[发明专利]悬挂式止水帷幕下基坑定流量抽水的承压水位确定方法

摘要

本发明提供一种悬挂式止水帷幕下基坑定流量抽水的承压水位确定方法，所述方法在获取承压含水层土层信息及抽水信息的基础上，根据达西定律与水量守恒原理，针对基坑内定流量抽水过程，确定止水帷幕未进入含水层时的地下水水位和止水帷幕引起的地下水位的变化值，从而确定悬挂式止水帷幕下基坑内定流量抽水时基坑内外承压水水位。本发明结合达西定律、水量守恒原理与地下水渗流理论，能够直观的反映基坑降水时基坑内外承压水位的分布，从而为分析基坑降水对周边环境的影响提供依据。本方法简单、实用，便于推广，具有很大的应用价值。

主权项

一种悬挂式止水帷幕下基坑定流量抽水的承压水位确定方法，其特征在于，所述方法通过下列步骤实现：第一步、获取基坑场地的土层划分信息以及承压含水层渗透系数和厚度，即：通过钻孔取土方法获取基坑场地的土层划分信息，利用采集的土样进行室内渗透试验以确定承压含水层的渗透系数，根据土层划分信息确定承压含水层的厚度b；第二步、结合基坑设计及降水方案，确定基坑止水帷幕信息和降水井信息；第三步、确定多口降水井抽水时的影响半径R；第四步、确定在止水帷幕未进入承压含水层的情况下，多口降水井抽水时各个单井抽水作用下含水层中任一点的承压水位hni(ri)，ri为地层中待求水位点到第i口降水井的水平距离；所述的hni(ri)满足如下公式：hni(ri)=Qwiln(ri/R)2πkxb+h0,]]>其中：Qwi为第i口降水井的稳定抽水量；ri为地层中待求水位点到第i口降水井的水平距离，其由钢尺测得；R为多口降水井抽水时的影响半径；kx为承压含水层的水平渗透系数；b为承压含水层的厚度；h0为承压含水层的初始水位；第五步、确定单井抽水时止水帷幕减小承压含水层过水断面引起的承压含水层的水位变化Δh1i(ri)；确定所述的Δh1i(ri)包括如下步骤：(1)确定单井抽水时渗流面积减小导致的承压含水层中任一点的承压水位h1i(ri)，h1i(ri)满足以下公式：其中：h0为承压含水层的初始水位；θi为待求水位点与第i口降水井中心轴线确定的竖直剖面上，第i口降水井中心轴线到该点一侧基坑止水帷幕内边缘距离r1i与外边缘距离r2i之比，θi满足公式r1i与r2i由钢尺沿地面量测得出；ri为地层中待求水位点到第i口降水井的水平距离；Qwi为第i口降水井的稳定抽水量；kx为承压含水层的水平渗透系数；ε为止水帷幕的阻隔厚度比，所述ε是指：承压含水层中止水帷幕的厚度与承压含水层厚度的比值，ε满足公式：bb为基坑止水帷幕进入承压含水层的深度；(2)确定单井抽水时止水帷幕减小承压含水层过水断面引起的承压含水层的水位变化Δh1i(ri)，Δh1i(ri)满足以下公式：Δh1i(ri)＝hni(ri)‑h1i(ri)；第六步、确定单井抽水过程中止水帷幕改变渗流路径引起的承压含水层中任一点的水位变化Δh2i(ri)；所述的Δh2i(ri)满足以下公式：Δh2i(ri)＝mΔh1i(ri)，式中m满足以下公式：m=1.32b(1-ϵ)(kxkz)58(10b)0.3668lnb-0.852ϵ<0.2518ln(6ϵ1.1(1-ϵ)2.23)(1-ϵ)bϵ(kxkz)58(10b)0.3668lnb-0.852ϵ≥0.25]]>其中：b为承压含水层的厚度；kx为承压含水层的水平渗透系数；kz为承压含水层的竖向渗透系数；第七步、利用第四步得到的hni(ri)、第五步得到的Δh1i(ri)、第六步得到的Δh2i(ri)，确定悬挂式止水帷幕下基坑内单井抽水时承压含水层中任一点的承压水位hi(ri)；所述的hi(ri)满足以下公式：其中：Qwi为第i口降水井的稳定抽水量；θi为待求水位点与第i口降水井中心轴线确定的竖直剖面上，第i口降水井中心轴线到该点一侧基坑止水帷幕内边缘距离r1i与外边缘距离r2i之比，θi满足公式ri为地层中待求水位点到第i口降水井的水平距离；h0为承压含水层的初始水位；kx为承压含水层的水平渗透系数；第八步、利用第七步得到的hi(ri)，确定基坑内多口降水井抽水时承压含水层任一点的承压水位h；所述的h满足以下公式：h=Σi=1nhi(ri)-(n-1)h0,]]>其中：n为降水井数量，h0为承压含水层的初始水位。