深厚覆盖层坝基水文地质结构控渗机理研究

厚度大且为强-弱-强渗透性组合的覆盖层在我国西南河流中分布较广。为研究此类夹层型水文地质结构覆盖层中坝基渗流场的特征及其影响因素,利用Visual MODFLOW模拟了给定覆盖层厚度下强弱渗透性层组的不同渗透性比值、不同厚度比值,和变覆盖层厚度下不同弱透水层厚度这两种类型16种工况下的渗流场,通过监测坝基渗流场中弱透水层顶底板的水头差和水力坡度,研究弱透水层渗透性和厚度对渗流场的影响。结果表明：强-弱-强夹层型水文地质结构的坝基平面渗流场受上层强透水覆盖层性质控制;给定覆盖层厚度工况中,弱透水层顶底板的水头差与强弱透水层渗透性比值相关,两者先表现出正相关的关系,当强弱透水层渗透性比值大于500时,弱透水层顶底板的水头差变化不再明显;变覆盖层厚度工况中,弱透水层顶底板的水头差也呈现出先增大后趋于稳定的趋势,转折点发生在弱透水层厚度20 m的工况条件下;变覆盖层厚度工况中水力坡度则有着随着弱透水层厚度增大而变小的规律。综上所述,在夹层型水文地质结构中,弱透水层厚度与渗透性对渗流场起控制作用。研究结果可为深厚覆盖层河谷区的水电水利工程坝基水害防治提供依据。     

膨胀土地区地下结构抗浮失效机理及主动抗浮措施应用

膨胀土地层透水性弱、渗透性低,一般被视为相对隔水层或隔水层,其抗浮设防水位需综合考虑场地渗流特性、肥槽填料特性、水-结构相互作用而确定,建筑工程抗浮设计问题素来棘手难解。本文依托成都膨胀土地区某商住楼地下室局部抗浮失效案例,通过地下室渗漏水水源调查、基底地下水流量监测、排水系统排泄能力评价等方法,认为地下室上浮属肥槽施工控制不当使高压水渗入抗水板底部进而导致水力学条件失衡造成的。基于此,结合FLAC3D有限差分法,详细探讨了地下水浮力及膨胀土膨胀力作用下地下结构的力学行为特征。结合工程实际,提出一种以“卸压”为主的地下室抗浮方法,其理念是在底板开设卸压孔使地下水流动,通过主动式泄排适量地下水来减小或消除水浮力,并辅以观测及自动控制措施,实现抗浮目的。工程监测结果表明,流量及水头可控,运行效果良好,成本低廉。     

临江地下结构主被动联合抗浮方法及应用

临江场地的地下水位受外江水位影响,具有长期水位较低、短期汛期水位极高的特点。临江场地内的地下结构,若仅采用抗拔桩或抗拔锚杆等常规被动抗浮措施进行抗浮,将抗浮设防水位取为地表高程显然是偏危险的,但按50年一遇和100年一遇水位采用常规被动抗浮措施进行抗浮设计又显然是不经济的,成本极高。基于此,提出抗浮范畴临江结构的定义及其“排水廊道+常规抗浮措施”的主被动联合抗浮的方法。根据临江承压圆湖公式,考虑越流效应,给出了临江排水廊道简化计算分析方法并进行了有限元验证。临江地下结构利用排水廊道进行防洪渡汛,保证汛期地下结构水荷载稳定,消除汛期高水压对结构产生的极端水荷载,而对于平时非汛期水位的作用则利用常规抗浮措施进行考虑。廊道只在汛期高水位时起防洪渡汛作用,排水减压不会引起环境影响问题,同时其耐久性也容易保证。最后介绍利用此方法进行抗浮的实际工程。     

软黏土中地下结构浮力测试试验与分析

浮力计算是地下结构抗浮设计的关键,而弱透水黏性土中浮力大小的确定一直存在争议。对此,设计一套免受摩擦力影响的模型试验装置,对埋置于软黏土中的地下结构模型进行浮力测试。试验采用卸重上浮的思路,力学模型简单明确,浮力即等于浮起瞬间的剩余配重,并通过水压和位移的实时监测来判定结构上浮的临界状态。试验结果表明,软黏土中的水压是一个动态变化量,受渗流、温度、卸重回弹以及土-水相互作用的影响,且往往小于理论水压;实测浮力是理论浮力的0.93倍,存在少量折减;水压和位移时程曲线显示上浮过程是持续动态变化的,最终浮起时具有突发性。     

某筏板基础地下车库上浮事故原因调查及补救处理

某地下车库因受连续暴雨影响,水位猛涨,在地下水浮力作用下不均匀上浮,造成地下室梁、板、柱出现宽度较大的规律性裂缝,地下车库受到严重破坏.针对该工程的现状,分析了事故产生的主要原因,并进行理论验算;介绍了对地下室结构进行抗浮加固处理的短期和长期措施;针对地下水的抗浮设计问题对设计及施工过程中的关键技术进行了总结.     

岩溶区地下室抗浮水位问题讨论——以贵州省安顺市西秀区城区某建筑物地下室为例

针对近代岩溶山区城镇建设中频发的地下室底板突水问题,以发生了突水的贵州省安顺市西秀区城区某建筑物地下室为研究对象,采用对场区相关资料的分析、水动力计算,以及实地钻孔水位验证等手段进行综合研究。结果表明,地下室建设导致建设场区地下水动力条件改变增加"附加水头",是造成建筑深基坑底板突水的主要原因。在此基础上,指出了传统岩土勘察对地下室底板抗浮水位确定存在的问题,提出了工程建设"附加水头"的概念,以及"抗浮水位"和"附加水头"预测计算方法。     

MODFLOW在北京某工程抗浮分析的应用

简要介绍地下结构浮力研究方面的一些成果。应用MODFLOW软件进行数值模拟,结合具体工程进行分析论证,提出抗浮优化设防水位,降低抗浮设防投入。     

千里堤强渗段坝基渗流量的计算与分析

通过对白洋淀千里堤坝基强渗段渗流水文地质条件和渗流监测数据的分析,确定坝基强渗段的渗流边界及坝基渗流量的计算方法,并采用分段法计算出了坝基强渗段的渗流量,分析淀水位、截渗沟水位与渗流量三者之间的相互关系,提出千里堤坝基渗流安全的主要影响因素及相应建议,为保障千里堤的安全稳定运行提供技术依据。     

关于抗浮设防水位及浮力计算问题的分析讨论

参阅了近10年来国内11篇文献和2本专著中有关抗浮问题和地下水渗流问题的论述,对抗浮设防水位的确定和浮力的计算问题提出看法和建议。     

关于多层地下水情况下的抗浮水位

《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72—2004)指出,场地抗浮设防水位可采用实测最高水位,但未指出在多层地下水的情况下,可采用基础底板所在层的最高水位作为抗浮设防水位。对此问题进行探讨。