地下水的基本概念精选(九篇)

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第1篇：地下水的基本概念范文

关键词：地下室;抗浮设计;概念

Abstract: the basement anti-uplift design is often neglected, and lead to adverse consequences is the basement float, basement floor crack ooze water, etc., are directly affect the structure of normal use and even is safe. Therefore, the basement anti-uplift should cause enough attention. This paper introduces the basic concept of basement design, and connecting with the engineering example discusses basement anti-uplift design.

Keywords: the basement; Anti-uplift design; concept

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

地下建筑物的抗浮设计关系到结构设计使用年限内的安全问题, 抗浮设计措施应根据工程地质资料、施工条件、地下结构情况进行周密的设计计算、精心施工, 尤其注意在施工阶段的抗浮问题。设计中应考虑工程造价的合理性, 并尽量利用一些简易的抗浮措施, 以达到降低工程造价的目的。

一、抗浮设计中基本概念

在多个地下室因水浮力作用而引发的工程~故中，我们发现有些设计人员对地下水的作用认识不足，抗浮设计的基本概念不够清晰，常见的有下列几种情况：

1、有些设计人员经常把设计重点放在地下室的梁、板、柱、墙的结构构件设计上，往往忽视整体抗浮验算分析，忽视施工的抗浮措施，总认为具有上万吨自重的地下室是怎么也不可能浮起来。

2、地下室底板裂缝、漏水，甚至成为地下游泳池，实质上大部分是因为地下水的作用远大于设计荷载而造的工程事故，有些设计人员却错误判断为温度应力作用、砼施工质量问题等。

3、对于地下水位高的地下室应进行整体抗浮和局部抗浮验算。对于基底为不透水土层的地基（基岩、坚硬粘土），深基坑支护又采用了止水帷幕或桩、锚、喷射混凝土联合支护，忽视水的浮力。试想万吨级以上大船能在江、河、海中航行，可见水的作用力之大。地下室就像一条“船”，地下室底板和侧墙形成一个密闭的船身，它的水浮力有多少呢，是它浸泡在水中的体积乘以水的容重，可见水浮力之大。地下室的抗浮设计就是要使这个船既不上浮，船身又不破坏，因此，地下室的抗浮设计应进行整体抗浮和局部抗浮验算。

然而有些设计人员对上述最基本的概念还不够清晰，例如，有些设计人员只对地下室底板的梁、板、墙在地下水浮力荷载作用下的强度计算，未做整体抗浮的认真分析，特别是独立地下室、水池等，造成地下室整体上浮，给地下室结构带来严重破坏，难以进行复原处理。又如有些设计人员利用上部结构自重抗浮，只计算上部结构总自重标准值大于总的水浮力设计值，就认为抗浮设计满足要求。既不分析其上部建筑荷载的分布，又未计算局部抗浮，局部范围因抗浮力小于水浮力，底板隆起、造成地下室及上部结构局部范围内大面积破坏。再如，在地下室底板计算中只验算强度不进行变形的裂缝宽度的计算，造成底板产生裂缝，漏水严重，形成“地下游泳池”。

更值得一提的是，有些设计人员和施工人员对地表水作用认识不足，当地下室地基为不透水的岩土层、支护又严密的基坑，一般认为不存在水的浮力，因此造成施工期间或使用期间地下室上浮破坏的盲点，一旦暴雨来临，地面的地表水全流入基坑形成“脚盆”效应，即基坑为“大脚盆”，地下室成为“小脚盆”。施工期间一旦未及时采取降水措施就会将“小脚盆”浮起，使用期间若不将四周的回填土采用粘性土分层夯实形成止水层，也同样会产生“脚盆”效应。

另外，有些设计人员和施工人员忽视施工对地下室抗浮的重要性，设计图纸对施工时抗浮措施的要求只字不提，施工人员在施工过程中不关注降水，没有采取降水措施或在抗浮结构未达到设计预定目标时就停止了降水，导致在施工期间产生地下室整体上浮事件时有发生，产生上述现象的主要原因除经验外，主要是对我国现行的技术规范、规定不了解。例如《地下室防水技术规范》在第10章中明确规定了，“明挖法地下室防水施工时，地下水位应降至工程底部最低高程500mm以下，降水作用应持续至回填完毕”；建设部《建筑工程设计文件编制深度规定》的第4.4.3条第8款中，规定了“地下室抗浮（防水）设计水位及抗浮措施，施工期间的降水要求及终止降水的条件等”应在结构设计说明中明示；这些规定是经验的总结，我们应该严格按照相关规定做好地下室的抗浮设计和抗浮施工。

只要工程地下室基础底板标高低于该场地地下室抗浮水位标高, 设计时应考虑地下室的抗浮问题。我们通常采用两种做法来防止地下室整体上浮，一种为“压”，一种为“拉”。 当采用“压”的做法时，利用建筑的自重（包括结构及建筑装修、上部覆土等，不含楼面活荷载）平衡地下室水的总浮力，当不能平衡时，必须增加“拉”的做法，即采用桩或锚杆等来抵抗地下水的浮力。无论是“压”还是“拉”的做法，都必须进行整体抗浮验算，保证抗浮力（压重+抗拉力）大于水的总浮力。

对于大面积地下室上建有多栋高层和低层建筑，建筑自重不均匀，当上部为高层或恒荷载较大时，该范围的整体抗浮能力可能较高，但上部没有建筑或建筑层数不多的局部范围，特别应进行分区、分块的局部抗浮验算，例如：柱、桩、墙的压力或拉力能否平衡它所影响区域里的水浮力总值。因此在结构设计中，设计人员除了要进行梁板墙柱结构构件的强度验算、变形验算和裂缝验算，还应进行地下室局部的抗浮验算。

二、工程实例

1、工程概况

某工程地下室一层, 上部由主楼( 17 层) , 附属楼( 4 层) 等两个单体组成, 主楼为钢筋混凝土框架剪力墙结构, 附属楼为钢筋混凝土框架结构。工程所在地区抗震设防烈度为六度, 场地类别为Ⅱ类, 设计基本地震加速度值为0. 05g , 设计地震分组为第一组。地基基础设计等级为乙级, 基础采用钢筋混凝土冲钻孔灌注桩。地下室底板结构平面布置( 见图1) , 地下室剖面简图( 见图2) 。

图1地下室底板结构平面简图

图2地下室剖面简图

2、抗浮设计地下水位标高

确定用于计算地下室水浮力的设计水位, 当有长期水位观测资料时, 场地抗浮设防水位可采用实测最高水位; 无长期水位观测资料或资料缺乏时, 按勘察期间实测最高稳定水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定, 由地质勘察部门提供, 具体体现在岩土工程勘察报告中。只要工程地下室基础底板标高低于该场地地下室抗浮水位标高, 设计时应考虑地下室的抗浮问题。若地下室自重小于地下水浮力作用, 应设置抗浮锚杆或抗浮桩。

3、抗浮桩的布置

本工程5 轴~ 8 轴间为纯地下室, 两端上部分别有主楼和附楼, 因此两端地下室部分建筑物自重较大, 足以抵抗地下水浮力, 在使用期内靠自重抗浮是没有问题的。而对于纯地下室部分, 建筑物自重较小, 靠自重抵抗地下水浮力不能满足抗浮要求, 所以该工程仅在5 轴~ 8 轴间的纯地下室部分考虑布置抗浮桩。抗浮桩的布置与抗压桩的布置一样要做到结构设计最省, 就要做到力的传递路线最短。常见布桩大致有三种形式: A、柱下承台布桩, B、柱下地梁上布桩, C、板内布桩。本工程按板内均匀布桩, 并在桩位上设置承台与地梁( 如图1) 。这样在水浮力作用下传力比较直接均匀, 且在抗浮桩满足抗浮承载力要求的情况下, 桩与承台可作为地梁的支座, 使得地梁跨度大大减少, 同时地下室底板的跨度也会相应减少, 减少了用钢量, 节省了造价。

4、抗浮桩的验算

抗浮计算无统一的计算公式, 各设计者采用各自的计算公式。该工程笔者抗浮计算按下式:

G+ nR a > 1.1F w式中

G ―― 柱底传来恒载标准值即建筑物自重包括覆土自重( 向下)

N――柱下抗浮桩的桩数

Ra――抗浮桩的单桩抗浮承载力特征值

Fw ――与柱对应的受荷范围内地下水浮力标准值( 向上)

