CN115627746B - 一种基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法 - Google Patents

一种基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，属于基坑工程技术领域，包括以下步骤：在拟开挖基坑区域内，沿地表垂直向下进行钻孔，原位测得不同深度处岩土体强度参数和承压水头；计算拟开挖基坑底板承压水破坏力P、底板岩土体自重G、底板岩土体抗剪切力F，并求得基坑底板突涌稳定性安全系数K ty；对拟开挖基坑底板抗突涌安全稳定性进行评估。该方法基于原位测试，获取拟开挖基坑周边区域地层岩土体强度参数与承压水头，并给出了考虑岩土体强度影响的基坑抗突涌安全评估方法，有效指导承压水地层基坑开挖支护设计与安全施工。

Description

一种基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法
技术领域
本发明属于基坑工程技术领域，具体涉及一种基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
近年来，随着城市化建设的快速发展，高层建筑与地下工程建设越来越多，规模越来越大。随之而来的是，基坑开挖深度越来越深，施工难度也越来越大。尤其是在一些承压水地层中，受高承压水位影响，基坑开挖卸载后会发生基底隆起、突涌等破坏，严重影响施工安全及工程进度。已有数据表明，地下水导致的基坑事故约占总事故的45%~70%。因此，如何准确预测基坑底板临界安全厚度，防止承压水突涌事故发生，已成为深基坑工程设计的重点和难点，也是目前亟待解决的问题。
在现行基坑规范中，给出了基于压力平衡法的坑底突涌稳定性验算公式。在此公式中，考虑了隔水层岩土体自重与承压水水头之间的平衡，认为当承压水破坏力小于上覆土层自重时，基坑底板是安全的。而当承压水破坏力超过上覆土层自重时，基坑底板会发生突涌破坏。但是，发明人发现，现行基坑规范中给出的突涌稳定性验算公式存在以下问题：
1.在现行基坑规范中，仅考虑了底板隔水层岩土体的自重，而忽视了岩土体固有的抗剪强度影响，尤其是在一些岩质地层或当底板岩土体强度较高时，规范方法具有一定的保守性；
2.由于未考虑基坑底板土体的自身强度，因此现行验算方法也未能考虑土体的力学性质参数，无法全面、有效地反映出土体物理力学性质对基坑底板突涌稳定性的影响；
3.若要考虑岩土体自身强度的影响，目前尚缺乏准确、有效、成套的基坑抗突涌稳定性验算评估方法，以及当基坑抗突涌稳定性不满足要求时的具体处理方式，难以有效指导工程实际；
4.目前岩土体强度参数多通过现场钻孔勘探，并开展室内力学试验的方式获取，一般经历以下流程：地层钻孔取样、试样包装、移至实验室内对土样进行二次切割加工以及利用土力学试验机开展室内力学试验；但是，在该种方式中，地质勘探往往是沿着工程全线或全区域选取有限个数的钻孔进行测试，具有一定离散性，同时，受旱、雨季更替等影响，地下水位始终处于变化状态；因此，通过该方式获取的岩土体强度参数难以对基坑工程设计及施工提供有针对性的指导。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，该方法基于原位测试，可实时获取拟开挖基坑周边区域地层岩土体强度参数与承压水头等数据，并给出了考虑岩土体强度影响的基坑抗突涌安全评估方法，可有效指导承压水地层基坑开挖支护设计与安全施工。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明提供了一种基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，包括以下步骤：
在拟开挖基坑区域内，沿地表垂直向下进行钻孔，原位测得不同深度处岩土体强度参数和承压水头；
计算拟开挖基坑底板承压水破坏力P、底板岩土体自重G、底板岩土体抗剪切力F，并求得基坑底板突涌稳定性安全系数K ty；
对拟开挖基坑底板抗突涌安全稳定性进行评估：若K ty＞1，则基坑开挖深度对应的底板厚度满足抗突涌安全稳定需求；若K ty≤1，则基坑开挖深度过大，对应的基坑底板厚度较小，不能满足抗突涌安全稳定需求。
作为进一步的技术方案，在钻孔过程中，按设定深度间隔，利用原位测试装置测得不同深度z i的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi，并对钻孔芯样进行测试，测得对应的岩土体重度值γ zi，其中，i为起值为1的连续正整数，其表示测点编号。
