導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇地下水的優(yōu)缺點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：地下車庫(kù) ；排水形式；

中圖分類號(hào)： U468.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

地下建筑的給排水問(wèn)題一直是建筑設(shè)計(jì)中的難題，像地下車庫(kù)的雨水，主要由于暴雨時(shí)，大量雨水的匯聚通過(guò)進(jìn)車坡道流入車庫(kù)，一旦給排水設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了問(wèn)題，必將直接導(dǎo)致居民的財(cái)產(chǎn)受損等。

一、幾種排水形式

1.明溝排水系統(tǒng)：明溝一般寬300mm,深300mm，并有一定的坡度坡向集水井。其蓋板采用可上車鑄鐵蓋板。結(jié)構(gòu)底板為架空板和無(wú)梁樓板(厚板)形式的多采用此種排水方式。優(yōu)點(diǎn)清掃方便，缺點(diǎn)蓋板容易引起不平整，影響車輛通行。

2.地漏排水系統(tǒng)：采用地漏－排水管方式排至集水井。車庫(kù)地面排水坡向地漏。結(jié)構(gòu)底板為梁板形式的多采用此種排水方式。優(yōu)點(diǎn)不破壞結(jié)構(gòu)層，造價(jià)低。缺點(diǎn)大量排水時(shí)不很通暢，不易清掃。

3.地漏與明溝聯(lián)合排水系統(tǒng)：在面層內(nèi)做明溝，面層一般為100mm，并配合地漏排至集水并。結(jié)構(gòu)底板為梁板形式且比較薄的多采用此種排水方式。優(yōu)點(diǎn)可以清掃，不破壞構(gòu)層，造價(jià)低。缺點(diǎn)大量排水時(shí)明溝太淺。小型地下車庫(kù)多采用此種排水方式。

4.篦子井排水系統(tǒng)：在底板上每隔一定距離設(shè)置一600×600的篦子井，通過(guò)排水管排至集水井。任何形式的結(jié)構(gòu)底板均可采用此種排水方式。它是明溝和地漏兩種方式結(jié)合的變通，既解決了大量排水時(shí)的通暢問(wèn)題，又便于清通，保持地面平整。

二、地下車庫(kù)排水系統(tǒng)關(guān)鍵要考慮的問(wèn)題“雨水”

由于地下汽車庫(kù)有汽車進(jìn)出口，其坡道不可能也沒(méi)必要完全遮蓋，必定有段暴路在露天部分，這些露天的部分，除了投影平面有雨水之外，還有側(cè)壁流入雨水包括上部建筑側(cè)墻以及出入口的飄雨流入。還要防止暴雨時(shí)道路路面水的侵入，所以說(shuō)雨水的排水是地下車庫(kù)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵考慮的問(wèn)題。

1.地下車庫(kù)地面的標(biāo)高低于室外道路的標(biāo)高，所以，防止暴雨時(shí)道路路面水侵入是排水設(shè)計(jì)的第一個(gè)問(wèn)題，其二，車輛出入口敞開(kāi)部分雨水的匯集、沖洗地面的污水、撲救火災(zāi)時(shí)的消火栓系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)的積水如何排除，是排水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。根據(jù)這些防排水的特點(diǎn)，可確定如下排水方案：在地下車庫(kù)出入口起坡處應(yīng)作一定的抬高處理，并設(shè)第一道集水明溝，及時(shí)排至車庫(kù)外雨水溝，以阻斷室外地坪瞬時(shí)積水的侵入。在出入口坡道最低處再設(shè)第二道集水明溝，以攔截坡道處的雨水；在地下車庫(kù)室內(nèi)設(shè)地漏以及排水直埋管或集水明溝匯集沖洗地坪的排水；設(shè)適量集水坑，由排水直埋管或集水明溝收集各種排水，并利用潛水排污泵提升、排放。

2.起坡處的擋水，極其重要，它關(guān)系到暴雨時(shí)車庫(kù)能否抵御道路中雨水的傾瀉。設(shè)計(jì)中，通常在車道起坡處設(shè)一坡度為7.5%、高出室外地坪300mm的斜坡，并在最高處設(shè)置第一集水明溝，然后再以7.5%的坡度坡向室外地坪，明溝內(nèi)雨水直接排入雨水管網(wǎng)。該明溝采用凈寬為450mm，深度300mm，上設(shè)鋼制或鑄鐵篦子。在施工中，一定要按照設(shè)計(jì)要求施工，注意明溝的坡度。同時(shí)，在使用過(guò)程中，物業(yè)要注意及時(shí)清理管溝，避免堵塞，特別是雨季一定要特別的注意。

3.地下車庫(kù)地坪排水，設(shè)明溝排水，或直接利用地面坡度坡向地漏，在車庫(kù)地坪上設(shè)一定數(shù)量的地漏，再通過(guò)排水直埋管匯集至集水坑。根據(jù)車庫(kù)的柱距，一般每?jī)煽缰嘣O(shè)一地漏，如地漏設(shè)于車道與車位交界處，則可充分利用地面的坡度。該地漏及直埋管通常選用DN100型。在車道出入口坡道最低處設(shè)第二道集水明溝，以攔截坡道雨水。因該明溝設(shè)于結(jié)構(gòu)底板內(nèi)，故其深度不宜過(guò)大，其尺寸同第一道集水明溝。根據(jù)車道有、無(wú)頂蓋的情況，應(yīng)充分考慮坡道的匯水面積，并對(duì)該接收集水坑的設(shè)計(jì)流量進(jìn)行校核。

三、集水坑的重要性

集水坑對(duì)于車庫(kù)排水來(lái)說(shuō)非常重要，多層地下車庫(kù)尤其如此，設(shè)置時(shí)一般按照車庫(kù)的形狀、規(guī)模、合理布局。因此每設(shè)置一處集水坑，就會(huì)增加潛污泵的數(shù)量，增加供配電系統(tǒng)和自控系統(tǒng)的數(shù)量，同時(shí)由于集水坑的設(shè)置，最下一層的結(jié)構(gòu)底板處將作挖深處理，在增加造價(jià)的同時(shí)，也增加了物業(yè)管理的工作量以及維修費(fèi)用。地下車庫(kù)沖洗廢水為了保持地下車庫(kù)內(nèi)清潔，庫(kù)內(nèi)地面要經(jīng)常用水沖洗，因此，地下車庫(kù)必須設(shè)置沖洗樓地面的給水和排水系統(tǒng)，并應(yīng)及時(shí)排出。從投資和工程難度的方面考慮，集水坑也不宜設(shè)置的太多，一般相距40m左右，這樣掃水的距離最遠(yuǎn)或最不利點(diǎn)（即對(duì)角線的中點(diǎn)）也不到30m，應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置一些地漏，在底板中鋪設(shè)一段通向集水坑的φ100塑料疏水管，這樣則可省掉一些集水坑，以便節(jié)省投資。

在建設(shè)集水坑時(shí)，應(yīng)盡量利用地下車庫(kù)底板的混凝土的厚度，安排排水埋地管或集水明溝。如地下車庫(kù)的底板厚度通常為500~600mm，除去上下鋼筋和保護(hù)層距離250mm，尚有205~350mm的空間，可使排水埋地管或集水明溝從中穿越。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)利用這一高度，將排水埋地管或集水明溝的坡度盡可能采用最小設(shè)計(jì)坡度，是利用“水往低處流”的原理，以延長(zhǎng)排水埋地管的長(zhǎng)度，擴(kuò)大地下車庫(kù)集水坑的匯水面積。在集水坑的設(shè)置中，還要特別注意以下幾點(diǎn)：（1）每個(gè)集水坑的受水區(qū)內(nèi)應(yīng)無(wú)沉降縫、伸縮縫、變形縫，根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：建筑物內(nèi)排水管不得穿越以上諸縫。（2）每個(gè)防火分區(qū)必須獨(dú)立設(shè)置集水坑，以免排水直埋管或集水明溝穿越防火分區(qū)。一旦發(fā)生火災(zāi)，雖然防火卷簾將兩防火分區(qū)阻隔，但隱患埋藏于車庫(kù)底板下。便于處理事故（3）在有人防的地下車庫(kù)，每個(gè)人防防護(hù)單元內(nèi)應(yīng)獨(dú)立設(shè)置集水坑，排水直埋管或集水明溝也不應(yīng)穿越防護(hù)單元，且排水直埋管或集水明溝亦不能同時(shí)穿越人防區(qū)與非人防區(qū)。

集水坑的平面尺寸，對(duì)地下車庫(kù)而言，一般無(wú)太多的限制。只要能滿足潛水排污泵的安裝和土建施工時(shí)拆、裝模板的操作需要。集水坑的深度可分為三部分：（1）、淹沒(méi)部分：即最低水位線以下。對(duì)于小功率的潛水泵，其電機(jī)無(wú)水套冷卻裝置，而靠淹沒(méi)在周圍的污水冷卻。這部分高度即為潛水泵保護(hù)高度。這一數(shù)值一般在潛水排污泵說(shuō)明書(shū)中針對(duì)每一型號(hào)均有規(guī)定。對(duì)于2.2kW左右的潛水泵，其高度約在300~400mm.（2）調(diào)節(jié)部分：即有效高度。地下車庫(kù)的排水流量不穩(wěn)定，為保證潛水排污泵不因頻繁啟停而損壞電機(jī)，根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，這部分貯水容積不宜小于井內(nèi)最大一臺(tái)泵在自控狀態(tài)下5min的出水量。同時(shí)這一高度將對(duì)集水坑的設(shè)計(jì)深度起到?jīng)Q定的作用。在設(shè)計(jì)中，在滿足控制設(shè)備的靈敏要求下，通常盡量壓縮這一高度，取500~600mm以減少集水坑的總深度，以利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并適當(dāng)降低造價(jià)。為節(jié)約占地面積，在條件允許的情況下，可以適當(dāng)增加集水坑的深度。（3）超高部分：一般取300~400mm，該部分要滿足控制系統(tǒng)裝置的要求及蓋板的厚度集，主要起收集、貯水及調(diào)節(jié)作用。

現(xiàn)代地下車庫(kù)發(fā)展迅速，規(guī)模不斷加大，功能不斷增強(qiáng)。針對(duì)地下車庫(kù)的特殊情況，排水設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)周全考慮，在滿足日益復(fù)雜的功能的前提下，盡量將地下車庫(kù)的排水設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)、合理、美觀、實(shí)用。使地下車庫(kù)真正成為居住小區(qū)的又一道風(fēng)景，人性化的設(shè)計(jì)要求將成為未來(lái)地下車庫(kù)給排水設(shè)計(jì)的必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]史 云.淺談住宅地下車庫(kù)的給排水合理設(shè)計(jì)[J].規(guī)劃設(shè)計(jì).2011,03:204.