该公式中荷载标准值对应于桩的特征值, 相当于基础地耐力计算式, 概念较为明确, 且在验算建筑物的抗浮能力时不应考虑建筑物上的活荷载。水浮力标准值F w = H w×10× A,H w 为水头高度, 即抗浮设计水位与地下室底板底之间的高度,A 为水浮力的作用面积。因地下室抗浮是一个十分重要的问题, 若考虑不当将会带来严重的后果, 且补救较为困难, 所以抗浮验算时安全系数取1.1。另外在设计中有许多对抗浮有利的因素在公式计算中无法体现, 且均未予以考虑，如粘性土的阻水作用, 地下室侧壁的侧阻作用, 底板与土壤的粘结力和吸力均未记入, 上部建筑物及地下室的整体刚度很大, 上部建筑物的压重在地下室部分的扩散作用均未考虑, 这些有利因素均可作为安全储备。

该工程桩基抗浮验算时分两种情况, 一种为柱下抗浮桩,另一种为非柱下抗浮桩。对于柱下抗浮桩( 取6 轴交F 轴处柱下桩计算) 建筑物自重及覆土自重的标准值G= 1755kN, 而该处承受的向上的水浮力标准值Fw = 1037kN, G > 1.1 Fw , 说明在有柱子的情况下, 建筑物的自重及覆土自重比受到的水浮力大很多, 足以满足抗浮要求而无需抗浮桩。因此, 对于柱下桩可不考虑抗浮要求, 仅需满足竖向抗压承载力就可以了。对于非柱下抗浮桩( 取6 轴~ 7 轴交F 轴~ G 轴中间处非柱下桩计算) , 由于其承受的建筑物自重较小, G= 489kN, Fw =1037kN, G< 1.1Fw 。因此, 非柱下桩必须考虑抗浮要求。根据工程地质勘察报告提供的数据及土层情况, 经计算确定该工程抗浮桩的单桩竖向抗浮承载力特征值Ra= 680kN, 因此,根据上述抗浮计算公式G + nRa > 1.1Fw, 489kN+ 680kN= 1169kN> 1.1×1037kN, 满足抗浮要求。

参考文献：

[1] 戴西行,杜涛,李轶慧.抗浮锚杆在烟台某大型车库中的应用[J]. 中国水运(下半月刊). 2011(02)

[2] 魏坤,戴西行,杨勇.地下室抗浮锚杆布置方式设计探讨[J]. 山西建筑. 2011(08)

第2篇：地下水的基本概念范文

关键词：微实践；师生互动；实例教学；能力培养

由于学科历史沿革不同，目前国内的地下水科学有许多分支，其中属于地质科学分支的有水文地质学、专门水文地质学以及地下水勘测类的科学；属于水文科学分支的有地下水水文学，水资源评价、规划和管理类的科学；地下水动力学以及渗流理论及其应用类的学科可以划归流体力学的范畴。我国地下水水文学、水文地质学在历代科研人员的共同努力下，已经取得了长足的发展，在理论研究和工作方法方面已大大缩短了和世界先进水平的差距，并接近世界先进水平。

地下水水文学是水文与水资源工程专业的必修课程和地下水方向的核心课程。课程主要的教学任务是培养学生从水文循环的基本原理出发，在完整的水循环体系内了解地下水的形成、储存、运动、补给、排泄等特征的变化规律，并使学生初步掌握地下水动态长期观测资料整理与分析的基本方法、野外实验设计与实验资料整理与分析的基本方法、水量平衡原理及其应用步骤、地下水资源评价的基本方法和水量平衡的基本分析方法，运动数理统计的方法，通过站网观测资料和实验资料来了解地下水动态，并作出地下水资源的初步评价。

由于地下水科学研究对象的特殊性，决定了野外实践是其基本工作方法。因此，野外实践是相关专业人才培养中的重要教学环节。从现阶段已有的水文学与水资源工程专业的培养方案来看，地下水相关的教学实践环节显然是不充分的。本文提出在水文学与水资源工程专业培养方案稳定不变的前提下，结合地下水科学的实际特点，提出在课堂教学开展“微实践”的教学手段，并且结合个人教学经历，开展试验性教学改革，分析了此次微实践教学改革的效果，并对微实践今后发展的方向提出了一些个人的看法。

一、微实践环节教学方案设计

传统高等教育培养人才的主要模式是课堂理论教学。“水文水资源”课程教学模式仍然采用传统的教学模式，即单向灌输。教材过分强调系统完整的知识体系，偏重于培养学生的理论素养和知识水平。应对传统教学理念与不断发展的教学群体，譬如，多媒体手段等新兴的教学手段逐渐成为授课教师关注的对象，并且得到了诸多有益的尝试。然而实践教学是水文与水资源工程专业人才培养的重要环节，在提高人才培养质量方面具有重要作用。作者提出可以在维持现有教学方案的前提下，适当增加课堂微实践的内容，弥补以往地下水教学过程中理论有余、实践不足的现状。

地下水水文学的基本概念与原理，从字面上理解并不困难，但是想要掌握并灵活运用，却并不容易。这里主要原因之一就是初学者缺乏地下水感性认识，同时地下水科学具有综合性，只有结合具体问题分析才能理解并掌握。地下水水文学课程中适宜于进行课堂实践教学的环节有水文地质特性实验、地下水渗流规律实验以及潜水与承压水的补给、径流与排泄模拟实验。除此之外，包括抽水实验等的水文地质实验虽然也是地下水水文学教学中的重难点，但是在室内模拟实验的难度较大，因此，本次微实践环节对此知识点不予考虑。

本次微实践教学方案基于水文地质学基础和地下水动力学基本原理的课内实践内容，具体包括：（1）水文地质性质认知实践；（2）地下水渗流规律演示实践；（3）潜水与承压水的运动模拟实践。共计三次实验活动。微实践课程目标：增强学生对含水介质水理特性的感性认识，掌握地下水运动的基本规律，能够较好地识记不同类型的地下水补给、径流与排泄的基本特征，培养学生理论联系实践的基本科研素养，并且训练学生基本的动手实践与计算分析能力，能够独立解决地下水水文学的基础工程问题。

本次课程微实践结合本人教学经历，在讲授相关理论知识后，使用一定的课堂时间开展相关内容的演示与学生动手实践。单次微实践控制在一个课时之内，总计三次。为了准确评估教学效果，采用学生自愿报名的方式。本次教学对象共计本科生147人，其中57人报名参加微实践环节。

二、实施效果对比分析

根据参与微实践环节与否，将授课学生分为两组（实验组和普通组）。下面按照出勤情况（非实践环节的课堂出勤情况）和课程总评分结果来对比微实践教学效果。两组学生的出勤结果见下表。整个课程教学期间，除去微实践环节，共计以课堂作业、提问、点名等形式考察出勤情况4次，共计588人次。其中实到人次532人次，出勤率为90.48%。对比实验组与普通组的出勤结果可知实验组同学的总体出勤率和方差均要优于普通组。

下图所示为两组同学的课程总评分分布情况（上图为实验组，下图为普通组）。实验组同学平均分为88.45（100分制），标准偏差为7.433。普通组的平均分为83.13，较实验组低5.32分；标准偏差为14.14，比实验组的标准偏差高出90.23%。从直方图分布来看，实验组的同学总评分更加集中，异常值（极小值）较少，而普通组的同学总评分中尽管也有部分同学取得了优秀的总评成绩，但是仍有部分同学考核成绩不理想。

通过出勤情况和课程总评情况来看，实验组的同学普遍具有更高的参与课程的积极性，课程主要内容的掌握情况也要高于普通组的同学。这里排除学生自愿参与的主观筛选因素外，课程微实践的主要教学效果可以体现在以下几个方面：学生可以在感性认识上增加对地下水基本知识的掌握，并且有利于提高学生利用地下水原理解决实际问题的能力，同时通过这些实际能力的掌握与增强，可以进一步增强学生对地下水课程的兴趣，提高自主学习的积极性。

三、微实践环节的发展前景

在教学理念的传承和发展过程中，地下水水文学（水文地质学）课程向来是秉承以学生为本、实验室与现场并重，突出能力考察的教学模式。目前纵观国内高校相关专业及课程现状，都是课堂教学远远多于实践教学。这往往是由于培养方案和培养经费等多方面的因素限制。随着信息化社会的快速发展，“微”字已经体现在我们生活学习的各个方面。通过我们开展的课程微实践活动，表明在不显著增加教学时间和经费的条件下，微实践可以有效提高教学效果。通过本次改革，作者对地下水课程课堂微实践的发展方向和注意要点做了初步的总结。

