考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值系统及方法技术方案

本发明专利技术属于岩土工程领域，提供了一种考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值系统及方法，包括获取拟建地下结构场地的提前预设好的任意两个勘察孔的水位高度、两勘察孔之间的距离以及地下水流向参数；基于任意两个勘察孔的水位高度以及两勘察孔之间的距离，利用地下水流向与地下结构走向的法线方向的夹角，确定水力坡度；基于水力坡度，结合含水层影响半径，确定受地下结构阻隔作用的地下水位壅高；根据地下水位壅高以及基于历史长期观测水位及降雨量资料得到的抗浮水位建议值，确定考虑地下结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位建议值。结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位建议值。结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位建议值。

【技术实现步骤摘要】
考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值系统及方法


[0001]本专利技术属于岩土工程
，具体涉及一种考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值系统及方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]近年来，随着经济社会的发展，大量地下空间工程被修建，地下工程结构的存在阻断了地下水渗流场的原始径流通道，使得地下水渗流条件发生了变化，导致迎水侧地下水位升高，对地下工程结构产生了不利影响。
[0004]因地下空间工程对地下水渗流条件的改变导致的环境问题不断凸显。有研究人员对某地某小区周边地下水位上升的原因及水文地质条件的变化特征的调查表明，由于人类活动的影响，该小区周边水文地质条件发生了较大变化，小区周围由原来的径流排泄区慢慢转变为一小型的“蓄水区”，造成了小区周边地下水位大幅上升，并对构筑物产生了不利影响。
[0005]现有的基于Mann
‑
Kendall趋势分析的场地抗浮设防水位确定方法解决当前国内部分工程中直接拿历史最高水位作为场地抗浮设防水位，从而对建筑物基底水压力估计过高、造成浪费的问题。
[0006]综上，目前，地下结构阻隔作用造成的地下水渗流场及地下水位的变化已受到工程建设者的重视，但考虑地下结构阻隔作用时的地下水抗浮设防水位如何取值尚无有效的解决方案。因此，如何在勘察阶段得到“考虑地下结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位”，已成为亟待解决的重大工程问题。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值系统及方法，本专利技术能通过勘察期间得到的地下水位、水力坡度、影响半径等参数，快速得到考虑地下结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位。
[0008]根据一些实施例，本专利技术的第一方案提供了一种考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值方法，采用如下技术方案：
[0009]考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值方法，包括：
[0010]获取拟建地下结构场地提前预设好的任意两个勘察孔的水位高度、两勘察孔之间的距离以及地下水流向参数；
[0011]基于任意两个勘察孔的水位高度以及两勘察孔之间的距离，利用地下水流向与地下结构法向的夹角，确定地下结构法向方向的水力坡度；
[0012]基于水力坡度，结合含水层影响半径，确定受地下结构阻隔作用的地下水位壅高；
[0013]根据地下水位壅高以及基于历史长期观测水位及降雨量资料得到的抗浮水位建
议值，确定考虑地下结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位建议值。
[0014]进一步地，当地下水流向垂直于地下结构走向时，水力坡度计算公式按照下式计算：
[0015][0016]式中：h1、h2为勘察期间水流方向上的任意两勘察孔内的地下水位/m；L0为两勘察孔的距离/m。
[0017]进一步地，当地下水流向与地下结构走向的法线呈夹角α时，水力坡度计算公式按照下式计算：
[0018][0019]式中：h1、h2为勘察期间水流方向上的任意两勘察孔内的地下水位/m；L0两勘察孔的距离/m；α为地下水流向与地下结构走向的法线方向的夹角。
[0020]进一步地，所述水力坡度还通过绘制地下水流场图确定，具体为：
[0021]通过多个勘察孔的位置坐标、高差、水位以及流速流向，绘制地下水流场图；
[0022]通过地下水流场图确定垂直于地下结构走向的地下水水力坡度，按照如下公式确定：
[0023][0024]ΔH为上下游总水头损失；L为流线长度；α为地下水流向与地下结构走向的法线方向的夹角。
[0025]进一步地，所述地下水位壅高的计算公式为：
[0026][0027]式中，R为含水层影响半径；h1、h2为勘察期间水流方向上的任意两勘察孔内的地下水位/m；L0为两勘察孔的距离/m；J为水力坡度；Δh为受地下结构阻隔作用的地下水位壅高值/m；K为暴雨影响安全系数。
[0028]进一步地，所述含水层影响半径是通过抽水试验确定的。
[0029]进一步地，所述考虑地下结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位建议值，具体为：
