大型地下结构泄排水减压抗浮控制方法分析

赤峰学院学报渊自然科学版冤

Vol.32No.72016年7月JournalofChifengUniversity渊NaturalScienceEdition冤Jul.2016大型地下结构泄排水减压抗浮控制方法分析尚

蓉

渊延安大学西安创新学院袁陕西

西安

716000冤

摘

要院随着经济的发展和城市化进程的不断加快袁地下结构的规模和数量不断提升袁大型和超大型

地下结构抗浮安全问题受到社会各界的广泛关注袁特别是传统被动式抗浮方法在工艺尧投资尧技术等方面存在的缺陷逐渐暴露袁使新型大型地下结构泄排水减压抗浮控制方法研究问题亟待解决袁本文通过对常用大型地下结构泄排水减压抗浮控制方法的论述和选择分析袁对建立在大量实践和理论基础上的泄排水抗浮方法进行系统的介绍袁为对大型地下结构泄排水减压抗浮控制方法有更加系统的了解袁提升我国大型地下结构的使用性能作出努力.

关键词院大型地下结构曰泄排水减压抗浮曰控制方法中图分类号院TU93

文献标识码院A

文章编号院1673-260X渊2016冤07-0043-02

受浮力荷载计算难度和地下结构浮力荷载的抗浮桩单桩承载能力得到提升袁所以在传统方法中估算不足的限制袁大型地下结构泄排水减压抗浮一应用范围也较广袁但其对资金尧环境的依赖性较强袁直是地下结构应用和规模扩大的重要阻碍袁相关人而且同样存在易断裂的问题袁计算的准确性也难以员在不断对计算方法进行深入研究的同时袁通过大保证袁所以推广应用也受到限制[2].量实践提出了抗浮锚杆法尧抗浮桩尧永久性抗浮等

1.3泄排水抗浮方法

泄排水减压抗浮方法袁使大型地下结构的应用和使泄排水抗浮方法是通过对地下结构基础底部用性能得到了提升.

水位进行有效的控制袁使水位始终控制在预定的标1常见大型地下结构泄排水减压抗浮控制方法高范围内袁以此达到减小甚至消除地下水对地下结1.1抗浮锚杆法

构产生的浮力的目的袁实现抗浮效果袁属于永久性抗浮锚杆法将销杆埋入岩土深处袁利用其锚侧的主动式抗浮方式袁具体措施是利用土工织物和砂岩土层的摩阻力生成抗拔力袁以此抵制地下水浮力石垫层等材料在底板下构建倒滤层和集水盲管袁使完成被动式抗浮袁大部分土层都适用于此抗浮方地下结构中原本产生大量浮力的地下水被导入集式袁而且对布置工艺尧施工条件尧工程投资等依赖性水井袁然后针对集水井中的水进行控制袁以此对地较低袁所以在传统抗浮中得到较广泛的应用袁但实下水位进行调节袁所以其具有对施工工艺尧成本的践证明其利用的注浆体在受到较大拉力的过程中依赖性较弱的优势袁在此方法对透水率有较严格的发生断裂的可能性较大袁导致主筋受腐蚀严重袁而要求袁如果透水率较高对抽水的依赖性会大幅度的且针对性的抗腐蚀措施对资金的要求较高袁除此之增加袁甚至造成邻近区域地表沉陷袁对技术性的要外渗水问题尧预力消失问题也普遍存在袁使相应的求也明显提升袁所以此方法在透水率不高的土层中对新型材料的研究迫在眉睫袁限制了其推广应用[1].应用更理想[3].

1.2抗浮桩法

2大型地下结构泄排水减压抗浮控制方法分析抗浮桩法方法的抗拔力来源于存在于岩土中2.1理论分析

的桩体的自重和桩侧产生的摩擦力袁同样属于被动通过上述分析可以发现袁泄排水抗浮方法的基式抗浮袁预制桩尧沉管灌注桩和钻孔灌注桩都是较础底板原静态地下水浮力P被有效转化成动态孔常见的抗浮桩种类袁为保证抗浮的效果所应用的各隙水浮力P动态桩所受地下水浮力作用应大致相同袁通过扩底桩使