1.微实践中做到师生互动

传统的实践教学方式通常是“老师讲实验，学生照着做”。在时间较短的微实践环节中，更加要打破这种传统乏味的单一模式。教师可以事先把实验任务布置给学生，在微实践环节中用较少的时间进行纲要性地演示。把剩余的时间留给学生，各个实验小组根据实验指导书，研究和解决在实验过程中出现的各种问题。教师对各组进行提问和点评，让学生带着压力去实验，有利于提高学生的实验能力，培养他们的创新精神和意识，尽量多给学生留下思考的时间和动手机会。

2.微实践中强调实例教学

在地下水水文学课程原有的教学模式中，教师按照教学大纲，将规定内容传授给学生，尤其是注重基础理论、基础知识的传授。经常有学生会问：老师，这个理论在今后的工作中如何应用？对于科研工作经验丰富的优秀教师或许可以轻松解决学生此类的疑问。而对于多数年轻教师，要想圆满地解决学生的疑惑还是存在一定的困难。在微实践环节，学生更加直接地面对地下水问题，那么如何将室内模拟模型中的地下水文过程与实际问题相结合，是教师必须事先做好功课的内容。而且教师在微实践环节将实验与实际问题的内在关联解答清楚，也是提高教学效果的重要手段。最为重要的是学生可以提出自己对实际问题的看法，而学生的这些看法可能就会给教师带来教学的灵感，从而使教师自身水平得到提高，以达到“教学相长”的效果。

3.微实践中重视能力的培养

理论联系实践是地下水研究中的重要方法论。实践环节丰富了学生的感性认识，然后更重要的是要培养学生能够在对水文现象感性认识上进行整理、归纳、总结和概括。因此，实践环节虽然有助于学生对抽象概念的掌握及理解，但这一点也不能被滥用，否则就会影响学生抽象思维能力的培养。实践教学不仅在于验证书本知识和巩固理论知识，而且要更加重视引导学生探讨学科理论的形成与发展。这是与学科理论形成过程相反的过程。在实践教学过程中可以针对不同的地下水现象作为知识兴趣点提出问题，培养学生独立思考问题的能力和团队协作精神。从这一角度来看，微实践教学环节应该重视从单一方法的培养到方法综合运用培养的高级阶段，也即是科研能力培养阶段。

创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。寻求在体制范围内的微创新、微实践是教育事业改革的新方向。本文以地下水水文学现状教学体系为出发点，提出在不改变原有教学大纲、教学目标的前提下，引入若干次体量小、灵活性强的微实践活动。通过教学实践对比分析，表明微实践对于增强学生学习积极性，提升理论知识掌握程度具有显著的效果。

本次研究仅是作者结合自身教学科研领域做的微小尝试，其中不乏许多不足之处。作者对于微实践教学环节中的师生互动、实例教学和能力培养方面的认识都还不够深入。微实践作为解决信息化时代知识爆炸这一问题的有益解决方案，值得更多的教育工作者思考和尝试。

参考文献：

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[3]崔淑卿，陈娟，杨苏荣.我国水文地质学发展与现状[J].内蒙古水利，2012.

[4]束龙仓，陶月赞.地下水水文学[M].北京：中国水利水电出版社，2009.

[5]梁四海，周训，方斌，等.“水文地质学”实践教学改革点滴体会[J].中国地质教育，2005.

[6]李铎，李方红，方晓峰.水文与水资源工程专业实践教学探索[J].石家庄经济学院学报，2008.

[7]张升堂.“水文水资源”课程实例教学研究[J].中国电力教育，2014.

[8]张红霞，范玉洁，郭纯青.地下水水文学教学中多媒体手段应用的合理性研究[J].当代教育理论与实践，2012.

[9]曹丽文，朴春德.“工程地质与水文地质”教学理念探索与实践[J].煤炭高等教育，2009.

第3篇：地下水的基本概念范文

【关键词】地下室；抗浮设计；问题

随着社会经济、城市建设的发展，人们对地下空间的需求不断增长，地下工程在整个建设项目中所占的比重越来越大。近几年来，有不少地下室因地下水的作用而造成工程事故，如出现裂缝、漏水、地下室底板局部拱起甚至地下室上浮及结构破坏等，处理起来非常棘手且效果不好。在多个地下室因水浮力作用而引发的工程事故中，主要是由于设计人员对地下水的作用认识不足，抗浮设计的基本概念不清晰造成的。本文根据审查工程中地下室抗浮设计出现的一些问题，总结以下几方面在设计时需加以注意。

1、确定科学合理的抗浮设防水位

规范规定建筑物在施工及使用阶段均应符合抗浮稳定性要求。在建筑物施工阶段，应根据施工期间的抗浮设防水位和抗力荷载进行抗浮验算，必要时采取可靠的降、排水措施满足抗浮稳定要求；在建筑物使用阶段，应根据设计基准期抗浮设防水位进行抗浮验算。验算地下水对结构物的作用时，原则上应按勘察报告提供的设防水位计算水浮力。确定一个科学合理的抗浮设防水位对于地下室的结构设计是很重要的。抗浮水位、防水水位和设防水位这三个术语的意义不同，抗浮水位是指抗浮设计时控制浮力的水位，防水水位是地下水防水设计时控制设计的水位，对同一个场地而言，有些情况下水位是相同的，但有些情况可能不相同。设防水位的含义应该更具有严格的内涵，抗浮水位与抗浮设防水位严格程度不同，抗浮设防水位应该包含有多少年一遇的水位，或者超越概率，如果没有历史资料可以作概率分析，这个水位没有多少年一遇的内涵，则只能通称为抗浮水位而不能说是抗浮设防水位。由于分析设防水位的超越概率需要长期观测的地下水历史资料，对于没有建立长期观测地下水位站网的城市和地区，仅凭勘察时观测的地下水位作为设防水位是不确切的。

2、抗浮计算

局部抗浮，一般按照1.05F（浮力）—0.9G（自重+覆重）

3、抗浮设计

抗浮设计首先应考虑采用增加自重或覆土的办法，即自重平衡法来平衡地下水浮力。无论采用增加结构自重，还是增设覆重，都是要按照经济合理的原则进行处理的，是有限度的。通常在防水底板上增设回填土、灰土垫层、毛石混凝土、素混凝土层等，有的采用铁屑混凝土（不建议采用）；另外在地下室顶板增设覆土，局部也可采用地下室底板外挑，比较经济有效。

如果采用自重或覆土加覆重办法，抗浮计算仍不满足时，可采用抗拔桩和锚杆处理。采用抗浮桩或抗浮锚杆等措施，应在基坑开挖前确定抗浮设计方案。以便于基坑槽、抗浮桩施工及本工程基坑降水与边坡支护、基础施工等后续工艺的衔接。抗浮桩或锚杆设计所需各岩土层相关参数可按岩土工程勘察报告提供值采用。采用配重加锚杆相结合的方案，锚杆的孔径150mm，200mm较为常用，具体设计可由抗拔试验数据确定。

4、抗浮设计的问题及处理

（1）对于地下水位较低的情况，通常仅按构造要求，设构造防水底板，板厚不小于250mm，构造配筋即可满足要求。但是，实际工程中，有的工程地下水位较高（在底板之上），也采用构造做法就不妥了，此时虽然整体抗浮满足要求，但局部抗浮混凝土底板裂缝可能不满足，独立柱基与防水底板变形不协调，结果是因配筋过小导致防水底板开裂失效。

（2）地下水位较高时，应特别注意只有地下室部分和地面上楼层不多时的抗浮计算。地下室车道、地下水池的抗浮验算常常容易漏掉。

（3）地下室外墙（土压力及水压力）与防水底板（水压力、上部荷载）不仅要满足受力要求，还应进行裂缝宽度的计算，裂缝宽度不得大于0.2mm，并不得贯通。

（4）需要明确地下工程防水混凝土迎水面钢筋保护层厚度，有的设计取值偏小。应注意防水底板与墙柱基础，以及防水底板与主楼基础的连接，受力钢筋的锚固与搭接要求。

（5）高层地下室采用独立柱基或条基加抗水底板时，在抗水板下设褥垫，以保证实际受力与设计计算模型相同。高层建筑地下室设计时，当底板下的土质较好时，地下室底板自重、地下室隔墙和水池等荷载考虑由底板下的土层直接承受，应要求不扰动土层、对遇到软弱土时的处理方法，超开挖或者标高变化处的回填土的施工应提出明确的要求，回填土未加处理将引起底板开裂。

