[发明专利]一种精确获取基坑降水井影响半径的方法

说明书

本发明提供了一种精确获取基坑降水井影响半径的方法。本发明将地下水原始稳定水位看作上游边界水头，降水井水位看作下游边界水头，控制水位与降水井水位之间的出渗段为逸出边界，降水影响半径为渗流场的水平尺寸，将求解降水井影响半径简化成已知上、下游边界水头及逸出边界求解模型水平尺寸。相比现有技术，本发明的方法误差更小、精度更高，适用于工程中的多种水文地质条件，能够精确、高效地计算出降水影响半径。

技术领域

本发明涉及一种获取基坑降水井影响半径的方法，属于基坑工程技术领域。

背景技术

基坑降水影响半径是指在基坑降水过程中，基坑周围形成降水漏斗，当地下水水位降幅为零时，降水漏斗边缘与降水井中心之间的距离，如图1所示。降水影响半径是基坑涌水量的一个重要参数，它的取值直接影响到基坑总涌水量的准确性，进而影响到基坑降水方案设计的合理性。基坑降水方案设计是基坑地下水控制的关键环节，合理的基坑降水方案可以有效地控制地下水。这样不仅可以减少管涌、流土等工程灾害的发生，还能够减轻由于不合理降水而引发的基坑周围不均匀沉降、建筑倾斜等破坏。

对于潜水层基坑降水影响半径的获得，《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)(以下简称“规程”)推荐由现场抽水试验结合《基坑降水手册》中的公式确定。

但是，规程采用的是经验公式，仅依赖于渗透系数和井水位降深的大小，对水跃现象等影响因素考虑不足；经验值法是一种估算法，计算结果存在较大误差；图解法多采用s-lgr直线交汇法，观测孔水位降的测量及绘图微小误差都可能导致计算结果几米到几十米的偏差。

发明内容

为解决现有技术的上述不足，获得更准确的基坑降水影响半径，本发明提供了一种新的获取基坑降水井影响半径的方法。相比现有技术，本发明的方法误差更小、精度更高，适用于工程中的多种水文地质条件，能够精确、高效地计算出降水影响半径。

一种获取基坑降水井影响半径的方法，包括下述步骤：

(1)计算水跃值Δh，确定基坑降水控制水位的高度s_d，

其中，单井涌水量q＝120π0.5dlk/3，

过滤器工作部分表面积F＝πdl，

d、l分别为过滤器的直径和长度，

α为过滤器构造影响系数，

k为含水层的渗透系数，根据具体工程案例的地质勘查报告确定，

s_w为降水井水位降深，根据具体工程案例的需要确定，

然后，确定基坑降水控制水位的高度s_d：

s_d＝b+Δh (2)

b为降水井的井中水位到不透水层之间的距离；

(2)根据图2所示的均质潜水含水层基坑的二维稳定渗流场，建立图3所示的基坑降水影响半径计算模型，

2.1)设A₁为上游水位点即地下水水位降幅为零的点、B₁点为A₁点在不透水边界的垂直投影，D₁为下游水位点即降水井水位点、C₁为D₁点在不透水边界的垂直投影点，F₁为降水影响半径计算模型所对应的逸出点，

假设a为模型水平尺寸即基坑降水影响半径R，则a＝R，

B₁A₁为上游边界水头h′，D₁C₁为下游边界水头h″，