武漢市地質(zhì)條件下的地下水浮力的研究.pdf

1、經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市發(fā)展從原來的平面擴張轉(zhuǎn)移到對地下空間的利用。地下水對地下結構的浮力作用是制約地下空間開發(fā)的一個關鍵因素，地下水對地下結構的浮力作用荷載計算合理與否，不僅關系到結構本身的安全，并且關系到工程的造價和施工工期等多方面的問題。系統(tǒng)地開展地下水浮力作用的研究，其研究成果可以有效地指導抗浮工程設計，從而可以確保地下工程結構本身的安全，節(jié)約抗浮措施的成本投入，合理地安排工期。
　　 地下水對地下結構的浮力作用，實質(zhì)上就是

2、土體中孔隙水壓力對結構基底的作用，場地中孔隙水壓力場的研究才是開展地下水浮力研究的核心所在。場地內(nèi)孔隙水壓力場的確定須解決如下幾個問題：(1)須對場地的水文地質(zhì)條件進行勘探、調(diào)查，詳細掌握場地的水文地質(zhì)資料；(2)基于勘察資料，確定場地地下水的類型、邊界水頭、以及地下水滲流類型；(3)結合現(xiàn)有的地下水滲流理論，借助現(xiàn)已較為成熟的地下水滲流計算軟件開展對場地內(nèi)孔隙水壓力場的計算。
　　 本文基于地下水浮力作用的機理，針對武漢地區(qū)的

3、水文地質(zhì)條件實際，做的主要工作和得出的主要成果如下：(1)對武漢市的水文地質(zhì)條件做了搜集、整理，簡要的對該地區(qū)的水文地質(zhì)特點做了分析，總結歸納了一些確定武漢地區(qū)場地邊界水頭的方法，存在的地下水滲流類型等；(2)孔隙水壓力場是由土體-地下水-結構三者共同作用形成的。本文對武漢市的典型地層、不同的地下水類型、不同的結構型式進行組合，確定了八種工況。根據(jù)確定的八種工況，本文結合現(xiàn)有的地下水滲流理論，借助現(xiàn)已較為成熟的地下水滲流計算軟件對這八種

4、工況做了數(shù)值分析，分析結果給出了不同工況下，孔隙水壓力場在土層中的分布情況、以及孔隙水壓力在結構底部和頂部的分布情況；(3)武勝路地下通道位于漢口，其場地為典型的長江、漢江Ⅰ級階地。本文根據(jù)該工程所提供的地質(zhì)、水文資料，采用有限元的計算方法，對滲流作用下的地下通道結構的浮力進行了計算，并與采用傳統(tǒng)的靜水壓力計算方法的計算結果進行比對。比對結果發(fā)現(xiàn)，考慮了滲流的浮力計算值比采用靜水壓力方法的浮力計算值小很多，說明，傳統(tǒng)的靜水壓力方法計算地