（6）当采用抗浮桩时，桩基不能既作抗拔桩，又同时作为承压桩来设计，因为桩只有变形才发挥作用，相反方向的变形会导致桩基失效而不安全。

（7）抗浮设计时，后浇带应有措施保证抗水板不出现薄弱点及漏点。

（8）抗拔桩设计时，桩身配筋量不能仅按强度要求进行计算，往往缺少裂缝宽度验算。按裂缝宽度控制计算结果的配筋量远大于按强度要求计算的配筋量。采用预制桩作为抗拔桩时，往往只注意桩身的抗拉强度要求，桩基与承台间连接钢筋的强度要求接桩段的裂缝宽度要求常常被忽视。

（9）抗拔桩计算问题：抗拔桩配筋计算时荷载分项系数取1.0有误（审查中发现，抗浮计算时水浮力和压重分项系数均取1.0计算，当水浮力大于压重时，抗拔桩桩身配筋按（水浮力一压重，钢筋强度计算，严重错误）。地下室底板的强度计算时（水位较高，总竖向荷载往上）（桩基时不同），板、覆土的自重的荷载分项系数取1.2有误，根据《建筑结构荷载规范）GB50009—2012第3.2.54条荷载分项系数应取1.0。抗浮计算时，板、覆土的自重的荷载分项系数应取0.9进行折减。

（10）有些设计人员往往忽视施工对地下室抗浮的重要性，在结构设计说明中必须明确降排水要求，包括停止降水的时间（不留降水盲点，雨季必要时应另有要求和措施），主楼及地下室施工完成的进度，必须具备的条件，如基础底板及顶板上覆重完成等；另外还要明确荷重要求，垫层的密度、压实系数等要求。

第4篇：地下水的基本概念范文

工程地质勘查是工程项目施工前期的必要环节。工程地质勘查的主要内容有岩土组织结构、物理化学性质等，也就是重点勘查队建筑物具有影响的各种地质因素。勘查人员通过实地考察，并采取一定的勘查技术和勘查设备，将调查所得到的数据分析整理为工程地质勘查报告。该报告将作为工程项目施工方案制定的重要依据之一。确定好工程地质条件后，方可开始正式的施工项目。工程地质勘查的主要目的就在于确定拟建工程项目所处区域的地质条件是否符合工程项目的施工要求，并尽早排除各类不良影响因素，降低工程项目施工期间出现的各类质量风险，确保工程的顺利开展。

二、工程水文地质勘查评价内容

(一)水文地质评价内容

科学合理评价水文地质勘查，能够提升水文地质勘察指标的有效性。在建筑工程项目建设过程中积极融入水文地质资料，有利于完善工程项目建设体系。当前，水文地质勘查有以下四项评价指标:①对工程岩土结构的影响。建筑工程的土层结构会直接受到地下水的影响，所以在对地下水进行勘察的过程中，勘查人员应全面分析地下水状况，依据地下水分布规律、水位、化学成分等内容，合理调整工程设计方案，最大程度的保障工程结构和岩土结构的一致性，最大限度的避免工程项目施工过程中的沉降或者坍塌事故;②对建筑地基的影响。在进行水文地质勘察的时候，需重点关注地下水影响建筑结构的具体程度，例如腐蚀程度等。以便于合理调整地下水位，减低其影响建筑地基的程度，提升预防性;③对工程项目的影响。地下水状况对于建筑工程施工效益有着直接的影响，所以在评价时，对于地下水变化情况应给予重点关注，继而对其影响建筑工程的程度进行判断;④对不同工程的影响。应分析和评价水文地质勘查对不同工程的影响，密切观察水文地质在不同工程的影响作用，提升地质勘查评价的全面性和有效性。

(二)水理性质评价内容

岩土体的物理性质和水理性质共同组成了岩土体的地理性质。评价水理性质的时候，其核心评价内容应该是岩土体的透水性、崩解性、软化性、给水性和胀缩性等等，且不同的评价内容需有明确的评价性质指标。第一，透水性。透水性的确定应基于预先设置的测试指标的基础上，并合理运用自然重力。据研究显示，岩土体具备较好的松散性时，其透水性相对较好。也就是说岩土透水性的重要评价指标就是渗透系数。地质勘察人员可以通过抽水试验的途径，来计算岩土体的渗透系数，从而判断待测区域水文地质条件对工程项目的影响程度;第二，崩解性。岩土体崩解性的测试需基于静水环境下。在进行地质勘察的时候，应全面分析粘土的性质，同时对岩土体之间结构和强度变化进行测试，以便于对岩土体的崩解状况进行全面的观察;第三，软化性。软化系数是进行岩土体软化性检查的重要内容。岩土体结构的具体软化情况需要借助软化系数来进行判断。显而易见，岩土体具备越高的软化性质，则其对于工程项目的不利影响就越大，工程项目的稳定性也就越差;第四，给水性。在地质勘察的时候，需根据地下水指标和给水度的具体要求来计算饱和岩土体中的出水效果，确定给水参数。如果岩土体的给水指标越高，则其对于工程项目的不利影响也就越高;第五，胀缩性。在测定岩土体的胀缩性的时候，应合理分析不同的水文指标，依据相应的水文指标合理分析水文地质环境，以便于提升胀缩性测量的有效性及合理性。在实际测量的时候，应重点把握岩土体的胀缩系数及正确处理胀缩导致的形变，以便于为工程项目提供更加精准的水文地质环境参数。

三、工程水文地质勘查注意事项

(一)加大工程水文地质勘视度

在进行工程水文地质勘查的时候，需重视地质勘查工作，并着重分析水文地质问题。依据水文地质问题合理构建工程设计指标，优化工程体系。需增加水文地质勘查的工作设置，合理规划水文地质勘查的内容，严格依照水文地质勘查指标来对工作内容进行确定，保障水文地质勘查工程高效有序的开展，切实提升水文地质勘查效益。

(二)调整水文地质参数的测定

第5篇：地下水的基本概念范文

关键词：煤矿 绿色开采 技术体系

1、引言

我国是一个富煤、贫油、少气的国家，煤炭在一次能源中占70%左右。在我国一次能源结构中，煤炭将长期是我国的主要能源。随着煤矿开采规模越来越大，相应地也带来了许多生态问题，如造成大量农田以及建筑物被破坏，矸石堆积成山，河川径流量减少，以及地下水供水水源严重干枯，土地沙漠化，由于开采而使矿物内的有害物质流入地下水中等。如何使煤矿的开采得到可持续的发展，这就需要采取合理的开采技术及有效的防治措施，走矿产资源开发利用与生态环境协调发展的绿色矿业之路，率先实现“低开采、高利用、低废弃”集约化经营的行业可持续发展目标，建设绿色煤炭工业体系。本文就绿色开采技术的内涵以及我国煤矿开采对环境破坏的现状做出分析，并提出必要的对策和建议。

2、绿色开采的内涵与技术体系

从广义资源的角度论，在矿区范围内的煤炭、地下水、煤层气（瓦斯）、土地以至于煤矸石以及在煤层附近的其他矿床，都应该是经营这个矿区的开发对象而加以利用.