篇2

關(guān)鍵詞 地下水動(dòng)態(tài)；回歸分析；小波去噪；PLS模型

中圖分類號(hào)：S274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）10-0126-01

地下水動(dòng)態(tài)是指含水層中，各要素包括水位、水量、水溫和物理性質(zhì)在時(shí)間上的變化而變化的狀態(tài)[1]。由于城市化進(jìn)程的不斷加快，氣候的不斷變化，致使對(duì)水量的需求不斷地加大，致使地下水循環(huán)條件發(fā)生了變化，從而也引起了很嚴(yán)重的地下水問(wèn)題。因此，對(duì)于地下水動(dòng)態(tài)變化的預(yù)測(cè)模擬可以成為水資源的優(yōu)化配置的重要依據(jù)。

1 研究進(jìn)展

關(guān)于地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的研究方法非常多，優(yōu)缺點(diǎn)也十分明顯。梅勒和卡門(mén)斯基分別在1905年、20世紀(jì)50年代，通過(guò)解析法對(duì)于泉水的流量和地下水動(dòng)態(tài)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。來(lái)自蘇聯(lián)的康諾普良采夫僅在1966年就讓更多的研究學(xué)者意識(shí)到地下水動(dòng)態(tài)研究的重要性。1983年，我國(guó)就利用水均衡和水文地質(zhì)比擬等最最簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行了地下水動(dòng)態(tài)的模擬。伴隨著國(guó)外模型研究的深入，以及GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，使地下水動(dòng)態(tài)的研究更加嚴(yán)謹(jǐn)、更加多元。常用的預(yù)測(cè)模型有確定性模型和隨機(jī)性模型，是根據(jù)變量的取值來(lái)劃分的。

2 研究方法

2.1 回歸分析模型

回歸分析模型是較為常用的隨機(jī)模型之一。對(duì)于北方灌區(qū)，影響地下水的因素相對(duì)比較簡(jiǎn)單，利用回歸方法進(jìn)行短期預(yù)報(bào)會(huì)有良好的適用性。

2.2 小波去噪

近年來(lái)，小波理論的發(fā)展十分迅速，由于其具備良好的時(shí)頻特性，其應(yīng)用也非常廣泛[2]。小波去噪的原理是將地下水位數(shù)據(jù)進(jìn)行信噪分離，去除高頻信息，然后重新構(gòu)建處理后的數(shù)據(jù)，最后，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與預(yù)報(bào)。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)屬于含有白噪聲的非平穩(wěn)信號(hào)[3]：

（1）

式中，：觀測(cè)信號(hào)；：實(shí)測(cè)地下水位數(shù)據(jù)；：白噪聲。

小波去噪包括三個(gè)步驟：首先，利用小波變換對(duì)地下水位信號(hào)進(jìn)行小波分解，然后將分層后的各個(gè)高頻系數(shù)進(jìn)行閾值量化處理，最后利用利用小波逆變換對(duì)所獲取的信號(hào)進(jìn)行小波重構(gòu)，得到所需要的信號(hào)。

3 研究實(shí)例

3.1 研究區(qū)概況

以大安灌區(qū)為例。該灌區(qū)位于大安市中部，屬松嫩平原的一部分。大安市的近年來(lái)年均年降水量?jī)H在400 mm左右，蒸發(fā)量卻超過(guò)了1000 mm，溫帶大陸性季風(fēng)氣候。

3.2 小波去噪

首先，根據(jù)已有地下水和影響因子的數(shù)據(jù)進(jìn)行小波去噪處理，結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。

a. 原始數(shù)據(jù) b.去噪數(shù)據(jù)

圖1 降水量去噪圖

a. 原始數(shù)據(jù) b.去噪數(shù)據(jù)

圖2 地下水位去噪圖

從圖1到圖2可以發(fā)現(xiàn)，在大安灌區(qū)內(nèi)，降水量、蒸發(fā)量以及地下水位數(shù)據(jù)的噪聲數(shù)據(jù)都比較明顯，經(jīng)過(guò)小波去噪處理之后的數(shù)據(jù)將波動(dòng)較大的數(shù)據(jù)都已經(jīng)去除了，變化比較平穩(wěn)。

3.3 構(gòu)建小波去噪的PLS模型

模型的因變量是地下水位，影響因子包括月平均降水量和月蒸發(fā)量，將2008-2012年的數(shù)據(jù)通過(guò)偏最小二乘法構(gòu)建模型，然后對(duì)研究區(qū)進(jìn)行2013年的地下水位預(yù)測(cè)。結(jié)果見(jiàn)表1。

通過(guò)表1可以看出，通過(guò)該模型進(jìn)行地下水預(yù)測(cè)的結(jié)果與原數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差較小，尤其是在經(jīng)過(guò)小波去噪之后的地下水位數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示，利用小波去噪的PLS模型可以有效地對(duì)研究區(qū)的地下水位進(jìn)行預(yù)測(cè)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳葆仁，洪再吉，汪福.地下水動(dòng)態(tài)及其預(yù)測(cè)[M].北京：科學(xué)出版社，1988.

篇3

關(guān)鍵詞：緩沖、回填材料；分層設(shè)置

引言：甘肅北山被視為修建高放廢物處置庫(kù)的首選地區(qū)[1]。依據(jù)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于處置庫(kù)預(yù)選區(qū)地下水化學(xué)類型、特征的研究結(jié)果，處置庫(kù)預(yù)選區(qū)的地下水可以認(rèn)為是鹽溶液環(huán)境。而根據(jù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究[3]：高水平放射性核廢物（高放廢物）處置庫(kù)中的混凝土經(jīng)長(zhǎng)期使用將逐漸衰解，與地下水作用形成高堿性孔隙水（pH>12），并可能與處置庫(kù)中的緩沖、回填材料發(fā)生反應(yīng)，從而對(duì)緩沖、回填材料的膨脹等性能產(chǎn)生消極影響，且放射性核素衰變產(chǎn)生的熱量會(huì)加速水泥的老化，使得pH變得更高。故可認(rèn)為在一定時(shí)間后，處置庫(kù)內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生pH>12甚至更高的溶液，形成堿液環(huán)境，并向外滲透。綜上，緩沖回填材料的功能可由下圖1-1表示：

如上圖所示，處置庫(kù)及內(nèi)部的核廢物有向外界自然環(huán)境釋放核輻射、熱量、滲透堿液的趨勢(shì)，處置庫(kù)所在環(huán)境含鹽溶液的地下水有向處置庫(kù)方向侵蝕的趨勢(shì)，這就需要處于兩者之間的緩沖回填材料發(fā)揮作用以利于處置庫(kù)產(chǎn)生的熱量向外傳導(dǎo)并阻止輻射、堿液、含鹽地下水的滲透。

結(jié)合本人進(jìn)行的以新疆阿爾泰膨潤(rùn)土為基材多種配方的混合試樣膨脹性能的研究，得出一些結(jié)論，現(xiàn)僅以膨脹性能為基礎(chǔ)進(jìn)行緩沖/回填材料按功能特性分層設(shè)置的探討。

一、試驗(yàn)介紹

（1）試驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)介。本人所進(jìn)行的試驗(yàn)包括：介質(zhì)溶液分別為自來(lái)水、模擬北山預(yù)選處置庫(kù)地下水的NaCl-Na2S04溶液（質(zhì)量比為2：1濃度為4.3g/L、8.3g/L、12.3g/L）、模擬處置庫(kù)內(nèi)的水泥構(gòu)筑物會(huì)老化產(chǎn)生的堿性溶液的NaOH溶液（摩爾濃度為0.1mol/L、0.3mol/L、0.5mol/L），試驗(yàn)樣品干密度（1.8g/cm3）和含水率（12%）一致，分別為純膨潤(rùn)土試樣、膨潤(rùn)土-石英砂（質(zhì)量比9：1）混合試樣、膨潤(rùn)土-沸石-黃鐵礦（質(zhì)量比63：27：10）混合式樣。（2）試驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)過(guò)程參照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》

GB/T50123―1999進(jìn)行。所的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：①自來(lái)水作用下純膨潤(rùn)土試樣膨脹力2924.544KPa，膨潤(rùn)土-石英砂試樣膨脹力2034.194KPa，膨潤(rùn)土-沸石-黃鐵礦樣膨脹力2291.64KPa；②鹽溶液（濃度為0、4.3、8.3、12.3g/L）作用下純膨潤(rùn)土試樣膨脹力2924.54、2519.808、2310.912、2206.464KPa，膨潤(rùn)土-石英砂試樣膨脹力2034.194、1893.12、1788.672、1579.776KPa，膨潤(rùn)土-沸石-黃鐵礦樣膨脹力2291.64、2102.016、1893.12、1475.332KPa；③堿溶液（濃度為0、0.1、0.3、0.5mol/L）作用下純膨潤(rùn)土試樣膨脹力2924.54、2611.2、2297.856、1932.288KPa，膨潤(rùn)土-石英砂試樣膨脹力2034.194、1880.064、1697.28、1514.496KPa，膨潤(rùn)土-沸石-黃鐵礦樣膨脹力2291.64、2193.408、2088.96、1775.616KPa；

目前國(guó)外學(xué)者對(duì)于緩沖/回填材料應(yīng)具備的膨脹力的大小已有見(jiàn)解，如比利時(shí)要求緩沖材料的膨脹力高于2 MPa，以使孔隙自行封閉，另一方面又要求膨脹力低于4 MPa，使得廢物包裝容器不至承受太大應(yīng)力，并防止對(duì)于母巖的侵?jǐn)_[7]。從以上三個(gè)表格中膨脹力值可以清楚的知道，所采用的試驗(yàn)材料均滿足這一要求，那么我們?cè)購(gòu)牟牧显跐舛炔煌柠}、堿溶液作用下膨脹力的變化來(lái)判斷材料的穩(wěn)定性，將表2-3、2-4數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如圖2-1、2-1所示：

其中，膨潤(rùn)土-沸石-黃鐵礦混合式樣組膨脹力變化趨勢(shì)擬合曲線為y=2008.67-1009.62x（R2=0.98419），膨潤(rùn)土-石英砂混合式樣組膨脹力變化趨勢(shì)擬合曲線為：y=2308.33-981.89x（R2=0.92051），由國(guó)內(nèi)外的研究可知純膨潤(rùn)土的諸多缺點(diǎn)決定了其不能作為緩沖/回填材料直接使用，本研究?jī)H將其作為試驗(yàn)參照參照。由圖2-1可知，在不同濃度鹽溶液作用下，膨潤(rùn)土-石英砂混合試樣的膨脹力較為穩(wěn)定；由圖2-2及擬合曲線對(duì)比可知，在不同濃度堿溶液作用下，膨潤(rùn)土-石英砂混合式樣的膨脹力則無(wú)膨潤(rùn)土-沸石-黃鐵礦混合式樣的膨脹力表現(xiàn)的穩(wěn)定。

三、結(jié)論探討

綜上，當(dāng)介質(zhì)溶液為自來(lái)水時(shí)，實(shí)驗(yàn)試樣中，膨潤(rùn)土-沸石-黃鐵礦試樣的膨脹力表現(xiàn)較好；當(dāng)介質(zhì)溶液換成鹽溶液時(shí)，膨潤(rùn)土-石英砂試樣的膨脹力穩(wěn)定性較好；而當(dāng)介質(zhì)溶液換成堿溶液時(shí)，膨潤(rùn)土-沸石-黃鐵礦試樣的膨脹力穩(wěn)定性較好。這說(shuō)明了一種類型的緩沖/回填材料很難在不同介質(zhì)溶液作用下均表現(xiàn)較好的穩(wěn)定性。因此，我們可以考慮將用作屏障作用的緩沖/回填材料根據(jù)材料特性進(jìn)行分層設(shè)置，如下圖3-1所示：