[0030]H
f
＝H
o
+Δh
[0031]式中：H
f
为考虑考虑地下结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位建议值/m；H
o
为基于历史长期观测水位及降雨量资料得到的抗浮水位建议值/m；Δh为受地下结构阻隔作用的地下水位壅高值/m。
[0032]根据一些实施例，本专利技术的第二方案提供了一种考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值系统，采用如下技术方案：
[0033]考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值系统，包括：
[0034]数据采集模块，被配置为获取地下结构的提前预设好的任意两个勘察孔的水位高
度、两勘察孔之间的距离以及地下水流向参数；
[0035]水力坡度确定模块，被配置为基于任意两个勘察孔的水位高度以及两勘察孔之间的距离，利用地下水流向与地下结构走向的夹角，确定地下结构法向方向的水力坡度；
[0036]地下水位壅高确定模块，被配置为基于水力坡度，结合含水层影响半径，确定受地下结构阻隔作用的地下水位壅高；
[0037]抗浮设防水位值确定模块，被配置为根据地下水位壅高以及基于历史长期观测水位及降雨量资料得到的抗浮水位建议值，确定考虑地下结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位建议值。
[0038]根据一些实施例，本专利技术的第三方案提供了一种计算机可读存储介质。
[0039]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一个方面所述的考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值方法中的步骤。
[0040]根据一些实施例，本专利技术的第四方案提供了一种计算机设备。
[0041]一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一个方面所述的考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值方法中的步骤。
[0042]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0043]1、本专利技术可在勘察阶段，根据勘察获得地下水位等参数，快速确定迎水面地下水位壅高，并基于此确定考虑考虑地下结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位。
[0044]2、本专利技术可以在工程建设前预判地下工程建设对地下水阻隔作用产生的地下水位上升对工程结构的影响。
[0045]3、本专利技术原理清晰、操作方便、信息化程度高，无需采用数值模拟等复杂手段，方便工程建设人员快速评价抗浮设防水位。
附图说明
[0046]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0047]图1是本专利技术实施例所述的考虑地下结构阻隔作用的抗浮设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值方法，其特征在于，包括：获取拟建地下结构场地提前预设好的任意两个勘察孔的水位高度、两勘察孔之间的距离以及地下水流向参数；基于任意两个勘察孔的水位高度以及两勘察孔之间的距离，利用地下水流向与地下结构法向的夹角，确定地下结构法向方向的水力坡度；基于水力坡度，结合含水层影响半径，确定受地下结构阻隔作用的地下水位壅高；根据地下水位壅高以及基于历史长期观测水位及降雨量资料得到的抗浮水位建议值，确定考虑地下结构阻隔作用的地下水抗浮设防水位建议值。2.如权利要求1所述的考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值方法，其特征在于，当地下水流向垂直于地下结构走向时，水力坡度计算公式按照下式计算：式中：h1、h2为勘察期间水流方向上的任意两勘察孔内的地下水位/m；L0为两勘察孔的距离/m。3.如权利要求1所述的考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值方法，其特征在于，当地下水流向与地下结构走向的法线呈夹角α时，水力坡度计算公式按照下式计算：式中：h1、h2为勘察期间水流方向上的任意两勘察孔内的地下水位/m；L0两勘察孔的距离/m；α为地下水流向与地下结构走向的法线方向的夹角。4.如权利要求1所述的考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值方法，其特征在于，所述水力坡度还通过绘制地下水流场图确定，具体为：通过多个勘察孔的位置坐标、高差、水位以及流速流向，绘制地下水流场图；通过地下水流场图确定垂直于地下结构走向的地下水水力坡度，按照如下公式确定：ΔH为上下游总水头损失；L为流线长度；α为地下水流向与地下结构走向的法线方向的夹角。5.如权利要求1所述的考虑地下结构阻隔作用的抗浮设防水位取值方法，其特征在于，所述地下水位壅高的计算公式为：式中，R为含水层影响半径；h1、h2为勘察期间水流方向上的任意两勘察孔内的地下水位/m；L0为两勘察孔的距离/m；J为水力坡度；Δh为受地下结构阻隔作用的地下水位壅高值...

【专利技术属性】
技术研发人员：李虎，商金华，曾纯品，董亚楠，高扬，王鑫，丁庆忠，张恩重，王洪祯，
申请(专利权)人：山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队山东省地矿工程勘察院，
类型：发明
国别省市：