地质边界，以基坑边线外500m人为画一边界，作为未知边界处理。 :ZIa   
　　对于东、西、北三面未知边界的处理如下：首先将边界看作水位已知的边界，计算出边界上的水力梯度，然后再以计算出的梯度作已知的边界条件计算出水头，如此迭代几次，直至结果收敛为止。 3-{BXht)  
　　将渗流区的六面边界剖分成三角网格，共682单元，296个节点。对每一节点使用公式(5)就可建立含有296个未知量的296维的线性代数方程组。解此方程组就可得到每一节点上未知的水头Φ或水力梯度。 ;..z)OP
_  
　　计算出t时刻潜水面上各节点的Φt和后就可由下式计算出t＋1时刻潜水面的新位 U{M3QOF  
置t＋1。 DR}I+<*%aD  
　　 d9;&Y?fp  
_Tor9Tj  
(7) &|#[.ti1  
%gAT\R_f  
式中： kodd7 AD  
|`#fX(=  
(8) n>j2$m1[  
O=RS</01!  
　　θ——权函数。 rMbq_
5}
 
　　对非完整井的处理：式(5)中右边第二项为抽水井的贡献，计算中将滤水管上、下端部的坐标(x?T，y?T，z?T)和(x?B，y?B，z?B)直接输入程序，计算出的渗流状态变量反映的即是非完整井的井流状态。在降水过程中，随着地下水面的下降，水面可能会下降至滤水管顶部之下，使得实际进水段小于滤水管的长度，此时只需要将潜水面的垂向位置Φt＋1值代替滤水管顶部的纵标ZT，即可反映降水过程中过水断面的变化。

说实话，上海地区的基坑降水做得不少 ckA\{v  
我现在比较关注基岩如何进行地下水综合治理的方法，呵呵 u*)/e9C  
听说有一种强注浆的方法，可以将基岩中的裂隙和小溶洞注死 4hwb] Yz  
不知道有没有朋友熟悉这方面的事情

引用第1楼jxw523于2008-08-28 10:29发表的  : 8e*skL  
承压水冲破粘土层倒是可能发生、冲破混凝土底板的情况应该不会，因为混凝土底板厚度的是通过计算出来的

ra T9  
我不是搞基坑设计的，故不清基坑底板厚度是如何算的 S1U0sP@o  
只是知道，很多的基坑工程在算上底板压重后仍然要考虑降水措施，可能要做到中板甚至顶板甚至顶板覆土以后才能压住承压水的顶托力 kP&I}R
Y  
当然，承压水的危害不能简单地以突涌这种形式来考虑，同样可能会以基坑隆起导致基坑失稳的情况来产生危害，这个暂且不表 (!5Ta7X  
关键是，在基岩地区的深基坑中，承压水要以何种形式来危害基坑？

基岩存在大量水一般只有破碎带或承压水这两种情况，要根据地质情况来具体分析，采用何种方式降水或止水。置于建筑物放在破碎带上，只是有条件时避让，只要不是活断层，经济技术条件允许时，也是可以放的

我认为一般基坑应采取封闭降水

进来学习学习。