根據(jù)各試樣的性能設(shè)置三層緩沖/回填材料，各層的主要功能分別為：①抗堿溶液腐蝕③抗鹽溶液侵蝕②吸附放射性物質(zhì)。其中①、③兩層回填材料的另一個(gè)重要作用就是將鹽、堿溶液阻隔在②層以外，使之不被鹽、堿溶液破壞。

四、分層設(shè)置優(yōu)缺點(diǎn)討論

按照材料特性進(jìn)行分層設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)：1、降低了材料選擇的工作量，因?yàn)殡m然不能否定存在各類性能均表現(xiàn)較好的材料，但是實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證的工作量會(huì)很大；2、有利于利用已知性能的材料，便于多學(xué)科的參與，使得本類工作在選材方面的開(kāi)放程度更高。

按照材料特性進(jìn)行分層設(shè)置的缺點(diǎn)：由于①、②、③層的材料不同，膨脹性能有差異，導(dǎo)熱性能也不同，作為緩沖/回填材料，它的整體性不如使用一種材料的好。

參考文獻(xiàn)：

篇4

1 增城市棠夏生活垃圾填埋場(chǎng)的現(xiàn)狀

增城市棠廈垃圾填埋場(chǎng)位于增城市荔城街棠廈村，距離市區(qū)約12.6km，該場(chǎng)主要填埋增城市下屬的六個(gè)鎮(zhèn)街的生活垃圾。填埋場(chǎng)于1996年12月投入使用，日進(jìn)垃圾量約200噸/天，自開(kāi)始使用到2008年5月止，堆填垃圾達(dá)80多萬(wàn)噸，已填的垃圾堆體占地面積達(dá)48982m2，占填埋庫(kù)區(qū)面積為58.22％。

填埋場(chǎng)為毫不設(shè)防的簡(jiǎn)易垃圾填埋場(chǎng)，場(chǎng)區(qū)內(nèi)臭味四溢、蚊蠅四處亂竄，垃圾滲瀝液通過(guò)地表遍布填埋場(chǎng)的空地；場(chǎng)內(nèi)沒(méi)有作業(yè)道路，作業(yè)方式十分簡(jiǎn)易，采用的是高處向下傾倒、簡(jiǎn)易壓實(shí)、簡(jiǎn)易雜土覆蓋作業(yè)；填埋場(chǎng)存在嚴(yán)重的環(huán)境污染及安全隱患。

垃圾填埋場(chǎng)平面布置圖 垃圾填埋場(chǎng)實(shí)拍照片

2 簡(jiǎn)易垃圾填埋場(chǎng)的整治方案

毫不設(shè)防的棠夏垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題主要來(lái)自以下三個(gè)方面：填埋氣體的污染與安全隱患、垃圾滲瀝液的污染、填埋場(chǎng)的景觀問(wèn)題。針對(duì)污染現(xiàn)狀，對(duì)各種污染源實(shí)施了行之有效的整治措施。

2.1填埋氣體的整治

填埋的垃圾經(jīng)微生物分解會(huì)產(chǎn)生填埋氣體，氣體的主要成分為甲烷（30％～40％）和二氧化碳（40％～50％）

現(xiàn)狀垃圾堆體高度約40～50m，未設(shè)置填埋氣體導(dǎo)排系統(tǒng)，填埋氣體在填埋場(chǎng)的聚集，當(dāng)甲烷濃度達(dá)到5～15％時(shí)，遇到火種會(huì)發(fā)生爆炸，當(dāng)濃度達(dá)到40％以上時(shí)，遇到火種會(huì)迅速燃燒。另外，甲烷和二氧化碳都是溫室氣體。為有效解決填埋氣體的環(huán)境問(wèn)題，擬在現(xiàn)狀垃圾堆體區(qū)域按照間距40m梅花狀分布?xì)怏w導(dǎo)排系統(tǒng)，導(dǎo)排系統(tǒng)實(shí)施方案如下：

（1） 鉆入DN400鋼管進(jìn)入垃圾堆體2/3處；

（2） 在DN400鋼管中套入Dn150HDPE穿孔管，在兩管之間填充16～20mm碎石；

（3） 將d400鋼管拔出。

現(xiàn)狀垃圾堆體的產(chǎn)氣量較小，沼氣利用價(jià)值不大，因此，填埋氣體擬采用收集后集中燃燒排放處理方案。

2.2 防滲方案

根據(jù)工程的現(xiàn)狀，對(duì)庫(kù)區(qū)防滲進(jìn)行了多方案的比選與論證，最終確定了經(jīng)濟(jì)、合理、可行的工程方案，下面進(jìn)行詳細(xì)的論述。

（1）防滲目的

防滲工程的目的，就是采用天然的或人工的防滲層，切斷庫(kù)區(qū)內(nèi)滲瀝液向庫(kù)外泄漏的通道，徹底杜絕滲瀝液的外滲，同時(shí)防止地下水向填埋庫(kù)區(qū)的滲入，確保垃圾填埋場(chǎng)安全可靠的運(yùn)作，減少滲瀝液產(chǎn)生量，避免造成二次污染。因此，防滲工程的設(shè)計(jì)好壞，是關(guān)系到填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。

（2）防滲工藝

填埋場(chǎng)的防滲方式可以分為自然防滲、人工防滲兩種：

① 自然防滲：如果在填埋場(chǎng)底部和周邊有足夠數(shù)量的高粘性土壤的壓實(shí)土壤層，且各個(gè)部位的土層保持均勻，厚度至少2m，其滲透系數(shù)≤10-7cm/s，滲透性不因與滲瀝液接觸而增加時(shí)，可考慮采用自然防滲。

② 人工防滲：當(dāng)填埋場(chǎng)在地形、地貌和水文地質(zhì)條件達(dá)不到自然防滲要求時(shí)，必須進(jìn)行人工防滲。根據(jù)場(chǎng)址的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，人工防滲主要有以下兩種形式：

a、水平防滲：水平防滲指采用人工襯層將填埋場(chǎng)基底與垃圾堆體完全隔離，以防止?jié)B瀝液外滲，最常見(jiàn)的有以下幾種工藝：天然粘土防滲層、鈉基膨潤(rùn)土軟襯防滲層、高密度聚乙烯（HDPE）土工膜防滲層或者上述幾種的復(fù)合防滲層。

b、垂直防滲：所謂垂直防滲，系指通過(guò)垂直庫(kù)底方向、沿庫(kù)底周邊敷設(shè)于巖土中的防滲幕墻，使幕墻與庫(kù)底以下的天然隔水層相連，使得庫(kù)底以下形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立封閉的水系，從而阻止?jié)B瀝液外滲。其適應(yīng)條件是：要求填埋場(chǎng)庫(kù)底在地下水承壓水位2m之上，必須連續(xù)存在不透水層。垂直防滲幕墻可以通過(guò)帷幕灌漿工藝來(lái)實(shí)施。通過(guò)灌注壓入漿液（水泥砂漿+膨潤(rùn)土或其它化學(xué)漿液），使?jié){液填充巖石裂隙，膠結(jié)成符合防滲標(biāo)準(zhǔn)要求的地下幕墻。

垂直防滲填埋場(chǎng)的地下水由于防滲帷幕的阻攔，不能按原來(lái)的滲流路線排泄，隨著水位升高到場(chǎng)底以上和垃圾滲瀝液混合，一并排入滲瀝液調(diào)節(jié)池，由此造成清污合流，增加滲瀝液處理站的負(fù)荷。一般采用場(chǎng)垂直防滲工藝的填埋場(chǎng)，其滲瀝液水量是水平防滲的2~3倍。

（3）防滲方案

本填埋場(chǎng)總的面積為124600 m2，垃圾填埋庫(kù)區(qū)面積為84127 m2，其中未堆填區(qū)的面積為35145 m2，已堆填區(qū)的面積為48982 m2。已填埋區(qū)堆填的垃圾的高度約40～50m，垃圾量約80多萬(wàn)噸，均為簡(jiǎn)易堆填，垃圾堆體高且不密實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)情況非常復(fù)雜，針對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)狀，提出如下防滲方案：

方案一，庫(kù)區(qū)完全采用高密度聚乙烯（HDPE）土工膜防滲（已填垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)）

實(shí)施方案如下：①將未堆填區(qū)清淤平整，按衛(wèi)生填埋要求在庫(kù)底設(shè)置防滲層、地下水導(dǎo)排系統(tǒng)、HDPE防滲膜、滲瀝液導(dǎo)排系統(tǒng)及導(dǎo)氣系統(tǒng)；②搬運(yùn)現(xiàn)有垃圾至未堆填區(qū)，并按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行垃圾攤鋪、壓實(shí)、覆土壓實(shí)覆土，據(jù)初步估算，未堆填區(qū)的庫(kù)容約53萬(wàn)噸，不足以容納現(xiàn)狀80萬(wàn)噸的垃圾，需在填埋場(chǎng)附近找地經(jīng)簡(jiǎn)單防滲處理后，作為臨時(shí)的垃圾堆放點(diǎn)；③現(xiàn)狀垃圾搬運(yùn)完畢后，對(duì)騰空的填埋二區(qū)庫(kù)底進(jìn)行清淤平整，并按衛(wèi)生填埋要求在庫(kù)底設(shè)置防滲層、地下水導(dǎo)排系統(tǒng)、HDPE防滲膜、滲瀝液導(dǎo)排系統(tǒng)及導(dǎo)氣系統(tǒng)，然后將剩余的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)至該區(qū)。

方案二，整體垂直防滲

根據(jù)地質(zhì)勘察院的巖土工程初步勘察報(bào)告：本填埋場(chǎng)庫(kù)區(qū)不存在斷層及斷裂帶，為獨(dú)立的水文單元，因此采用防滲幕墻阻隔庫(kù)內(nèi)地下水與庫(kù)外地下水的聯(lián)系是有條件的。

垂直防滲具體方案如下：① 在滲瀝液調(diào)節(jié)池下游（現(xiàn)狀氧化塘以西）設(shè)置一道垂直防滲幕墻隔絕場(chǎng)區(qū)地下水與場(chǎng)外地下水的聯(lián)系；② 在填埋場(chǎng)北側(cè)設(shè)置一減壓井排場(chǎng)區(qū)的地下水至地下水處理系統(tǒng)；③ 設(shè)置地下水處理系統(tǒng)：三次鉆孔的地下水水質(zhì)指標(biāo)表明，地下水雖呈污染加重趨勢(shì)，但近期地下水僅BOD5、CODcr輕度超標(biāo)，因此近期僅設(shè)置濾池及沉淀池處理地下水，保證地下水達(dá)標(biāo)后排放，遠(yuǎn)期根據(jù)地下水水質(zhì)的變化，預(yù)留場(chǎng)地以備增設(shè)地下水處理系統(tǒng)；④ 為最大程度減小庫(kù)區(qū)內(nèi)地下水的污染，將儲(chǔ)存滲瀝液的調(diào)節(jié)池進(jìn)行水平及邊坡防滲。