煤矿绿色开采以及相应的绿色开采技术，在基本概念上是从广义资源的角度上来认识和对待煤、瓦斯、水等一切可以利用的各种资源；基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响；目标是取得最佳的经济效益和社会效益.根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等，绿色开采技术主要包括以下内容：1）水资源保护-形成“保水开采”技术；2）土地与建筑物保护-形成离层注浆、充填与条带开采技术；3）瓦斯抽放-形成“煤与瓦斯共采”技术；4）煤层巷道支护技术与减少歼石排放技术；5）地下气化技术.这些内容构成的绿色开采技术体系简要表达如图1所示。

总之，绿色开采的内涵是减少采煤对环境的破坏，形成一种使资源与环境相互协调的开采技术。主要表现在：改革开采技术减轻对水土的破坏和地表的扰动；减少废弃物排放；矿山废弃物的资源化利用，实现循环经济。其中，岩层控制理论是基础，改革开采技术是根本。

3、煤矿开采对环境的破坏

3.1煤矿开采对水资源的破坏和污染

我国是世界上人均占有水资源量较低的国家，且水资源分布极不平衡，从含煤地区分布看，富煤地区往往也是贫水地区。全国91个国有重点煤矿中有75%的煤矿缺水，其中44%的煤矿严重缺水。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流，大量排出地下水，造成区域含水层水位下降，形成大规模地下水降落漏斗，直接影响到区域水文地质条件。开采产生的地表变形往往影响到地表水体，从而使部分沟泉水量减少甚至干涸，严重影响了当地居民正常的生产生活。例如神华公司的补连塔煤矿，矿井排水引起了地下水位大面积下降，造成补连河干涸；大柳塔煤矿采空区塌陷和矿井排水造成了大面积沙柳等草木枯死，土壤沙化。另一方面开采造成地表及地下水污染。矿井水中普遍含有煤粉、岩粉悬浮物及可溶性的无机盐类，开采煤炭过程中，由于排水处理费用高，所以，大部分污染水未经处理就排掉，对地面水、地下水以及周边的水系造成了污染，破坏了地下水资源，矿区生产造成的水污染已成为影响人民生活和当地经济可持续发展的重要因素。

3.2 煤矿开采对土地资源的破坏

矿山开采包括露天和地下开采两种方式：露天开采以剥离挖损土地为主，明显地影响土地耕作和植被生长，改变地貌并引发景观生态的变化；煤炭地下开采需要开掘大量的岩石巷道，煤炭开采过程中形成的巷道和采空区，引起顶板和围岩的垮落和下沉，势必波及地表，引起地表塌陷，村庄被毁坏。采煤塌陷还会引起丘陵、山地等发生山体滑落或泥石流，并危及地面水体、建筑物及铁路与公路的安全。另外矿山开采伴随产生大量矸石，这些矸石山占用了大量的土地资源，并形成粉尘、烟尘、污水等污染源，而且矸石中的硫化物及其他有害物质遇雨水后将产生酸性水，严重污染矿区土地资源。

3.3 煤炭开采污染大气环境

煤矿开采过程中的大气污染源主要来自矿井排出的煤层瓦斯和煤矿矸石山的自燃。煤矸石升井以后，煤矸石发热自燃产生大量SO2、CO2、CO等有毒气体，严重污染大气环境，也损害了周围居民的身体健康。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体，CH4产生的温室效应是CO2的21倍。

4、实现绿色开采的途径

4.1 保水开采

所谓保水开采就是采用合理的采煤工艺方法和地面注浆等措施，在煤炭开采过程中使地表和地下水资源不受破坏，实现矿井水资源的保护和综合利用。煤层开采后，随着上覆岩层中关键层的断裂，在该区域内地下水将形成下降漏斗。例如山西大同矿区，顶板较多为厚坚硬岩层，煤层开采后，顶板裂缝从井下采空区贯穿地表，顶板上部含水层的水通过岩层裂缝漏失，造成区域地下水干枯。地下水位能否恢复，取决于工作面推进后上覆岩层中有无软弱岩层经重新压实，导致裂隙闭合而形成隔水带。我国西北干旱缺水矿区应重视保水开采技术的研究，将保水开采作为矿区绿色开采的重点。西安科技大学相关学者正在开展隔水层稳定性研究，即通过合理控制岩层运动，实现隔水层“O”形集中裂缝带的“裂隙弥散”，防止或减弱导水裂隙带的形成。现阶段保水开采技术发展还有一定的局限性，相信在弄清上覆岩层运移规律之后，该项技术一定会较大的进步。

4.2 减沉开采

减沉开采技术主要包括条带开采与充填开采。条带开采技术存在的主要问题是采出率低、浪费大量煤炭资源；而传统的全部充填开采技术存在的主要问题是充填成本相对煤炭价格偏高、充填材料来源受限、充填量大、充填工艺不能适应煤矿高效开采要求。为了降低充填成本，基于“关键层理论”，相关学者提出了部分充填（条带充填）控制开采沉陷的思路，并推广应用。近年来，我国在兖州、抚顺、大屯等矿区应用采空区上方离层裂隙注浆充填法也起到了减缓下沉速度和下沉量的作用，但开发廉价、性能优良的充填材料和提高对岩层移动控制规律的认识势在必行。

4.3 煤与瓦斯共采

瓦斯是一种新能源，既可以用来发电，也可用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。因此若在开采高瓦斯煤层的同时，利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是我国煤层气开发的一条重要途径。减少巷道内的瓦斯含量，有效预防事故发生，让高瓦斯煤层变成低瓦斯煤层，实现安全生产。

4.4 煤矸石的综合利用

煤矿企业减少矸石排放的主要措施是将巷道布置在煤层内，也可以根据煤矸石的特点，进行综合利用。煤矸石分二类：一类是随着矿井建设、开拓掘进而产生的矸石，俗称“岩矸”，可以将井下岩巷掘进矸石不提升出井，将矸石充填到采空区，或进行巷旁与废弃巷道充填及矸石充填置换井下煤柱等。另一类是煤炭洗煤加工而产生的附产品，如洗选黑矸、筛上物、煤泥等，此类矸石可用于发电、供热，燃烧物还可用于制造砖、水泥、混凝土、砌砖、陶粒等。

4.5 煤炭地下气化技术

煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术，我国于1958～1960年曾在16个矿区进行试验。煤炭地下气化的特点是把埋藏在地下的煤炭直接变为煤气，通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户，使现有的地下作业改为采气作业，是开采煤炭的一种新工艺。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段，有很多问题需要去研究和探索。

5、结束语

煤矿绿色开采技术对于美化矿区环境、改善能源结构、实现环境保护与能源同步发展等都具有重要意义。总之，在可持续发展的总战略目标下，实现“绿色矿业”是社会、经济、环境共同的需要，是坚持以科学发展观统领经济发展全局，努力建设资源节约型、环境友好型社会，建设创新型国家的必然要求。要实现绿色开采，需要相关学者综合研究和解决政策、技术等诸多难题，花大力气开展相关技术和政策的研究和创新，另外国家还应在政策与税收等方面对绿色开采加以支持。

参考文献

[1]中国科学院可持续发展战略组.中国现代化进程战略构想[M].北京：科学出版社，2002.

[2]钱鸣高，缪协兴，许家林.岩层控制中的关键层理论研究[J]・煤炭学报，1996，21（3）：225-230.

[3]许家林.岩层移动与控制的关键层理论及其应用 [D].徐州：中国矿业大学，1999.

[4]钱鸣高，缪协兴，许家林，等.岩层控制的关键层理论 [M].徐州：中国矿业大学出版社，2000.

第6篇：地下水的基本概念范文

关键词：ET管理水资源供需平衡 分析

Abstract：This paper introduces the basic concept and calculation method of ET, so as to PingXiangXian, for example, calculates the land renovation project implementation in areas around ET value, and ET-based water resources management on the project area were analyzed supply and demand balance，realized "the supply-decided" the water resources allocation model for the water district to provide a basis for water supply and demand balance.

Keywords：ET management，the water resources，supply and demand balance

中图分类号：F113.3 文献标识码：A 文章编号：

水是一种宝贵的稀缺资源，当区域现状开发利用量超过了区域水资源可利用量时，会对当地水资源系统及生态、环境造成巨大的影响。传统的水资源供需分析是以水资源需求的多少来决定水资源的供给量和分配量，即“以需定供”。农田供水中基于ET管理的水资源供需分析是一种“以供定需”的水资源配置模式，根据水资源的供给情况来确定水资源的需求量。通过ET管理可以实现“真实节水”，改变地下水超采现状，为缺水地区水资源供需平衡提供一种依据。

1ET的概念

农田水分消耗的途径为植物蒸腾、土壤蒸发和深层渗漏。一般大田旱作水分消耗的主要途径为植物蒸腾和土壤蒸发。植物蒸腾和土壤蒸发合称为蒸腾蒸发或腾发，两者消耗的水量合称为蒸腾蒸发量和腾发量，即为ET。通常又把腾发量称为作物需水量,指在大田条件下,作物根系能得到充分的水分供应,于某一时段或全生育期内用于同化作用蒸腾过程和物理蒸发过程及土壤蒸发过程的水分总消耗量。作物蒸腾蒸发量就量的意义而言是相对的，而不是不变的，它是蒸散势、土壤含水量和植被覆盖状况的函数。

