武漢市地質條件下的地下水浮力的研究.pdf

1、經濟的快速發(fā)展，城市發(fā)展從原來的平面擴張轉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條件進行勘探、調查，詳細掌握場地的水文地質資料；(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)結合現有的地下水滲流理論，借助現已較為成熟的地下水滲流計算軟件開展對場地內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條件做了搜集、整理，簡要的對該地區(qū)的水文地質特點做了分析，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。根據確定的八種工況，本文結合現有的地下水滲流理論，借助現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。本文根據該工程所提供的地質、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，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