保证地下结构的袁地下水浮水力浮一力直被低减小于结渊构自重P-P动态袁冤达袁从到而抗

收稿日期院2016-03-26

-43-.com.cn. All Rights Reserved.浮减压的目的袁地下结构项目的基底孔隙水压力和泄排水流量等少数指标的准确监控将有效的保障此项技术的顺利实施袁所以在实践中土层透水率适中的情况可广泛的应用袁但在应用的过程中需要注意排泄地下水会产生渗流现象影响原地下水分布的状态袁可能导致周边地下水位下降Dh袁致使区域范围的土体固结尧地面沉降开裂等袁进而影响周围建筑施工项目的使用性能[4].止水帷幕布置是现阶段大型地下结构施工中有效控制排泄地下水产生不利影响的常见方法袁其通过在基坑中布置止水帷幕袁使基坑内外的水层交流受到人为的干扰袁使渗流线路长度得到大幅度的增加袁这一方面有利于保证基坑施工期的安全性袁一方面有利于缩减排水疏干费用控制周边环境的变形袁在泄排水抗浮方法中应用此方法袁可以对Dh和泄排水流量Q进行有针对性的控制袁通常Q=KADHL袁其中K代表土层平

均渗透系数曰A代表基底面积曰DH代表原地下水位和基底的之间的水头差曰L代表渗透线路的具体长度袁可见以上数据均为常数袁可以通过测量或计算直接获取袁所以可靠性较强袁准确性可以得到保证曰当DH为固定值时袁L与Q之间呈现出负相关性袁所以对止水帷幕的长度进行控制袁可以调节泄排水流量曰K与Q呈现出正相关性袁所以对大型地下结

构地理位置的选择袁确定合适的土层渗透系数袁也可以达到控制泄排水难度的作用[5]

.2.2应用分析

由于土工合成材料自身具有过滤尧排水尧隔离尧加筋尧防渗尧防护尧保护和减压的性能袁所以在泄排水减压抗浮中广泛的应用袁使反滤效果得到显著的提升袁对其相关参数的合理优化可大幅度的缩减盲沟和管路游塞发生的概率袁具体方法是根据地下结构抗浮的要求定位DH和基底的水压袁并结合地下水渗流计算Dh和Q袁结合计算结果对泄排水减压抗浮方法对周围环境可能造成的影响进行评估袁结合评估结果和迭代计算对基底的水压和DH进行不断的优化袁使基底孔隙水压力得到控制袁另外袁其对基坑的挖深尧围护的深度等依赖性较低袁工程造价得到缩减袁所以将土工合成材料应用于泄排水抗浮方法中效果更加理想.通过上述分析袁可以发现大型地下结构泄排水减压抗浮控制方法实际应用中泄排水抗浮系统主要由倒滤层(反滤层)尧集排水

-44-管网尧抽水系统和抗浮监测系统四部分构成袁其中倒滤层主要由土工布尧粗砂尧碎石层尧隔离层等构成袁位于透水地基表面袁使渗透水在固定的水头作用下持续正常流通,大型地下结构中地基存在的细颗粒土体不会随着渗流而流失,管涌或流土问题得到有效的控制,管路游堵风险显著降低袁提升大型地下结构泄排水减压抗浮方法控制的实际效果和使用寿命曰而集排水管网是各种组装形式的水管按照设计要求组成的袁主要应用于汇集和传输大型地下结构基底的地下水袁为泄排水减压抗浮控制提供基础支持曰抽水系统由水泵尧水位监测元件尧电路等结构构成袁其主要功能是通过水位检测元件的检测袁确定溢流池内水位袁当检测结果达到预定值袁水泵会自动将溢流池内存储的地下水抽走袁以此达到对地下结构泄排水减压抗浮的目的曰抗浮监测系统主要针对基底孔隙水压尧管网泄排水流量尧地下结构及其周围环境变形等进行监测袁以此为判定泄排水减压抗浮方法控制的运行状态和效果提供依据袁在上述四种系统结构中袁通常除倒滤层以外的结构都要安置于地下结构的可活动区域袁为施工过程的控制和后期的维修尧完善尧升级提供便利.3结论

通过上述分析可以发现袁通过大量的理论和实践研究袁现阶段大型地下结构的泄排水减压抗浮方法已经得到了大幅度的提升袁呈现出多样化的特点袁有效的提升了我国大型地下结构的应用范围和使用性能袁在实际控制的过程中应结合地下结构的实际设计要求袁这是提升地下结构整体质量尧延长其使用寿命的有效途径.要要要参要考要要文要要献要要院

要要要要要要要要要也1页覃究亚[D]伟援武援大汉型地下结院华中科技构大泄排学袁2013水减压抗浮援

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也2页姚州广院华南亮援地下结理工大构学减压抗浮袁2014援

环境影响分析[D]援广也3页刘德海与控制方援建法造研过究程中[D]援地下青岛院室青抗浮岛理工失效大临学界袁2014状态

援也4页郭稳鹏定性的杰援逆影响止式研排究水系统[D]援武汉及院其长对江渠科学院道衬砌袁2014抗浮

援也5页刘波环球影城袁张慧项目东袁动态陈福可林控袁曾排昭水波减压抗浮袁邢宇航新援新技加术坡

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