2ET值的计算

ET值的计算内容包括单一内容ET值（记为）、多种作物的平均ET值（记为）和综合ET值（记为）的计算。

（2）

式中：为单一作物ET值；、分别为第i次降雨或灌水前后的土壤含水量；为作物种植前土壤含水量；为作物收获后的土壤含水量。

（3）

式中：为作物平均ET值；Fi为该作物的种植面积；F为耕地总面积；为单一作物种植面积与耕地面积的比值。

由有耕地的ET值和非耕地的ET值两部分组成，其中非耕地的ET值（记为）在海河平原地区可按0.6估算，公式如下：

（4）

式中：为耕地面积占总面积的百分比；为作物平均ET值；为耕地和非耕地的综合ET值。

3基于ET管理的水资源供需分析实例

3.1项目区概况

项目区位于平乡县平乡镇，属于冀南低平原区，建设规模2137.3075hm2，现有耕地1768.4382hm2，占项目区总面积的82.74%；项目区现状田块布局不够合理，农田水利设施不够完善，田间道路标准较低，农田生态系统较脆弱，土地生产效益较低。通过土地整治，合理规划，完善项目区水、路、林等配套的基础设施建设，可有效改善农业生产条件，提高农业生产能力，项目实施后，新增耕地面积96.6204hm2，新增耕地率达到4.52%。

本文以平乡县为例，主要对项目区土地整治项目实施前、后的水资源供需进行分析。

3.2项目区可利用水资源量

（1）降水量

降水量取各地多年平均降水量，根据《平乡县水资源调查及水利区划综合报告》成果，项目区多年平均降水量为514.3mm。

（2）地表水资源

本项目无可利用的地表水资源。

（3）地下水资源

地下水的流入主要为灌溉入渗补给量和侧向径流量，流出量主要为侧向径流排泄量。无土地整治项目时，地下水资源流入量38.56万m3，流出量3.73万m3；项目实施后，地下水资源流入量、流出量均按不变考虑。经计算在土地整治项目实施前后，项目区可利用水资源量均为1275.34万m3。3.3项目区需水量分析

项目区需水量包括耕地腾发量和非耕地腾发量。是评价当地水资源余缺的重要指标。在项目设计进行水量平衡分析时，需要首先求出和，然后计算。

无项目时各种作物的ET值根据项目区实际灌溉情况，并参照《河北省主要农作物需水量及灌溉定额》、《河北省主要作物需水量等值线图》取值；项目实施后，通过采取各种节水措施，并加强管理，可减少作物的ET值，并参照有关节水试验资料取值（见表1）。

表1平乡镇土地整治项目实施前后主要农作物ET值 mm

根据（2）～（4）式计算可得：平乡镇土地整治项目实施前，项目区农作物总需水量1326.30万m3，项目实施后农作物总需水量为1251.50万m3。详见表2。

表2项目区需水量表

3.4 基于ET管理的水平衡分析

综上所述，利用项目区可利用水资源量与农业需水量分析结果，进行项目区水资源平衡计算，计算结果见表3。

表3项目区水资源平衡表万m3

项目实施前，项目区可利用水资源量1275.34万m3，需水量1326.30万m3，缺水50.96万m3；这主要是由于项目区供水工程老化及水利设施不配套；灌水技术落后，灌溉制度不尽合理，输水渠道没有防渗措施，输水损耗较高等原因所致，若农作物实行充分灌溉，水资源供需有一定缺口。

项目实施后，通过土地平整，更新、维修机井，安装防渗输水管道，减少了输水过程中的损耗，降低了农作物灌溉定额，项目区综合ET值由1326.30万m3降低到1251.50万m3，减少需水量74.8万m3。

综合分析，项目实施后，2012水平年，项目区可利用水资源量1275.34万m3，需水量1251.50万m3，盈余23.84万m3。

4结语

（1）基于ET管理的水资源供需平衡分析改变了传统水资源“以需定供”的配置模式，实现了“以供定需”的水资源配置模式。

（2）通过对项目区水资源供需平衡分析，可知项目实施前水资源缺口50.96万m3，项目实施后，综合ET值降低，水量盈余21.89万m3，实现了水资源供需平衡。

参考文献

【1】杨凯，周毅.水资源开发利用与保护[M].长沙：湖南大学出版社，2005.

第7篇：地下水的基本概念范文

关键词 地下结构 浮力 抗拔桩

中图分类号：S611文献标识码： A

由于地下结构工程是最近几年迅速发展起来的，还没有具体的设计规范，设计中存在大量的不确定性，特别是抗浮设计。抗浮设计是地下结构设计的重点，如果设计不合理，容易出现工程事故，影响生命安全并造成经济损失。近年来，研究人员越来越重视地下结构的抗浮问题，但是还未提出一套科学合理的抗浮设计方法。本文主要分析了浮力计算的原理和抗拔桩的设计思路。

1.设计水位选取

地下水位受自然环境和人类活动影响很大，呈不同的变化规律，设计应根据选取的不利状态合理的利用地勘报告所给出的水位变化，确定抗浮设计水位及抗压设计水位。

2.桩基设计受水位变化的影响

2.1水位变化幅度

气候条件变化影响水位的变化，勘测部门应该长期跟踪观测拟建场地和勘察水文地质，记录好各项数据并总结出观察期内的历年的水位最高值和最低值，作为设计人员设计的参考数据。

2.2桩的受力性状

桩的受力性状由地下建筑受力状态决定，其根本原因在于地下水位的变化。比如，单建式地下室埋深浅、水位高且变化范围大时，水位变化会造成荷载组合形式的变化，可能会导致抗压桩取代抗拔桩。因此，设计人员应该分情况分别讨论这两种情况，但是，设计过程中这个问题往往被忽略。各工况下没有科学的荷载组合方法和统一的荷载，下文将分析一种变化水位的桩基设计方法。

2.3考虑水位影响的抗拔桩设计方法

设计思路：①计算浮力：根据最高和最低的结构设计水位计算水浮力；

②荷载组合：恒载有结构自重和地下室顶板覆士，活载有车库内车辆和地下室顶板处车辆，水浮力取抗浮设计状态下的浮力。有上浮问题的地下室在验算地下室抗浮能力时不考虑活荷载，恒荷载分项系数应取0.9，水浮力分项系数取1.0

当0.9恒载

桩数=（最大水浮力X 1.0 - 恒载X0.9）/抗拔桩承载力

当0.9恒载>1.0水浮力时，为抗压状态，桩形式为抗压桩，抗压桩设计公式为：

桩数=（活载X1.0+恒载X 1.0 - 最小水浮力X0.9）/桩竖向承载力设计值

③确定单桩承载力与桩数。抗拔桩的确定可以分为两种情况：a桩基始终处于抗拔状态，选取合适的持力层确定桩长，计算出单桩抗拔承载力，即可计算出总桩数。b水位变化，基桩处于抗压状态，根据地勘报告数据得出桩抗压承载力设计值后，确定桩数。抗压设计总桩数与抗浮设计总桩数中的较大值即为最终桩数。

④抗拔桩桩身强度设计；

⑤抗拔桩桩身裂缝控制。为防止桩身裂缝过大，引起钢筋锈蚀，则需验算使其最大裂缝宽度满足规范要求。

3 抗浮设计方法

3.1抗浮计算公式

在国家新规范GB 50007-2011 建筑地基基础设计规范，以下简称《基础规范》颁布以前，广东、北京、上海等地方标准对抗浮设计的公式都做了不同的规定，归纳起来它们之间的不同在于安全系数的取值略有不同。新《基础规范》第3．0．2 条6 款规定: 建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行抗浮验算; 第3．0．4 条6 款规定: 当工程需要时应提供用于计算地下水位浮力的设防水位; 第5．4．3 条1 款给出了计算公式:

GK /NW，K≥KW

其中，KW为抗浮稳定安全系数，一般情况下可取1．05; 第5．4．3 条2 款规定: 抗浮稳定性不满足设计要求时，可采用增加压重或设置抗浮构件等措施，在整体满足抗浮稳定性要求而局部不满足时，也可采用增加结构刚度的措施。至此，国家规范第一次较为明确的对抗浮计算给出了具体要求，设计人员据此进行抗浮设计。

3.2抗浮验算内容

虽然抗浮计算公式比较直观和简单，但是结构设计人员必须具备一定的基本概念，并且应明确哪些类型的工程需要进行抗浮设计，并且知道怎样进行抗浮验算，下文就讨论此问题。

除此之外，无论何种措施都应考虑地下水浮力对地下室底板的作用，保证地下室底板构件在地下水作用下具有足够的强度和刚度，并满足构件的抗裂或裂缝宽度的控制要求。

4. 抗浮验算中几个参数的探讨

4.1 抗浮设防水位的确定

抗浮设防水位的确定是一个十分复杂的问题，它涉及到场地地形、区域水文地质等因素。在实际中有些勘察报告提出的地下室的抗浮设防水位并不严谨，鉴于抗浮设防水位是地下室抗浮设计中一个决定性的参数，所以需要设计人员对抗浮设防水位的确定方法有一定的了解。目前业界普遍认同JGJ 72-2004 高层建筑岩土工程勘察规范第8．6．2 条的方法确定抗浮设防水位。