（4）方案比較及推薦方案

兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：

方案一

優(yōu)點(diǎn)：

① 能徹底地防止垃圾填埋場(chǎng)的滲瀝液及氣體對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，完全滿足垃圾無(wú)害化處理要求；

② 滲瀝液處理規(guī)模小，日常運(yùn)行費(fèi)用低；

③ 后期運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。

缺點(diǎn)：

① 工程耗時(shí)耗工，一次性投資大；

② 施工周期較長(zhǎng)；

③ 轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程會(huì)對(duì)周邊大氣環(huán)境造成污染；

④ 需在垃圾填埋場(chǎng)找面積6萬(wàn)m3的空地用于現(xiàn)狀垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)，難度較大。

方案二

優(yōu)點(diǎn)：

① 工程施工便捷，一次性投資少；

② 施工周期短。

缺點(diǎn)：

① 根據(jù)目前地下水的污染現(xiàn)狀，該方案近期內(nèi)基本能夠滿足垃圾無(wú)害化處理要求，但是該區(qū)域地下水污染呈逐漸加重的趨勢(shì)，隨著地下水水質(zhì)的變化，地下水處理系統(tǒng)需同步更新，此種處理方式不足以保證地下水達(dá)標(biāo)，并給以后的運(yùn)行管理帶來(lái)諸多不便，同時(shí)，不能準(zhǔn)確評(píng)估后期的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；

② 若底部的不透水層的垂直防滲系統(tǒng)不能承受泄壓井的水壓，最終導(dǎo)致地下水與滲瀝液的混流，將使得地下水完全污染，環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)較大。

③ 地下水監(jiān)測(cè)資料顯示，庫(kù)區(qū)的地下水水質(zhì)已被污染，且污染呈逐漸加重趨勢(shì)，此種情況表明，該庫(kù)底的不透水層可能存在如下的其中一種情況：a、不透水層厚度不夠，滲瀝液已經(jīng)下滲到不透水層以下的土層；b、不透水層不完整，滲瀝液通過(guò)漏洞下滲到不透水層以下的土層。庫(kù)底的不透水層存在上述的任何一種情況，都會(huì)導(dǎo)致垂直防滲方案存在較大的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。

④ 根據(jù)江門(mén)地質(zhì)勘察院的地質(zhì)勘察報(bào)告：該區(qū)地下水枯、豐水期水位變幅為3.0m左右，可見(jiàn)地下水水量變化較大，地下水處理系統(tǒng)的規(guī)模很難確定。

⑤ 滲瀝液處理規(guī)模為完全水平防滲的2倍，日常運(yùn)行費(fèi)用高。

根據(jù)上述，方案一雖然整治后，不存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，且運(yùn)行管理方便，但在進(jìn)行現(xiàn)狀垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，實(shí)施難度大，耗時(shí)耗工，投資大；方案二雖實(shí)施難度小，但整治后仍然存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，且運(yùn)行管理復(fù)雜。綜合本填埋場(chǎng)的現(xiàn)狀特點(diǎn)及兩方案的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，本填埋場(chǎng)決定采用水平防滲與垂直防滲相結(jié)合的方案：在未堆填區(qū)與已堆填區(qū)之間設(shè)置一道分割壩，未堆填區(qū)采用HDPE膜水平防滲，已堆填區(qū)采用垂直防滲。

4 結(jié)論

篇5

[中圖分類號(hào)] TQ126.4+1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-11-171-1

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)我國(guó)月10個(gè)省市出現(xiàn)地下水砷超標(biāo)問(wèn)題，這些地區(qū)已出現(xiàn)地方性砷中毒患者[1]。因此，對(duì)地下水和飲用水中的除砷技術(shù)的研究越來(lái)越受到重視。目前，國(guó)內(nèi)外許多環(huán)境科學(xué)家都在研究和開(kāi)發(fā)新的除砷技術(shù)和除砷材料。本文就近年來(lái)國(guó)內(nèi)外除砷技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)要概括如下。

1除砷技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展

1.1吸附法

吸附法是一種簡(jiǎn)單易行的廢水處理技術(shù)，一般適合于處理量大、濃度較低的水處理體系。Kaushik Gupta等人[2]將納米級(jí)的鐵―鈦混合氧化物用于砷的吸附研究，發(fā)現(xiàn)氧化物的pH值為6.0（±0.05）時(shí)，水溶液中砷的吸附效果最好，朗繆爾單層吸附容量為As（Ⅲ）80.0mg/g，As（Ⅴ）14.6mg/g，并且在室溫下砷的動(dòng)態(tài)吸附性能很好。張昱等人[3]研制了幾種復(fù)合型稀土金屬鐵氧化物吸附劑，在100℃的干燥條件下制備的鈰材料CFA4除砷效果較好，這主要是因?yàn)椴牧系慕饘倥湮涣u基在對(duì)砷的吸附中起著重要的作用。少量的稀土鈰在鐵基材料中的復(fù)合摻雜可以提高載體鐵的活性，增大了對(duì)砷的去除效果。

吸附法未來(lái)污水廠的革新有非常重要的意義，適合于發(fā)展中國(guó)家的農(nóng)村和低收入人群的使用。

1.2生物法

生物控砷技術(shù)，就是通過(guò)砷與生物表面諸多功能鍵的結(jié)合，在生物體表面富集濃縮，其吸附在表面的砷再慢慢滲入到細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)中，通過(guò)生物體細(xì)胞的吸附和新陳代謝作用，達(dá)到去除砷的目的。Khondoker Mahbub Hassan[4]等人運(yùn)用生物物理化學(xué)方法，在砷濃度500μg/L的條件下，出水濃度低于15μg/L。楊宏[5][6]等人用生物除錳濾池進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)該濾池對(duì)As（Ⅲ）都有良好的去除效果，這是因?yàn)榧?xì)菌同鐵、錳氧化物形成了菌泥，具有很好的截污能力和透過(guò)性。

生物除砷法相對(duì)于其它的方法，具有除砷效果好、費(fèi)用低、處理后的二次污染小等優(yōu)點(diǎn)。

1.3氧化法

當(dāng)原水砷污染的濃度不太高時(shí)，對(duì)砷進(jìn)行氧化處理，將三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，可以通過(guò)混凝沉淀工藝除砷。陳春寧等人[7]研究了零價(jià)鐵（Fe0）對(duì)砷的去除效果，對(duì)質(zhì)量濃度為1mg/L的含砷水樣，F(xiàn)e0對(duì)As（Ⅴ）的去除率高達(dá)96.5%，而對(duì)As（Ⅲ）的去除率只有75.8%。另有學(xué)者對(duì)零價(jià)鐵在腐殖酸缺乏和腐殖酸充足的地下水中去除砷時(shí)硬度和堿度的影響進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)去除砷的同時(shí)也促進(jìn)了碳酸鈣的形成。然而，在腐殖酸存在的條件下，將會(huì)影響碳酸鈣的形成，從而影響處理效果。氧化法有很好的應(yīng)用前景，能夠很好的應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的砷污然水體問(wèn)題。

1.4其他方法

張嵐[8]等人研究鐵屑的表面預(yù)處理方法和水質(zhì)的pH條件對(duì)鐵屑石英砂除砷作用的影響，并考察其動(dòng)態(tài)的除砷效果。結(jié)果表明：在pH7～9的范圍內(nèi)鐵屑具有良好的除砷效果，并且鐵屑經(jīng)表面酸化處理后其除砷效果略好于表面酸化處理前。試驗(yàn)同時(shí)完成了實(shí)際高砷水的除砷效果實(shí)驗(yàn)，原水中總砷濃度為0.402mg/L，經(jīng)處理后其濃度降至0.0023mg/L，試驗(yàn)結(jié)果符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。易求實(shí)[9]等人研究了硫酸亞鐵、漂白粉、氫氧化鈉三者協(xié)同作用對(duì)砷的去除率的影響，當(dāng)硫酸亞鐵早pH7～8范圍內(nèi)加漂白粉絮凝沉淀除砷，效率較高。對(duì)于1ppm的水樣，一次除砷操作砷含量即可達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。

2小結(jié)

每種除砷技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)不同的含砷廢水應(yīng)選用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理。顯然，吸附法、氧化法和生物法越來(lái)越受到人們的關(guān)注，處理效果明顯。但吸附法和氧化法處理費(fèi)用較高，投資大，在工程上的運(yùn)作受到了限制。生物法具有除砷效果好，費(fèi)用低，處理后二次污染小等優(yōu)點(diǎn)，但是，技術(shù)上尚有待進(jìn)一步提高。因此，高性能、低成本、無(wú)二次污染且能穩(wěn)定應(yīng)用的實(shí)際工程的除砷技術(shù)還需要進(jìn)一步發(fā)展。

吉林建筑大學(xué)青年科研發(fā)展基金（520111026）

參考文獻(xiàn)

[1]苑寶玲，李坤林，邢核等.飲用水砷污染治理研究進(jìn)展[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2006，32（1）：17-19.

[2]趙素蓮，王玲芬，梁京輝.飲用水中砷的危害及除砷措施[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2002，29（5）.

[3]張昱.用于地下水中砷去除的鈰鐵復(fù)合材料的制備和作用機(jī)制[J].中國(guó)科學(xué)（B輯），2003，33（2），127-133.

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[5]楊宏.生物除錳濾池對(duì)砷（Ⅲ）的去除效果研究[J].中國(guó)給水排水，2006，22（7）：85-88.

[6]Anastasios I Zouboulis， Ioannis A Katsoyiannis. Recent Advances in the Bioremediation of Arsenic-contaminated Groundwaters[J].Environment International，2005，31：213.

