详情

原文传递一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法

专利名称：	一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法
摘要：	本发明公开了一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，通过在基坑坑外加设多道止水帷幕，第一道止水帷幕兼做基坑围护结构，止水帷幕可采用地下连续墙、钻孔咬合灌注桩、素混凝土墙、双排搅拌桩以及高压旋喷桩等方式，同时在止水墙间设置一定数量的降水井，按需要开启降水井，梯次分配止水墙两侧水头差，实现增加渗流路径，减小基坑围护结构所受水压差，降低坑底突涌风险的目的，避免对周围重要建筑物造成破坏性影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	东南大学
发明人：	童立元;李恒;杨涛;王占生;陈秀鸣;叶海霞;潘皇宋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910164031.3
公开号：	CN109898534A
代理机构：	南京众联专利代理有限公司
代理人：	周蔚然
分类号：	E02D19/10(2006.01);E;E02;E02D;E02D19
申请人地址：	210096 江苏省南京市玄武区四牌楼2号
主权项：	1.一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，探明基坑开挖区工程地质水文地质条件，在常规抽水及室内渗透试验的基础上，采用孔压静力触探对地下水文地质结构进行勘察，分析静力触探贯入时孔压增长变化规律，结合孔压消散试验，确定各层土渗透系数，划分隔水层，半隔水层及含水层，确定承压水头；步骤二，根据基坑开挖深度、开挖过程与地层结构关系结合承压水头高度及其埋藏深度，考虑与既有构筑物的距离，确定基坑抗突涌安全性系数；步骤三，根据基坑抗突涌安全性要求，确定坑内外水头差允许值，设计第一道止水墙，插入深度由稳定性要求确定，同时第一道止水墙兼作基坑围护挡墙，设计时考虑挡墙强度要求；步骤四，由地层承压水头和坑内外水头差允许值要求，分配第二道止水墙内外水头差，设计第二道止水墙。第二道止水墙设计主要考虑防渗要求，插入深度由渗流确定，材料选用素混凝土掺入高分子材料；步骤五，预计步骤四承压水位降深情况下，二级止水帷幕后地表沉降大小，若沉降超过允许值，按步骤三～四，重新分配水头降深，设置第三道止水帷幕；步骤六，根据地下水水头下降设计要求合理布置坑内和止水帷幕间的降水井。 2.如权利要求1所述的一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：步骤一所述孔压静力触探是指一种原位测试技术，试验时，采用液压将探头压入土中，速度保持在(2±0.5)cm/s，贯入过程实时采集锥尖阻力qt，侧壁阻力fs，孔隙水压力u，并可在指定深度停止，开展孔压消散试验。 3.如权利要求2所述的一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：步骤一所述的利用孔压消散试验确定渗透系数其中：kh为水平渗透系数，Ch为固结系数，γw为水的重度，D'为一维压缩侧限模量；固结系数式中：为修正时间系数，当孔压消散位于锥尖正后方取0.245，a为探头半径，IR为刚度指数，t50为空压消散50％所需的时间；一维压缩侧限模量D'＝8.25(qt-σv0)，式中：qt为锥尖阻力，σv0为土层自重应力。 4.如权利要求1所述的一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：第一道止水帷幕采用地下连续墙或咬合桩建造，第二或第三道止水帷幕采用素混凝土墙、三轴搅拌桩墙或高压旋喷桩墙建造。 5.如权利要求1所述的一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：步骤二基坑抗突涌安全性系数Kt根据基坑安全等级确定，等级高者取大值，取值在1.4-1.6之间。 6.如权利要求1所述一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：步骤三根据公式确定Δh1；式中：ld为止水帷幕在坑底以下的插入深度，D1承压含水层顶面至基坑底面的土层厚度，γ'为土的浮重度，Δh1为止水帷幕两侧水头差，γw为水的重度。 7.如权利要求1所述一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：步骤四所述的第二道止水帷幕插入深度应不少于承压含水层厚度50％，以产生阻隔效应。 8.如权利要求1所述一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：步骤四所述的第二道止水帷幕内外水头差Δh2分配，按坑外地层初始承压水头H减去第一道止水墙内外水头Δh1确定。 9.如权利要求1所述一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：步骤五中所述止水帷幕后地表沉降计算方法如下：式中：Δb为地层压缩量，mv为土的体积压缩系数，s为各土层内水位降深，γw为地下水重度，为沉降修正系数，取值与土性和降水持续时间相关。 10.如权利要求1所述一种高承压水地层深大基坑多梯次减压降水控制方法，其特征在于：步骤五所述地表沉降允许值，一级、二级、三级基坑分别按0.1％H、0.2％H和0.5％H确定。
所属类别：	发明专利