1) 长期水位观测资料时，场地抗浮设防水位可采用实测最高水位; 当无长期水位观测资料或资料缺乏时，按勘察期间实测最高水位并结合地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定;

2) 场地有承压水且与潜水有水力联系时，应实测承压水位并考虑其对抗浮设防水位的影响;

3) 只考虑施工期间的抗浮设防时，抗浮设防水位可按一个水文年度的最高水位确定。

2． 2 抗浮构件的布置方法

4.2.1 抗浮锚杆布置

抗浮锚杆的布置总结起来有三种布置方式:

1) 集中点状布置，一般布置在柱下;

2) 集中线状布置，布置于地下室底板梁下;

3) 面状均匀布置，在地下室底板下均匀布置。

4.2.2 抗拔桩的布置

由于抗浮桩一般布置于框架柱、底板梁体附近使底板整体受力较好，因此，在布桩设计时，应综合考虑建筑物底板结构、房屋跨度等相关因素，结合单桩抗浮力设计值及结构单跨宽度，经过反复计算来确定抗浮桩的数量和分布。抗拔桩一般宜选用桩径较小、单桩抗拔力相对较小的桩进行密布。抗拔桩的桩长宜尽量控制在单节桩的长度范围内，这样可以减少接桩费用以及避免由于接桩不牢固造成的抗拔力损失。通过对比不同抗拔桩的设计方案，在基于发挥抗拉钢筋的抗拉程度和减少成本、便于施工的角度得出了“抗拔桩的桩径宜取0．4 m ～ 0．6 m，桩长宜取8 m ～ 16 m”的结论。

5.工程算例

某单层单建式地下车库，框架结构，基础采用桩基加抗水底板，柱距8.4mx8.4m，柱底承担的结构自重标准值为2620 kN，活荷载标准值为1057 kN，枯水期最低水位高度2m，抗浮设计水位4m，采用采用24m Φ600灌注桩，桩身混凝土强度等级C35，取抗拔桩承载力800 kN，单桩竖向承载力设计值1000 kN。

5.1抗拔桩桩身强度设计

根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）正截面受压承载力公式：

N≤ Ap・fc・ψcψc取0.7

Ra ＝Ap・fc・ψc /γz ＝（3.14X6002/4）X16.72X0.7/1000/1.35 ＝ 2450kN>1000kN(满足要求)

5.2桩身抗裂计算

选用8�14，满足灌注桩最小配筋率及构造要求，As=1232mm2

ρte ＝ As / Ate=1232/282600=0.004

σs =Nq/As=155X1000/1232=125.9 N/mm2（Nq =（40X8.4X8.4X 1.0 �2620X 0.9）/3=155 kN）

ψ ＝ 1.1 - 0.65ftk / (ρte・σs)=1.1-0.65X2.2/0.01X125.9=-0.039

ωmax ＝αcr・ψ・σs・(1.9cs + 0.08deq / ρte ) / Es=2.7X0.2X125.9X（1.9X55+0.08X14/0.01）/ 200000 =0.074mm

结语上文可总结为两点：(1)设计抗浮桩要考虑抗压和抗浮两种状态的最不利组合，即最不利荷载组合和水位变化的最高最低水位。只有这样才能保证地下室结构在抗压和抗浮两种状态下结构的安全。(2)地下室桩基当按抗拔桩设计时不仅要计算单桩抗拔承载力，而且需验算桩身强度及裂缝是否满足要求。

参考文献：

[1] 裴豪杰.地下结构的抗浮设计探讨[J]．福建建筑，2004；86(1)：5960．

[2] 李峰 抗拔桩设计方法.中国煤炭地质，2003；15（1）：48-50

第8篇：地下水的基本概念范文

摘要：高三复习不是简单地把教材再过一遍，不是简单地拿着一本资料依次做题；而是对所有地理知识的一次梳理和消化。所以复习尤其要讲究方法，不能蛮干。

关键词：高中地理高效复习探讨组织

提高地理教学质量，有一个在地理教学过程之中，组织复习的教学过程。复习过程已被教学实践证明：复习是必要的，缺不可少的。是一次对地理教学进行总结，提炼、加深印象，巩固地理知识的过程。尤其学生面对高考，高考是国家对地理教与学的一次检查，是国家对教师所教地理学科的一次较科学的评价，正如国家教育部长所说：“高考应该说比较公正的”。既然地理教学中的复习如此之重要，那么如何组织地理复习呢？笔者结合地理新课标，结合实践经验，认为复习应该：A、加深对地理复习的认识。B、应该让学生从整体、全局的观念出发，开展复习。C、应该科学有序地开展复习。复习是实打实的工作，不搞形式主义，应该有效的复习，为提高教学质量而复习。

一、依据地理学科的基本概念组织有效地复习

地理基本概念主要包括地理数据、地理名称和地理名词。将它可分为记忆和理解两个层次。

1、提高记忆能力。记忆是指对基本地理事实材料的记忆或再认。借谐音记忆，能激发学生的兴趣，变死记硬背为巧记乐记，提高学生记忆能力。

2、加强理解。就不运用图表与举例加深理解，提高学生思维能力、分析能力、知识迁移能力。比如，重要比例数据用归类法；重要的地理名词用举例法；相对和绝对地理名词用图解法；相似地理名词用比较法。

二、依据地理学科的基本原理进行复习

1、用归纳比较复习。许多同类地理事物的特点既有共性有差异，用归纳法区分它们的异同。如冷锋与暖锋天气特点，归纳比较可抓出其异同点。再如恒星和星云、气旋和反气旋、降水类型、两类地下水、煤炭和石油，二战前后国际人口迁移等地理事物特点都可此法。这样，有利于学生巩固知识，提高区分事物共性和差异特点的能力。

2、用科技媒体开展复习。地理事物的规律往往在普遍性中，又包含着局部性。如通过昼夜长短变化投影演示，帮助学生掌握昼夜长短京华规律，提高分析太阳直射位置，日出日落时刻，物影长短变化、气压中心衰盛，地球公转速度快慢、气压带风带移动方向、我国气候特征、河流进入丰水期或枯水期等地理问题的能力。此法还可以用于气温水平颁布规律，风带分布及风向规律、海洋水盐度分布规律、主要气候类型分布规律、降水带分布规律、自然带分布规律等地理事物基本规律。

3、运用图表开展复习。地理事物的形成必有其因，有一因一果，一因多果，也有多因一果。如从四季更替的因果关系知识结构图可以看出，四季更替的直接原因是正午太阳高度和昼夜长短变化，而根本原因是黄赤交角的存在，因此四季更替是多因一果。但相对黄赤交角来说，则是一因多果，因图表内的这些现象均由黄赤角引起的。同时，由于正午太阳高度变化和昼夜长短变化又会导致地理上物影，日升日落时刻、温度带等现象的变化，归根结底都是黄赤交角的存在。再如大气水平运动、气温变化、全球淡水危机、自然资源破坏，我国计生工作的重点在农村等事物的成因都可用此法。知识结构图表能提示地理事物的因果关系的内在联系，有利于提高学生分析和应用问题的能力及知识迁移能力、发散思维能力。

三、依据地理事物空间分布进行复习

地理事物的分布包括自然地理中事物分布规律和人文地理中地理事物空间分布。前者是地理基本规律复习，这里着重于地理事物的空间分布。这部分内容是学生薄弱的知识，复习时务必加强读图与填图的训练。

1、从整体考虑复习。如我国的自然保护区、重点能源基地、矿产资源、商品性农业生产基地、主要工业中心、特大城市等地理事物，首先师导生填――定位，然后教师批改，错误的地方下一课时予以纠正。世界地理事物分布也同法。这样，能强化地理事物的空间分布，有效提高复习效果。

2、以归类开展复习。即将同类地物以江河、沿海、铁路线、特殊线等线索加以串联。如用长江干流由上而下将钢铁基地、特大城市、大型水电站等各自连起来；长江流域由下而下的自然保护区、商品粮基地等各自连起来。这样，有利于提高学生空间思维能力，提高地理空间排序判辨能力。