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篇6

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；抽水試驗(yàn)；解析法；動(dòng)態(tài)分析法

中圖分類號(hào)：P641文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

地下水是我國(guó)北方居民主要的飲水來(lái)源，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用，水文地質(zhì)計(jì)算是進(jìn)行地下水資源勘測(cè)以及數(shù)值模擬等的方法，常采用的方法是采取現(xiàn)場(chǎng)抽樣試驗(yàn)資料方法，目前水文地質(zhì)研究領(lǐng)域普遍關(guān)注的問(wèn)題是計(jì)算方法的精簡(jiǎn)、高效性和準(zhǔn)確性的水文計(jì)算地質(zhì)參數(shù)，雖然計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)的方法有很多，但是使用技巧不盡相同，本文將對(duì)我國(guó)主要的水文地質(zhì)計(jì)算方法進(jìn)行簡(jiǎn)介，并分析其優(yōu)越性。

1.我國(guó)水文地質(zhì)主要的計(jì)算方法綜述

最早出現(xiàn)的水文地質(zhì)計(jì)算方法是配線法，存在很大的人為誤差，依賴于計(jì)算人員的工作經(jīng)驗(yàn)，精度較低。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種有關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算方法的軟件不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)，提高了水文地質(zhì)計(jì)算精度。Vivier等人對(duì)裂隙含水層抽水試驗(yàn)采用Cooper-Jacob公式進(jìn)行分析，并提出了FTA計(jì)算方法，此方法將地質(zhì)與周圍巖石聯(lián)系在一起，精確度高；Nawrocki等人采用不同公式計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)，并進(jìn)行對(duì)比分析；國(guó)內(nèi)學(xué)者李佩成等人提出了非穩(wěn)定滲流的計(jì)算方式，并有學(xué)者不斷進(jìn)行完善；騰凱等人采取優(yōu)化參數(shù)的方法，明確非穩(wěn)定型流抽水試驗(yàn)解析法的計(jì)算；肖常來(lái)等人采取泰斯公式進(jìn)行計(jì)算，并進(jìn)行了優(yōu)化。

水文地質(zhì)計(jì)算方法中的數(shù)值法和分析法是隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而發(fā)明的，其要點(diǎn)是把整個(gè)滲流部分分為若干單元，并建立地下水流的關(guān)系式，通過(guò)綜合表征來(lái)體現(xiàn)滲流區(qū)的總體特點(diǎn)。該計(jì)算方法比較簡(jiǎn)單，適用于多種水文地質(zhì)條件。

2.水文地質(zhì)計(jì)算方法的優(yōu)缺性

采取抽水試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比法方法進(jìn)行計(jì)算。 在實(shí)際的工程計(jì)算中，水文地質(zhì)上覆層與下伏層之間并不是理論上的不透水層，往往是亞沙層等，導(dǎo)水能力很小，假設(shè)第一類越流系統(tǒng)基本方程相鄰含水層與主含水層之間的出水水頭面水平相等，忽略比較弱的透水層的彈性釋放量，其他的條件與泰斯公式計(jì)算條件相同，井徑無(wú)限小，因此數(shù)學(xué)模型就可以表示為δ2s/δr2+δs/rδr-s/B2=Sδs/Tδt；s(r,0)=0；s(∞,t)=0；lim(rδs/δr)=Q/2πT（1），式中s(r,t)表示任意時(shí)間下的降深，S表示含水層彈性釋水系數(shù)，T表示導(dǎo)水系數(shù)，B表示越流因數(shù)。對(duì)公示進(jìn)行邊界條件轉(zhuǎn)換，得到關(guān)于s的定解問(wèn)題，s(r,t)=QF(μ,r/G)/4ΠT（2），對(duì)公示（2）采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行計(jì)算，兩邊分別取兩次對(duì)數(shù)lgt=lg1/u+lgr2S/4T，從這個(gè)公式中可以看出含水層的水文地質(zhì)參數(shù)只需要確定平移值就可以得到。在進(jìn)行配線時(shí)需要注意的是選取一條與lgs~lgt曲線最佳擬合度的曲線，將模數(shù)相同的時(shí)間~降深曲線重疊到標(biāo)準(zhǔn)曲線上，記錄匹配點(diǎn)的s和t坐標(biāo)，得出S=4uTt/r2，含水層的越流參數(shù)可以使用B=r/[r/B]計(jì)算，式中r代表觀測(cè)孔與主孔之間存在的距離,[r/B]可以從曲線上直接讀出。

拐點(diǎn)法發(fā)展時(shí)間較早，使用同一觀測(cè)孔的s-lgt曲線上的任意點(diǎn)的斜率mi導(dǎo)出mi=2.3[Qe-(n+r2/4B2u)/4ΠT]（3），求解二階導(dǎo)數(shù)，令δ2s/δ(lgt)2=0，得到拐點(diǎn)的坐標(biāo)ti=rBS/2T（4），公式（4）帶入公式（2）中可以求出mi=2.3Qe-r/B/4πT（5），對(duì)公式（5）兩邊同時(shí)取自然對(duì)數(shù)，帶入到公式（2）中，得到s=Q[2k0(r/B)-⌠exp(-y-r2/4B2y)/ydy-⌠exp(-y-r2/4B2y)/ydy]/4πT(6)，對(duì)公示（6）兩邊換元變化，簡(jiǎn)化s1=Qk0(r/B)/4πT=smax/2.對(duì)與只有一個(gè)觀測(cè)空的地質(zhì)環(huán)境，若是抽水時(shí)間足夠長(zhǎng)，利用外推法計(jì)算最大降深，查表確定r/B，進(jìn)而求出B值；在抽水時(shí)間不夠長(zhǎng)情況下，繪制r-lgmi關(guān)系曲線根據(jù)曲線斜率計(jì)算各觀測(cè)孔拐點(diǎn)的降深，此方法推導(dǎo)過(guò)程很麻煩，存在很強(qiáng)的人為因素，因此計(jì)算精度比較低，在實(shí)際應(yīng)用中不常采用。

以上兩種方法雖然比較常見(jiàn)，但是誤差仍然較大，還需要采取其他方法進(jìn)行優(yōu)化。全程曲線擬合法即是其中一種，通過(guò)構(gòu)建并優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束條件，進(jìn)行抽水試驗(yàn)，建立試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，計(jì)算抽水試驗(yàn)理論降深，Excel規(guī)劃求解進(jìn)行優(yōu)化及選。在求解目標(biāo)函數(shù)時(shí)，限制條件數(shù)值變化緩慢的因素可以采用向前差分解決，該方法理論計(jì)算簡(jiǎn)單，精度高，具有很強(qiáng)的使用價(jià)值。數(shù)值模擬法是目前研究的熱點(diǎn)，計(jì)算時(shí)需建立水文地質(zhì)概念模型、數(shù)學(xué)模型以及數(shù)值模型，再進(jìn)行模型校正試驗(yàn)，水文地質(zhì)計(jì)算可以采用兩種方式進(jìn)行反演，區(qū)別在于模擬區(qū)和擬合的目標(biāo)差異，數(shù)值模擬法目前具有很強(qiáng)的理論研究?jī)r(jià)值，正在研究中在實(shí)際應(yīng)用中還存在很多困難。

【結(jié)束語(yǔ)】：

綜上所述，本文先簡(jiǎn)單分析了我國(guó)水文地質(zhì)計(jì)算的方法，然后以第一類越流系統(tǒng)為例重點(diǎn)論述了不同計(jì)算方法之間的優(yōu)缺點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比法、拐點(diǎn)法、全程曲線擬合法以及數(shù)值模擬法等都可進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果相近，其中拐點(diǎn)法發(fā)展較早，但是實(shí)用性不強(qiáng)，計(jì)算方法過(guò)多，存在很強(qiáng)的人為因素，標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比法是一種使用最廣泛的方法，可以使用在精度要求較高的水文地質(zhì)計(jì)算中。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]肖明貴,陳學(xué)軍,劉寶臣,等.無(wú)限承壓含水層中主孔涌水多孔觀測(cè)定降深井流試驗(yàn)水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算[J].地球科學(xué)-中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(05):575-578.

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篇7

方案。

關(guān)鍵詞：軟土基；基坑邊坡；坑支護(hù)；放坡開(kāi)挖

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）14-0068-02

近些年來(lái)，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，為了節(jié)省占地面積，提高土地的使用面積，很多建筑物的建設(shè)都是不斷縱向發(fā)展。那么，一些軟土面積相對(duì)較大的地區(qū)，就要對(duì)這個(gè)地區(qū)的高層建筑提供基坑邊坡的措施，可以保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行，并且這項(xiàng)措施會(huì)占用很大的工程投資成本。云南地區(qū)地型多樣、湖泊眾多，很多建筑的建設(shè)的地基都會(huì)是軟土層，因此，這個(gè)地區(qū)的軟土基坑邊坡支護(hù)的方法更要進(jìn)行探討。

云南地區(qū)地處我國(guó)西南部，省區(qū)內(nèi)湖泊眾多，軟土層較多。軟土地區(qū)的基坑邊坡支護(hù)方案一定要考慮到土質(zhì)的特殊性，它的牢固性與穩(wěn)定性會(huì)對(duì)建筑物的整體產(chǎn)生很大的影響。近些年，傳統(tǒng)的支護(hù)方法日益成熟，并且又出現(xiàn)了很多新的工藝與方法，成功地解決了很多地質(zhì)情況復(fù)雜的基坑邊坡支護(hù)問(wèn)題。本文將對(duì)幾種支護(hù)方法進(jìn)行分析，探討每一種方法的施工原理，并分析其適用性。

1 放坡開(kāi)挖基坑邊坡支護(hù)方法

1.1 施工原理

施工過(guò)程主要分為四步，分別為降水，即軟土地區(qū)的地下水位較高時(shí)，首先要將地下水位降下來(lái)，至少要降到基坑底部1m以下的位置；開(kāi)挖表層，即在基坑的所在地，開(kāi)始進(jìn)行表層的挖掘工作；對(duì)稱放坡開(kāi)挖，即形成坡體后，繼續(xù)進(jìn)行土方的挖取，直至挖至基地；底板施工，是指對(duì)基坑的底部進(jìn)行平整性施工。

放坡開(kāi)挖這種施工方法是最傳統(tǒng)的施工方法，在采用這種施工方法施工時(shí)，要注意不要為了施工方便，而將開(kāi)挖所得的土堆放在基坑兩側(cè)的坡頂上，在施工的過(guò)程中，如果開(kāi)挖的深度接近于安全坡度，管理人員應(yīng)不斷地進(jìn)行巡查，避免安全事故的發(fā)生，基坑的縱向坡度最好不要大于安全坡度，在開(kāi)挖完成后，還要注意在坑內(nèi)設(shè)置利于排水的溝渠。

1.2 適合范圍

這種支護(hù)方法主要適用于場(chǎng)地的平坦度較高，大范圍都是開(kāi)闊平整的區(qū)域，建筑工程本身也是對(duì)穩(wěn)定性沒(méi)有過(guò)高的要求，并且對(duì)建筑物的位移也沒(méi)有嚴(yán)格的要求。

1.3 優(yōu)缺點(diǎn)

這種支護(hù)方法對(duì)施工的要求低，因此只適合于地質(zhì)穩(wěn)定性相對(duì)較好的，易于實(shí)現(xiàn)，并且造價(jià)低。但是這種方法的缺點(diǎn)則是開(kāi)挖與回填的土方數(shù)量特別的大，工程量大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2 SMW基坑邊坡支護(hù)方法

2.1 施工原理

SMW基坑邊坡支護(hù)方法即勁性水泥土防護(hù)墻法。通過(guò)在水泥樁中攪入受拉力材料，受拉力材料多為H型鋼，將型鋼與水泥樁混合為一體，不但提高了型鋼的鋼度，同時(shí)控制了它的位移。采取這種型鋼與水泥混合的情況來(lái)對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)，與單一的型鋼相比，撓度要小些，抗彎剛度則提高了20%。

采用這種方法一定要注意型鋼的變形度與攪拌樁要協(xié)調(diào)，如果二者出現(xiàn)分離，則會(huì)對(duì)支護(hù)的剛度產(chǎn)生影響，造成樁體開(kāi)裂，容易產(chǎn)生大量的漏水現(xiàn)象，會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生較大的影響。

