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1、1998年第3期工程勘察31孔隙水压力测试与建筑抗浮水压力的确定孙保卫徐宏声张在明(北京市勘察设计研究院北京100038)【提要】本文根据某工程场地孔隙水压力的测试结果,分析了弱透水地层中水头损失,并提出建筑抗浮设计水位的取值方法。【关键词】孔隙水压力水头损失抗浮设计水位水压力【Abstract】Theheadlossofaquitardisanalyzedhereinbasedontheporewaterpressuremeasuredincertainconstructionsite.Thewaytoge
2、tthevalueofanti-floatingwaterlevelforconstructionisalsoproposed.【Keywords】porewaterpressureheadlossanti-floatingwaterlevelwaterpressure1前言(1)分析地下水动态变化规律,对地下地下水的储存条件及渗流性状决定了土水位随时间变化建立随机模型,进行预测预层中的孔隙水压力分布,从而对承载力、沉降报,确定设防水位。性状、整体稳定性和地震反应性状都有重大(2)在此基础上,对某特定时刻地下
3、水影响。位及补给关系造成的孔隙水压力分布状态进在当前的工程中,对于建筑物抗浮和地行测试与分析,确定上述设防水位对应的基下室外墙承载力验算的设防水位问题十分尖底与地下室外墙的水压力分布。锐,因为:目前,各类规范尚未有建筑抗浮水位取(1)纯地下建筑(车库、下沉式广场)和值方法的具体规定,因此更应认真研究这一广场式建筑的纯地下部分,本身重量不大,抗问题。本文以某工程为例,着重对建筑抗浮水浮设防水位确定过高,抗浮措施十分复杂,经压力的取值方法进行了分析,提出了有限时费很高。抗浮设防水位确定过低,结构将产生间量测结果确
4、定基底处孔隙水压力的方法。过大内力,甚至失效浮起,安全性得不到保2工程概况及水文地质条件障。该拟建工程为地下2～3层宾馆1栋,限(2)地下水赋存及变化形态的复杂性对确于规划条件,仅局部设地上1层。拟建建筑平定设防水位也造成很大困难。例如北京市区面图见图3示意。建筑±0标高为47.70m,21000km多的范围内,地下水分布及赋存形态低于地面标高49.00m。基础埋深-13.00m有很大不同,西郊与南郊某些地区为单一含水～-16.00m,2层地下室部分基底标高为层,东北郊具有多层水位的分布。且存在影响地34.7
5、0m,3层地下室部分基底标高为下水位的人为因素,即使单一地下水类型地区,31.70m。由于该工程跨度较大,所处地区地地下水位的变化动态也具有不确定性。而在多下水位较高,抗浮设计水位就成为制约工程层水位分布的地方,其地下水动态、各层地下水安全性和经济性的重要参数。之间的水力联系,或者说竖直方向上孔隙水压通过对场区及周围的勘察资料分析,该力分布情况更是难以查清。场区地面下30m内分布有2层地下水,上层针对上述问题,目前建筑抗浮水位确定为潜水和下层为承压水。其地层剖面及地下采用如下途径:水位见图1所示。32工程勘察
6、1998年第3期图1地层剖面(1)在标高35.68～38.39m以上分布位就应不同,这对确定建筑抗浮等效计算水有饱和的砂、卵石层。地下水类型为潜水。位具有重要意义。量测期间潜水水位在45.00m左右。经用随根据越过透水边界的水流折射规律,潜机模型的地下水位动态分析,并经专家论证水越流补给承压水的过程中,可以认为是近确认,潜水水位最高可达47.00m,并以此水似垂直流动。假定潜水水头为h1,承压水头位作为建筑设防水位。为h2,相对“隔”水层中水头h为:(2)在标高20.87～23.75m以下为厚h1-h2h=
7、h1-zm度5～10m的砂卵石层。该层为承压含水式中符号意义见图1。层。从观测的地下水位资料可以看出,在观测时段内承压水水位标高在39.00m左右可以看出,相对“隔”水层中水头随着潜水水位和承压水位变化而变化,并且这种(图2),分析认为,该承压水位多年来无大变变化是可逆的,即相对“隔”水层中水头随化,可以作为设计分析依据。着潜水水头、承压水头的升高而升高,随着潜水水头、承压水头的降低而降低。通过以上分析,确定这次工作的任务:(1)证实补给关系。(2)量测孔隙水压力分布,确定水头损失。图2承压水水位变化曲线3
8、孔隙水压力量测为满足测定基底处的实际水头,较全面(3)在潜水层与承压水层之间为粉土、地查清场地的地下水分布规律,确定各层地粘性土层。基础埋置于该层中。下水之间的联系,以便确定该工程抗浮设计按照一般条件考虑,当最高水位达到水位,共布置了3组总计12个敞口测压管和47.00m时,2、3层地下室底板处的浮力分别3组共计7个孔隙水压力计。平面分布位置为123kPa、153kPa(图1)。若存在潜水越流见图3