四、依据地理事物演变的过程开展复习

1、通过先后时间变化开展复习。即将事物演变过程按时间先后排列，如地壳演化史为太古代――元古代――古生代――中生代――新生代序列。再如植物进化过程、动物进行过程、大气热状况过程、工业布局类型变化趋向等事物均可序列化，以提高学生的记忆能力。

2、运用图示的方法开展复习。即用复合图去表象抓实质，如下褶皱与断层构造剖面图，分析：（1）从地质构造上看属背斜的；（2）从地形上看属外力作用而成的山岭，（3）钻煤井、找泉水，（4）修建水库、铁路要注意的问题等。这样，能避免被表象所迷惑，抓住地理事物结构演变的实质。再如地壳结构与地下水示意图、海底扩张与六大板块构造图、世界和中国能源消费构成变化等均可用此法。图示法可以提高学生读图分析问题和解决问题的能力。

第9篇：地下水的基本概念范文

【关键词】岩土工程；软土；处理

1、淤泥质软土的基本概念

软土（softsoil）是淤泥（muck）和淤泥质土（muckysoil）的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。软土是指在河流、湖泊等地方存在的含水量大、结构不稳定、间隙大、压缩性高的细沙土。软土具有复杂的结构特征，主要表现为四个方面：天然含水量高、压缩性大、渗透性小和抗剪强度低。软土主要由粘土粉粒组成，常含有有机质。有的粘土粉粒含量可高达 60%～70%，而且粘土矿物颗粒很小，呈薄片状，表面带负电荷，在粘土颗粒的四周吸附着大量的偶极化分子。软土层在沉积后常形成絮凝状结构，也是造成含水量大的原因之一。此外，软土还具有较大的吸力和吸附力。

2、淤泥质软土地基的不利工程性质

2.1 地基承载能力低，难以施工。主要原因就是由于施工扰动较大，容易破坏整个地基土层的结构，不利于施工。

2.2 沉降量较大，不能满足使用功能。由于软土压缩性大，工程完成后容易发生不均匀沉降，导致道路出现裂缝、地下管线出现断裂等问题。

2.3 开挖基坑容易引发沟槽边坡失稳破坏，影响施工的顺利进行。造成失稳的主要原因在于软土天然空隙、黏结系数小。

2.4 由于软土地基中的地下水会影响工程的施工质量，地基处理过程中必须及时排水，并做好边坡土体的防护。因为在降水或排水工程中，很可能引发周围地层发生不均匀沉降。

3、软土地基处理的一般原则

对于新建工程，原则上首先应考虑利用天然地基，对于淤泥和淤泥质上利用其上覆较好层作为地基持力层，当上覆土层较薄，应注意避免施工时对淤泥和淤泥质土的扰动：对于冲填、杂填建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为地基、持力层；对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有腐蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为地基持力层。若地基软弱不能满足要求，则需进行处理，根据工程情况及地基土质条件或组成的不同，处理的目的可以是：

（1）提高土的抗剪强度，使地基保持稳定；

（2）降低土的压缩性，使地基的沉降和不均匀沉降至允许范围内；

（3）降低土的渗透性或渗流的水力梯度，防止或减少水的渗漏，避免渗流造成地基破坏；

（4）改善土的动力性能，防止地基产生震陷变形或因土的震动液化而丧失稳定性；

（5）消除或减少土的沉陷性或胀缩性引起的地基变形，避免建筑物破坏或影响其正常使用。

4、房屋建筑软土地基施工技术方法与措施

4.1 预压法

预压法适用于路基较稳定、沉降量较小的路段，能够降低土体的压缩性并提高其抗剪强度，可分为超载预压、等载预压和欠载预压。预压法应用于路堤工程时，适用于天然地基或竖向排水体地基，可利用路堤填土进行预压而无需移掉土体。预压过程中应分级进行，每级加荷的稳定性取决于前一级预压结束后土体强度的提高幅度。该方法不能减少软土地基的总沉降量，只能实现施工期内大部分沉降量，很大程度上减少工后沉降。用于桥涵台背或涵洞预压，一般利用填土或其他荷载进行预压，实现地基在加载期间内完成全部或大部分沉降，待移去填土后方可修筑桥台或涵洞，实现构筑物使用期间不产生过大沉降和差异沉降。

4.2 粒料桩加固

粒料桩是指采取振动、冲击或水冲等措施在软土地基内成孔，之后将碎石、砂砾、砂等散状粒料压入孔内形成的大直径密实桩体。该类桩体应用于松散砂土时主要表现为挤密作用；而应用于粘性土时由于土体内粘粒含量多，粒间结合力较强，渗透系数小，水体在振动或挤压作用下不易排出，因而不能将原土体挤密，只能起置换作用，由桩体和周围土体构成复合地基共同承担荷载。其具体作用表现为：a）桩柱作用，即粒料桩的压缩模量明显高于周围土体，地基内应力随地基变形而逐步集中到桩体，而土体承担的应力相应减少，从而减少其固结沉降；b）垫层作用，即桩体依靠周围土体的侧限阻力保持原状并承担荷载，荷载导致桩体产生侧向变形，影响应力自上而下传递，同时通过桩体的侧向压力将应力传递给周围土体，并与其形成一个庞大的人工垫层，将附加应力向四周扩散而减少不均匀沉降；c）竖向排水体，采用该技术应保证填料有良好的级配，便于粒料桩在地基内形成良好的排水通道，便于其能起到排水砂井的效果，通过大幅度缩短孔隙水的平均渗透路径而加速土体固结。

4.3 灌浆法

渗透灌浆是指在压力作用下在土体空隙及岩石裂隙内填满浆液以将空隙内原来存在的自由水和气体排出，但不改变原状土的结构和体积，灌浆压力也相对较小，因而适用于砂性土和存在裂隙的岩石。劈裂灌浆是指在压力作用下克服地层初始应力和抗拉强度，破坏和扰动岩石和土体结构，生成垂直于小主应力的平面劈裂，使地层内原有裂隙或空隙张开并形成新的裂隙或孔隙。该技术灌浆压力较高，因而多用于提高地基承载力和消除工后沉降。压密灌浆是指先钻孔后在土体内灌注极浓的浆液以实现灌浆点土体压密，并在灌浆管端附近形成浆泡。若浆泡直径较小则灌浆压力主要沿钻孔径向扩展，随浆泡尺寸逐步增大而产生较大的上抬力而抬动地面；若合理采用灌浆压力产生适宜的上抬力，则可实现下沉建筑回升至较为精确范围。

4.4 强夯法

该技术可用于多种碎石土、砂土、低饱和度粉土等土性地基。软粘土由于渗透性差、含水量高，在外界强烈撞击时不能迅速排水导致孔隙水压力上升快且消散慢，会导致周围土体强度降低甚至全部液化；此外，土体的固结压密及强度恢复过程较其他土体也慢很多。不同土体应采用不同的加固机理。对孔隙多、颗粒粗的土体的夯实应基于动力密实机理，以实现土体内孔隙体积减小，土体密实；非饱和土体夯实则是内部气相被挤出的过程，主要由于土体颗粒相对位移引起。强夯法因振动大，一般情况下不易应用于距离居民区较近地段。

4.5 换填法

换填法适用于软土厚度不超过 3m 的土体，主要是利用透水性材料进行置换填土以降低其压缩性、提高承载力和抗剪强度，并减少后期工后沉降量。该技术施工简单但费用较高。山区或山间低洼地带多为软土或泥炭土，土体固结时间较长，而该类地段往往填土厚度较大，软土危害较大，路基同时存在稳定和不均匀沉降两大问题，因而适宜采用换填技术。采用换填技术时因需换填地段地下水位较高，宜选用水稳性好的材料；换填挖出的土方多是土质较为肥沃的淤泥或淤泥质土体，应选择合理去向。

5、结语

综上所述，由于我国特殊的地理结构，很多地区都在淤泥质软土分布较广的区域，因此淤泥质软土的地基处理对这些地区的房屋建筑发展有着重要意义。本文从淤泥质软土的基本概念、不利的工程性质以及常用的软土地基处理方法进行了简要的分析。

参考文献：

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[2]吴玉祥.市政公路工程软土地基处理技术探析 [J]. 科技资讯，2010（13）.

[3]赖勇.浅谈房屋软土地基施工技术[J]. 科技与企业. 2013（05）