2.2 適合范圍

這種支護(hù)方法技術(shù)成熟，適用范圍很廣，對(duì)于很多土質(zhì)都比較適合。

2.3 優(yōu)缺點(diǎn)

與其他支護(hù)方法相比，它對(duì)周圍地層的影響是最小的，施工時(shí)不會(huì)產(chǎn)生太大的噪音，振動(dòng)小，易于實(shí)現(xiàn)，使用的工期較短，并且不會(huì)產(chǎn)生太多的開(kāi)挖土方，因此，泥土污染較少。但是這種支護(hù)方法支護(hù)的剛度相對(duì)較小，并且當(dāng)基坑開(kāi)挖后，很容易發(fā)生變形。

3 土釘墻基坑邊坡支護(hù)方法

3.1 施工原理

土釘墻法的普遍應(yīng)用主要是由于現(xiàn)代生活空間增大的需求，很多建筑物的地下層都會(huì)被利用起來(lái)。土體具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與整體性，它可以使基坑保持自然的穩(wěn)定性。它的施工原理是在墻體內(nèi)按著一定的密度，安去一些長(zhǎng)度固定的釘子，與墻體結(jié)合成一個(gè)整體，土與釘相互作用，對(duì)外力產(chǎn)生共同的抵抗作用，對(duì)原土的剛度與強(qiáng)度都有影響，還改變了原有土坡的形態(tài)，使整個(gè)土體表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。這個(gè)方法充分利用了土釘性能，土釘在這個(gè)結(jié)構(gòu)中主要發(fā)揮三個(gè)方面的作用：第一，形成了墻體骨架。這些土釘要具有一定的長(zhǎng)度，錯(cuò)落有致地置于墻體中，形成了它的骨架。第二，承載與加固的作用，可以使整個(gè)墻體更穩(wěn)固，承載更大的外力作用。第三，應(yīng)力的擴(kuò)散作用。由于土釘與墻體結(jié)合在一起，當(dāng)受到外力時(shí)，外力就會(huì)被土釘有效地?cái)U(kuò)散與分解掉。

3.2 適用范圍

這種支護(hù)方法主要適用于條件較好的地質(zhì)層，例如地下水位以上或是人工降雨以后可以形成的粘性土、粉土、松土，還適用于非松散性的砂土、卵石土等。

3.3 優(yōu)缺點(diǎn)

這種支護(hù)方法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，對(duì)于其他施工不會(huì)產(chǎn)生影響。它的施工可以與其他施工同時(shí)進(jìn)行，不用單獨(dú)地占用工期。第二，施工簡(jiǎn)單，使用的設(shè)備較少，易于實(shí)現(xiàn)。第三，增加邊坡的穩(wěn)定性，可以起到主動(dòng)的固定作用，使基坑開(kāi)挖進(jìn)行過(guò)程中直面可以保持一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。它的缺點(diǎn)主要是無(wú)法控制位移，如果工程對(duì)位移的控制要求較高，這種方法是不適合的。

4 地下連續(xù)墻基坑邊坡支護(hù)方法

4.1 施工原理

這種施工技術(shù)在軟土基坑支護(hù)方面是十分適用的。這種技術(shù)最早起源于西方，在20世紀(jì)50～60年代最廣泛地推廣開(kāi)來(lái)。地下連續(xù)墻是指在地下建立以鋼構(gòu)與混凝土相混合的墻體。這種技術(shù)在地鐵的修建中發(fā)揮著重要的作用。由于它形成的是一個(gè)連續(xù)的墻體，因此，具有很好的整體性，對(duì)于外力的抵抗作用也是十分有效，易在大型地下工程中使用。這種施工方法與其他支護(hù)施工方法的施工原則相同，即在施工過(guò)程中，其支護(hù)結(jié)構(gòu)一定要保證施工安全，基坑底部要始終保持無(wú)水狀態(tài)，將支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形控制到一定的范圍內(nèi)。這個(gè)支護(hù)體系主要由兩部分組成：一部分為地下連續(xù)墻體，另一部分則是內(nèi)撐系體系結(jié)構(gòu)。

4.2 適用范圍

這種支護(hù)方法主要適用于地質(zhì)條件差、地層組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、基坑的深度較大、周圍的環(huán)境同樣要求要有較深的基坑。

4.3 優(yōu)缺點(diǎn)

這處支護(hù)方法的優(yōu)點(diǎn)主要有三個(gè)方面：第一，支護(hù)性好，也應(yīng)該是剛度較大、整體穩(wěn)定性較好。第二，可以用于超深圍護(hù)結(jié)構(gòu)和作為主體結(jié)構(gòu)。第三，它對(duì)周圍環(huán)境的影響較小，也是深度最大的支護(hù)形式。它的缺點(diǎn)主要是會(huì)產(chǎn)生泥漿污染、造價(jià)高、施工工藝要求高，再者就是開(kāi)挖后的槽壁容易出現(xiàn)塌方。

5 人工凍結(jié)基坑邊坡支護(hù)方法

5.1 施工原理

這種施工方法在沿海地區(qū)應(yīng)用廣泛，它的施工原理是將支護(hù)地區(qū)的土壤凍結(jié)，在施工的過(guò)程中始終保持一個(gè)凍體狀態(tài)，不發(fā)生土層的滑坡，保證施工的安全。使土壤凍結(jié)主要是通過(guò)向支護(hù)部分的土壤內(nèi)注入凍結(jié)管。這種施工方法完成的支護(hù)體其強(qiáng)度是普遍墻體的10倍以下，由土壤顆粒組成的凍結(jié)體還具有良好的止水防滲功能。

5.2 適用范圍

這種方法一般適用于土層含水量較高的地質(zhì)條件中，如含水里較高的地質(zhì)軟土或是砂性土等。

5.3 優(yōu)缺點(diǎn)

這種支護(hù)方法穩(wěn)定性好、造價(jià)低、施工工藝低、易于實(shí)現(xiàn)，并且具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。它的缺點(diǎn)則是容易因?yàn)閮雒洰a(chǎn)生變形，并且溫度升高而引起的融沉問(wèn)題不容易

解決。

上述介紹的五種基坑防護(hù)技術(shù)都是在建筑工程中被廣泛應(yīng)用的，這些技術(shù)伴隨著建筑技術(shù)的發(fā)展也變得成熟可靠，每一種技術(shù)都有各自的適用范圍與優(yōu)缺點(diǎn)，并且每一種技術(shù)的造價(jià)是不同的。工程造價(jià)是繼工程施工環(huán)境需要而要考慮到的第二個(gè)重要問(wèn)題。因此，在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到施工條件的允許后，還要考慮工程造價(jià)。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞: 深基坑，支護(hù)結(jié)構(gòu) ， 地下水處理

Abstract: with the development of the economy and people living environment asks improved, and the basis of the buried depth to bring a lot of difficulties increase construction, especially in the city building dense, underground pipelines crisscross and geological conditions and the surrounding environment complex areas, already don't grant by the comparative economic put slope excavation, and need in artificial supporting conditions excavation. This paper mainly introduces the foundation pit of several normal the type of supporting, and various types of paper.

Keywords: deep foundation pit, supporting structure, groundwater treatment

中圖分類號(hào)：TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1. 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)

深基坑施工,是高層和超高層建筑施工中一個(gè)突出問(wèn)題,而深基坑的擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)又是深基坑施工的關(guān)鍵。其主要作用使基坑開(kāi)挖和地下結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中能安全順利地進(jìn)行,并保證在深基礎(chǔ)施工期間對(duì)鄰近建筑物和周圍的地上地下工程不產(chǎn)生危害,確保整個(gè)建筑工程的順利完工。

2. 深基坑支護(hù)型式

一般深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)通常是作為臨時(shí)性的結(jié)構(gòu),當(dāng)基礎(chǔ)施工完畢便失去作用。分析眾多深基坑支護(hù)工程事故發(fā)生的原因,最主要的還是基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型不合理,考慮的因素不全面,因此深基坑施工的支護(hù)體系在整個(gè)建筑工程中具有舉足輕重的作用。基坑施工的支護(hù)方法有很多種,但都要結(jié)合土質(zhì)條件、基坑的深度、地下水的狀況因地制宜地制定施工方案。根據(jù)不同支護(hù)類型的優(yōu)缺點(diǎn)，適用條件,科學(xué)合理地選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案?，F(xiàn)將幾種應(yīng)用較多的支護(hù)形式簡(jiǎn)述如下。

(1) 地下連續(xù)墻

從國(guó)內(nèi)外的使用情況及習(xí)慣考慮，地下連續(xù)墻有如下幾種類型：按槽孔的形式可以分為壁板式和樁排式兩種；按開(kāi)挖方式及機(jī)械分類，可分為抓斗沖擊式、旋轉(zhuǎn)式和旋轉(zhuǎn)沖擊式；按施工方法的不同可以分為現(xiàn)澆、預(yù)制和二者組合成墻等；按功能及用途分為作承重基礎(chǔ)或地下構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)墻、擋土墻、防滲心墻、阻滑墻、隔震墻等；按墻體材料不同分為鋼筋混凝土、素混凝土、黏土、自凝泥漿混合墻體材料等。

地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下方面：

①施工全盤(pán)機(jī)械化，速度快、精度高，并且振動(dòng)小、噪聲小，適用于城市密集建筑群及夜間施工。

②具有多功能用途，如防滲、截水、承重、擋土、防爆等，由于采用鋼筋混凝土或素混凝土，強(qiáng)度可靠，承壓力大。

③對(duì)開(kāi)挖的地層適應(yīng)性強(qiáng)，在我國(guó)除熔巖地質(zhì)外，可適用于各種地質(zhì)條件，無(wú)論是軟弱地層或在重要建筑物附近的工程中，都能安全地施工。

④可以在各種復(fù)雜的條件下施工，如美國(guó)110層世界貿(mào)易中心的地基，過(guò)去曾為河岸，地下埋有碼頭等構(gòu)筑物，用地下連續(xù)墻則易處理；廣州白天鵝賓館基礎(chǔ)施工，地下連續(xù)墻呈腰鼓狀，兩頭狹中間寬，形狀雖復(fù)雜也能施工。

⑤開(kāi)挖基坑無(wú)需放坡，土方量小，澆混凝土無(wú)需支模和養(yǎng)護(hù)，并可在低溫下施工，降低成本，縮短施工時(shí)間。

⑥用觸變泥漿保護(hù)孔壁和止水，施工安全可靠，不會(huì)引起水位降低而造成周圍地基沉降，保證施工質(zhì)量。

⑦可將地下連續(xù)墻與“逆做法”施工結(jié)合起來(lái)，地下連續(xù)墻為基礎(chǔ)墻，地下室梁板作支撐，地下部分施工可自上而下與上部建筑同時(shí)施工，將地下連續(xù)墻筑成擋土、防水和承重的墻，形成一種深基礎(chǔ)多層地下室施工的有效方法。

地下連續(xù)墻的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下方面：

①每段連續(xù)墻之間的接頭質(zhì)量較難控制，往往容易形成結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)。

②墻面雖可保證垂直度，但比較粗糙，尚須加工處理或做襯壁。

③施工技術(shù)要求高，無(wú)論是造槽機(jī)械選擇、槽體施工、泥漿下澆筑混凝土、接頭、泥漿處理等環(huán)節(jié)，均應(yīng)處理得當(dāng)，不容疏漏。

④制漿及處理系統(tǒng)占地較大，管理不善易造成現(xiàn)場(chǎng)泥濘和污染。

(2) 排樁支護(hù)

由于地下連續(xù)墻工程量大,所以有的基坑支護(hù)采用排樁支護(hù),常采用沖孔或鉆孔灌注樁,較多的是采用挖孔樁作排樁支護(hù)。這種排樁支護(hù)施工簡(jiǎn)單,不需要專用設(shè)備,而且工程造價(jià)比地下連續(xù)墻低,所以在深基坑支護(hù)中采用較多。但排樁支護(hù)的缺點(diǎn)同以往采用的鋼板樁類似,隨基坑深度的增加,常常出現(xiàn)基坑支護(hù)失穩(wěn)等事故。因此采用此支護(hù)方法時(shí),必須采用合理的樁間距,而不能一味地追求經(jīng)濟(jì)效益。

(3) 錨固支護(hù)

錨固支護(hù)就是在排樁支護(hù)之后,在樁頂增設(shè)一條鎖口梁,有的在樁頂適當(dāng)位置增設(shè)錨桿,使懸臂樁改變其受力形式,但往往由于基坑較深,有眾多因素的相互影響,如土質(zhì)、地下水動(dòng)向、現(xiàn)場(chǎng)管理等等,所以錨固支護(hù)事故也很多。常見(jiàn)的是錨桿整體被拔出,這主要是錨桿的抗拉能力不夠引起的。因此在使用錨桿支護(hù)時(shí),必須對(duì)土體的物理力學(xué)性質(zhì)有充分的認(rèn)識(shí),采用合理的可插入穩(wěn)定土層的深度。

(4) 水泥土攪拌樁

水泥土攪拌樁支護(hù)主要是將基坑坑壁的土層,在開(kāi)挖前用水泥和固化劑進(jìn)行原位攪拌改性,以提高土的強(qiáng)度,還可以形成壁狀或格柵狀的地下水泥土樁、墻的隔水帷幕,阻止地下水侵入。施工工藝流程：樁機(jī)就位噴漿攪拌下沉噴漿攪拌上升重復(fù)下沉上升關(guān)閉攪拌機(jī)并移位。

實(shí)踐證明,提高土的強(qiáng)度對(duì)深基坑開(kāi)挖有一定的保護(hù)作用,但阻水主要不是解決承壓水,而是解決土層中的局部滯水。將來(lái)對(duì)攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究,主要是怎樣在保證一定的抗剪強(qiáng)度和自身穩(wěn)定的條件下,提高它的支護(hù)深度同時(shí)能繼續(xù)保持它自身造價(jià)相對(duì)較低、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn);而且在超長(zhǎng)情況下,荷載如何有效地傳遞到樁的下部,也還有待解決。

(5) 噴錨網(wǎng)加錨桿支護(hù)

噴錨網(wǎng)加錨桿支護(hù)作為一種先進(jìn)的支護(hù)技術(shù),國(guó)內(nèi)外在大跨度地下工程中,特別是在不良地質(zhì)條件下,已經(jīng)普遍應(yīng)用。它運(yùn)用“噴、錨、網(wǎng)”取代老式的樁、板、墻、管、撐等,確實(shí)有其優(yōu)勢(shì)之處。具體施工順序和工藝流程如下：

篇9

關(guān)鍵詞：高地下水位 基坑 管井降水

中圖分類號(hào)：TV551.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1、工程概況

青榮城際鐵路雙林前特大橋位于膠東半島,地貌主要為沖洪積平原、剝蝕平原、濱海平原、丘陵低山區(qū)等。橋址區(qū)表覆第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4al+pl ）粉質(zhì)粘土、粉、細(xì)、中、粗砂，下伏基巖為晚元古代晉寧期片麻狀含斑二長(zhǎng)花崗巖（ηγ23）。地下水類型主要為第四系孔隙潛水，一般不具承壓性，砂層為主要含水層，受大氣降水補(bǔ)給。地下水位埋深0.6～6m，水位季節(jié)性變幅1.0～3.0m。

本橋共有22個(gè)承臺(tái)，承臺(tái)開(kāi)挖深度3.5～4.0m。本橋地下水位較高、水量較大，承臺(tái)開(kāi)挖流砂現(xiàn)象嚴(yán)重開(kāi)挖難度大，需采取井點(diǎn)降水等輔助施工措施。

2、降水方案選擇

人工降低地下水，常用的方法有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)等。根據(jù)本橋段土層性質(zhì)、滲透系數(shù)、工程特點(diǎn)等，對(duì)各種方法進(jìn)行綜合對(duì)比分析后確定選用管井降水的方案。

管井井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)大的砂礫層，地下水豐富的地層，以及輕型井點(diǎn)不易解決的場(chǎng)合。每口管井出水流量可達(dá)到到50m3/h～100m3/h，土的滲透系數(shù)在20m/d～200m/d范圍內(nèi)。降低地下水位深度約3.0～5.0m。這種方法一般用于潛水層降水。

3、管井降水設(shè)計(jì)

以雙林前特大橋12#承臺(tái)為例，承臺(tái)尺寸10.4×4.8×2.2m，承臺(tái)底埋深3.0m，現(xiàn)場(chǎng)試挖地下水埋深0.6m。根據(jù)地質(zhì)資料顯示自上而下依次為：①細(xì)砂厚3.0m；②粉質(zhì)粘土厚2.0m；③細(xì)砂厚6.6m；④片麻狀花崗巖。

（1）降水井深度H：

H≥H1+h+iL+L1+L2

式中：H――管井的埋置深度,m;

H1――井點(diǎn)管埋設(shè)面距至坑底面距離，取H1=3.0m;

h――基坑中央最深挖掘面至降水曲線最高點(diǎn)的安全距離，h=0.5m;

L――井點(diǎn)管中心至基坑中心的短邊距離，取6.2m;

i――降水曲線坡度，取0.1；

L1――濾管有效長(zhǎng)度，取1.0m；

L2――井托高度，取0.2m；

計(jì)算得出：H=5.32m，取6.0m。

（2）基坑涌水量計(jì)算

式中：K――土的滲透系數(shù)（m/d），根據(jù)附近工地經(jīng)驗(yàn)K=8m/d；

H――含水層厚度（m）取11m；

S――基坑中心水位降低值（m），取3.4m；

R――抽水影響半徑（m），=63.8m；

r0 ――基坑等效半徑（m），=5.0m。

計(jì)算得到基坑涌水量Q=607.0m³。

（3）降水井點(diǎn)數(shù)量

n=1.1Q/q

式中：（m³/d），其中為慮管半徑取0.16m；

計(jì)算井點(diǎn)管最大出水量q=120.6m³/d，n=5.1，根據(jù)實(shí)際情況布設(shè)6眼。

4）降水平面布置

抽水管井位于基坑?xùn)|西兩側(cè)，每側(cè)布置3根，井間距4.0m。

5）根據(jù)以上計(jì)算，雙林前特大橋10#承臺(tái)基坑管井降水設(shè)計(jì)如下：

①井深：6.0m；

②井徑：600mm；

③井?dāng)?shù)：6眼；

④井管：Ф320mm PVC管，井壁管每40cm設(shè)置一道過(guò)濾孔；

⑤濾料：礫料(米石)；

⑥水泵：采用揚(yáng)程＞10m，3″潛水泵抽水，水泵下入深度為5m。

4、管井降水施工方案

管井降水工序流程：確定井位鉆機(jī)安裝就位鉆進(jìn)成孔清孔換漿安裝井管充填濾料下入水泵抽排降水。

（1）測(cè)放井位。根據(jù)井位平面布置示意圖測(cè)放井位，當(dāng)布設(shè)的井點(diǎn)受地面障礙物或施工條件的影響時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可作適當(dāng)調(diào)整。

（2）埋設(shè)護(hù)口管。護(hù)口管底口應(yīng)插入原狀土層中，管外應(yīng)用粘性土和草辮子填實(shí)封嚴(yán)，防止施工時(shí)管外返漿，護(hù)口管上部應(yīng)高出地面0.5m。

（3）安裝鉆機(jī)。根據(jù)雙林前特大橋地質(zhì)狀況采用循環(huán)鉆機(jī)成孔。機(jī)臺(tái)安裝穩(wěn)固水平，對(duì)準(zhǔn)孔中心。

（4）鉆進(jìn)成孔。降水井開(kāi)孔孔徑經(jīng)反復(fù)計(jì)算確定，一徑到底。鉆進(jìn)開(kāi)孔時(shí)鉆機(jī)慢轉(zhuǎn)，以保證開(kāi)孔鉆進(jìn)的垂直度，成孔施工采用泥漿護(hù)壁，當(dāng)提升鉆具或停工時(shí)，孔內(nèi)必須壓滿泥漿，防止孔壁坍塌。

（5）清孔換漿。鉆孔鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，在提鉆前將鉆桿提至離孔底0.5m，進(jìn)行沖孔清除孔內(nèi)雜物，同時(shí)調(diào)整孔內(nèi)的泥漿密度，孔底沉淤小于30cm，返出的泥漿內(nèi)不含泥塊為止。

（6）下井管。下管前必須測(cè)量孔深，孔深符合設(shè)計(jì)要求后，開(kāi)始下井管，下管時(shí)在濾水管上下兩端各設(shè)一套直徑小于孔徑5cm的扶正器(找正器)，以保證濾水管能居中，下到設(shè)計(jì)深度后，井口固定居中。

（7）填礫料。填礫料前在井管內(nèi)下入鉆桿至離孔底0.3m～0.5m，井管上口加悶頭密封后，按設(shè)計(jì)要求填入礫料，并隨填隨測(cè)填礫料的高度，直至礫料下入預(yù)定位置為止。

（8）安泵試抽。在降水井內(nèi)及時(shí)下入潛水泵試抽水。

（9）降水井運(yùn)行排水系統(tǒng)。從降水井抽出來(lái)的水由分管匯集到主管到達(dá)沉淀池，經(jīng)沉淀后再排放。

（10）設(shè)置坑外水位觀測(cè)井。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)需要，環(huán)繞基坑設(shè)置坑外水位觀測(cè)井。水位觀測(cè)井施工工藝同降水井。

5、管井降水實(shí)施效果

對(duì)雙林前特大橋12#～14#承臺(tái)基坑采用管井降水試驗(yàn)，連續(xù)抽水3天后進(jìn)行基坑開(kāi)挖，開(kāi)挖出的土體基本處于干燥狀態(tài)，說(shuō)明管井降水對(duì)本地區(qū)砂土類基坑疏干的效果較好，且濾水管采用了耐壓PVC管，可重復(fù)利用，降低了成本。

管井降水措施適合本工程沿海高地下水位砂土地層基坑的開(kāi)挖。該方案操作簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備、場(chǎng)地等要求較低，施工安全、簡(jiǎn)便、可靠。在施工過(guò)程中針對(duì)每個(gè)基坑進(jìn)行驗(yàn)算并結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)管井?dāng)?shù)量、布置方式、計(jì)算參數(shù)取值等進(jìn)行不斷完善修正，目前通過(guò)此方法已完成了20個(gè)類似基坑施工，取得了良好效果。

6、結(jié)束語(yǔ)

高地下水位的基坑降水工程設(shè)計(jì)，根據(jù)土層的滲透系數(shù)，要求降水的深度和工程特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和可行性等比較后并結(jié)合一定的施工經(jīng)驗(yàn)確定。降水實(shí)踐中要采用信息化施工，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證降水效果，以便進(jìn)一步優(yōu)化降水設(shè)計(jì)的施工方案。

參考文獻(xiàn)：

篇10

關(guān)鍵詞：地下室；抗浮設(shè)計(jì)；抗浮措施；復(fù)位；

1、地下室抗浮失效問(wèn)題分類及其破壞特征

地下室抗浮失效問(wèn)題分為整體抗浮失效和局部抗浮失效兩大類。

整體抗浮失效是指當(dāng)建筑物的自重不能夠克服地下水浮力，建筑物發(fā)生整體上浮位移或傾斜。其失效形式與地下室結(jié)構(gòu)剛度關(guān)系密切，若地下室結(jié)構(gòu)剛度小，可能會(huì)出現(xiàn)局部上浮或傾斜，剛度大則可能整體向上浮移。局部抗浮失效是指水浮力不超過(guò)建筑物的總重量，但

局部自重小于水浮力，造成抗浮承載力不均衡。其失效形式使得地下室產(chǎn)生裂縫，部分結(jié)構(gòu)上浮。由于受周邊墻體以及內(nèi)部框架柱、墻的制約，裂縫一般分布于底板或地梁跨中，且其分布范圍廣并具有一定規(guī)律性。

2、地下室抗浮計(jì)算理論依據(jù)

2.1 浮力的計(jì)算方法

地下室抗浮驗(yàn)算的關(guān)鍵是準(zhǔn)確計(jì)算地下室結(jié)構(gòu)所承受的水浮力。該問(wèn)題可采用阿基米德定律來(lái)計(jì)算。該定律簡(jiǎn)要表述如下：

F浮=ρw V w g （1）

式（1）中，ρw 為水的密度，一般取 10 KN/m?；V w為建筑物浸入地下水部分的體積；g 為重力加速度。在實(shí)際抗浮計(jì)算中，V w按式（2）計(jì)算：

V w=A j h w （2）

式（2）中，h w 為抗浮設(shè)計(jì)水位高度，A j 為建筑物底板面積。

由浮力計(jì)算公式可以看出，確定抗浮設(shè)計(jì)水頭高度是抗浮設(shè)計(jì)至關(guān)重要的一步。

2.2 地下室結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計(jì)水位的合理取值

地下室抗浮設(shè)計(jì)水位的確定按照現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范的要求，需由巖土工程勘察單位在地質(zhì)勘察報(bào)告中提供。規(guī)范明確規(guī)定：

1）當(dāng)有長(zhǎng)期水位觀測(cè)資料時(shí)，場(chǎng)地抗浮設(shè)防水位可采用實(shí)測(cè)最高水位； 無(wú)長(zhǎng)期水位觀測(cè)資料時(shí)按勘察期間實(shí)測(cè)最高水位并結(jié)合場(chǎng)地地形地貌及地下水補(bǔ)給條件確定；

2）場(chǎng)地有承壓水且與潛水有水力聯(lián)系時(shí)應(yīng)實(shí)測(cè)水位并考慮對(duì)抗浮設(shè)防水位的影響。

3）只考慮施工期間的抗浮設(shè)防時(shí)水位可按一個(gè)水文年的最高水位確定。

勘察資料未提供抗浮設(shè)計(jì)水位時(shí)， 應(yīng)取建筑物設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可能產(chǎn)生的最高水位。 當(dāng)?shù)叵滤x存條件復(fù)雜變化幅度較大， 區(qū)域性補(bǔ)給和排泄條件可能有較大變化或者工程需要時(shí)應(yīng)進(jìn)行專門(mén)論證提供抗浮設(shè)防水位的咨詢報(bào)告。

2.3 地下室抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算

建筑物基礎(chǔ)應(yīng)滿足抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算如式（3）所示：

（3）

式中：Gk為建筑物自重及壓重之和；N w，k為浮力作用值，Kw為抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，一般情況下可取 1.05。

3、地下室抗浮措施

3.1 無(wú)抗浮構(gòu)件作用下的抗浮措施

3.1.1 壓重抗浮

當(dāng)不滿足抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，對(duì)于不采用抗浮構(gòu)件作用的地下結(jié)構(gòu)，可采用增加自重的方式來(lái)滿足抗浮要求。

1）增加地下室結(jié)構(gòu)自重，如適當(dāng)增加頂板或底板的厚度。

2）增加結(jié)構(gòu)層數(shù)，如增加設(shè)備層，非使用空間等。

3）用大容重材料對(duì)地下室地面進(jìn)行回填。

4）在地下室頂板增加覆土厚度。

3.1.2 降低抗浮設(shè)計(jì)水位

由浮力計(jì)算公式可以看出，降低抗浮設(shè)計(jì)水頭高度可減小水浮力。通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在確保地下室使用凈高的前提下減小地下室的埋置深度可實(shí)現(xiàn)降低抗浮設(shè)計(jì)水位的要求。 具體可采取如下措施：

1）采用平板式筏板基礎(chǔ)，較梁板式筏板基礎(chǔ)梁底標(biāo)高略有抬高，水浮力相應(yīng)減小。

2）頂板采用寬扁梁或無(wú)梁樓蓋 ，厚頂板不僅增加了結(jié)構(gòu)自重，而且在保證使用凈高的情況下，底板標(biāo)高可相應(yīng)抬高，有效降低了抗浮設(shè)計(jì)水位。

3.2 設(shè)置抗浮構(gòu)件作用下的抗浮措施

3.2.1 設(shè)置抗拔樁

通過(guò)抗拔樁本身自重和與周邊土的摩擦力實(shí)現(xiàn)與水浮力相抗衡的抗拔力，可均勻布置于筏板下，也可較集中地布置于柱、墻下。

設(shè)置抗拔樁時(shí)的抗浮計(jì)算

（4）

式中：Gk為建筑物自重及壓重之和，N w，k為浮力作用值，Kw為抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)， 一般情況下可取 1.05，n 為抗拔樁的根數(shù)，N k為按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的基樁拔力。

基樁抗拔力 N k應(yīng)按照規(guī)范第 5.4.5 條同時(shí)進(jìn)行群樁基礎(chǔ)呈整體破壞和呈非整體破壞時(shí)的抗拔承載力驗(yàn)算。

3.2.2 設(shè)置抗浮錨桿

1）抗浮錨桿的計(jì)算

抗浮錨桿通過(guò)在底板與其下堅(jiān)硬土層或巖土體之間設(shè)置錨桿和砂漿組成的錨固體建立抗浮力，因其布置靈活、受力合理、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。

抗浮錨桿可根據(jù)規(guī)范第 6.8.6 條進(jìn)行計(jì)算：

Rt= ξf u r h r（5）

式中：Rt為錨桿抗拔承載力特征值，ξ 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于永久性錨桿取 0.8，f 為砂漿與巖石間的粘結(jié)強(qiáng)度特征值，ur為錨桿周長(zhǎng)，hr為錨桿錨固段嵌入巖層中的長(zhǎng)度，當(dāng)長(zhǎng)度超過(guò) 13 倍錨桿直徑時(shí)，按 13 倍錨桿直徑計(jì)算。

2）抗浮錨桿的布置

抗浮錨桿可采用面式、線式或點(diǎn)式等 3 種形式布置，其各自優(yōu)缺點(diǎn)比較如表 1 所示。

3.2.3 永久性降低地下水水位

通過(guò)設(shè)置永久性降水井或者其他措施根據(jù)設(shè)計(jì)要求動(dòng)態(tài)抽水防止地下水水位上升也可降低地下水浮力。該方法用于常規(guī)方法無(wú)法滿足抗浮要求的情況，如無(wú)錫崇安寺一期工程地下室抗浮設(shè)計(jì)即采用人為控制地下水水位的方法，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

優(yōu)點(diǎn)：（1）上部結(jié)構(gòu)通過(guò)柱、墻向下傳遞荷載，錨桿在這些點(diǎn)下布置可充分抵抗浮力作用；（2）因錨桿布置具有局部密度大的特點(diǎn)，故錨桿荷載可相互協(xié)調(diào)，對(duì)個(gè)別錨桿承載力不足的情況具有一定的相互補(bǔ)償性。

缺點(diǎn)：（1）側(cè)壁摩阻力較小地層如軟巖或土體等不適用；（2）地下室底板鋼筋用量大。

4、地下室整體復(fù)位技術(shù)簡(jiǎn)介

地下結(jié)構(gòu)上浮后須采取相應(yīng)措施使其復(fù)位， 目前常用措施有以下幾種。

4.1 結(jié)構(gòu)加壓

增加結(jié)構(gòu)自重可以快速有效地使已上浮的結(jié)構(gòu)沉回原位， 即可通過(guò)在地下室底板或上部結(jié)構(gòu)上放置密度較大的重物，此時(shí)應(yīng)注意校核結(jié)構(gòu)承載力，防止加壓過(guò)程中引起結(jié)構(gòu)破壞。

4.2 降低地下水水位

采用抽水的方法降低地下水位以減少浮力，從而防止地下室進(jìn)一步上浮。抽水過(guò)程中需加強(qiáng)水位監(jiān)測(cè)，根據(jù)出水情況及結(jié)構(gòu)下沉情況及時(shí)調(diào)整設(shè)備的出水量。但是僅通過(guò)降低地下水水位的方法不能使結(jié)構(gòu)完全復(fù)位，必要時(shí)需配合其他措施綜合處理。

4.3 釋放地下水壓力

地下室上浮后地下水一般在底板下形成較大浮托力，通過(guò)在底板適當(dāng)位置布置壓力釋放孔，有組織地引導(dǎo)地下水排出并及時(shí)抽排到場(chǎng)地以外，也可使地下室復(fù)位。

5、結(jié)語(yǔ)

1）地下室的抗浮設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題，須予以重視。

2）地下室抗浮設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于選擇合理的抗浮設(shè)防水位，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分結(jié)合場(chǎng)地特點(diǎn)和區(qū)域工程地質(zhì)、水文地質(zhì)以及周邊環(huán)境選擇合理的抗浮設(shè)計(jì)水位。

3）不滿足抗浮要求的建筑物務(wù)必采取抗浮措施 ，抗浮措施應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際在保證工程安全的情況下，盡量做到科學(xué)經(jīng)濟(jì)、合理可行。

4）若因設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)上浮后，應(yīng)盡早采取有效措施，使上浮結(jié)構(gòu)復(fù)位。并加固處理已變形或損傷的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，使其達(dá)到承載能力的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 50007-2011 建筑 地 基基礎(chǔ) 設(shè)計(jì) 規(guī)范[S].北 京 ：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.