作为进一步的技术方案，根据拟开挖基坑坑底至承压含水层间底板的岩土体重度值γ zi，求得底板岩土体自重G为：
Figure 872424DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，B为拟开挖基坑的宽度，d为拟开挖基坑坑底处对应的测点编号，n为自然数，
Figure 707524DEST_PATH_IMAGE002
为测点深度z i-1到z i范围内岩土体的平均重度值。
作为进一步的技术方案，根据原位测试得到不同深度处的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi、岩土体重度值γzi，并根据Mohr-Coulomb强度准则，求得底板岩土体抗剪切力F为：
Figure 599957DEST_PATH_IMAGE003
；
其中，d为拟开挖基坑坑底处对应的测点编号，n为自然数，
Figure 368062DEST_PATH_IMAGE004
为测点深度z i-1到z i范围内岩土体的平均粘聚力，/>
Figure 128995DEST_PATH_IMAGE005
为测点深度z i-1到z i范围内岩土体的平均侧压力系数，m为从地表处第一个测点到测点深度z i处范围内对应的测点编号，/>
Figure 44867DEST_PATH_IMAGE006
为测点深度z m-1到z m范围内岩土体的平均重度值，/>
Figure 481271DEST_PATH_IMAGE007
为测点深度z i-1到z i范围内岩土体的平均内摩擦角。
作为进一步的技术方案，采用原位测试装置进行测试的过程如下：
在钻孔任一深度z i处，利用钻孔探头，对钻孔孔壁岩土体施加不同的法向压力
Figure 605469DEST_PATH_IMAGE008
，钻孔探头具有咬合装置，可卡入孔壁岩土体设定深度，通过给钻孔探头向上的力即可实现钻孔探头对孔壁岩土体产生上拔剪切破坏；同时，将峰值上拔力T除以法向压力/>
Figure 970591DEST_PATH_IMAGE009
的作用面积，得到不同法向压力下岩土体的剪切力值/>
Figure 373760DEST_PATH_IMAGE010
；将上述得到的任一深度处对应的多组/>
Figure 557397DEST_PATH_IMAGE011
值在坐标系中连接为光滑曲线；利用Mohr-Coulomb强度准则表达式对上述曲线进行拟合，得到深度z i处的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi。
作为进一步的技术方案，承压水头的得出过程为：
当钻孔钻至承压含水层时，停止钻孔，记录此时的钻孔深度H 0；承压含水层内的承压水沿钻孔上升，根据承压水上升的最终位置，测得承压水头h w。
作为进一步的技术方案，根据拟开挖基坑的宽度B与深度H、承压水头h w，得到拟开挖基坑底板承压水破坏力P为：
Figure 96832DEST_PATH_IMAGE012
；
其中，
Figure 396970DEST_PATH_IMAGE013
为水的重度。
作为进一步的技术方案，根据拟开挖基坑底板承压水破坏力P，底板岩土体自重G以及底板岩土体抗剪切力F，求得基坑底板突涌稳定性安全系数K ty为：
Figure 953679DEST_PATH_IMAGE014
。
作为进一步的技术方案，在K ty≤1时，通过以下方式进行处理：
减小基坑开挖深度，并根据修改后的基坑开挖深度，重新进行拟开挖基坑底板抗突涌安全稳定性评估，直至满足基坑底板抗突涌安全稳定性要求。
作为进一步的技术方案，在K ty≤1时，通过以下方式进行处理：
对现场地层进行加固处理，在加固处理完毕后，重新在拟开挖基坑区域内，沿地表垂直向下进行钻孔，测得加固后的地层岩土体强度参数，重新进行拟开挖基坑底板抗突涌安全稳定性评估，直至满足基坑底板抗突涌安全稳定性要求。
上述本发明的有益效果如下：
本发明的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法中，岩土体强度参数通过原位测试方式获取，测试环境为现场作业环境，与传统获取方式相比，可有效避免试验环境、试样加工尺寸、土样脱水等因素造成的测试精度的降低。
本发明的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，在拟开挖基坑区域内实时原位测试得到岩土体强度参数，获取方式较为灵活，对基坑支护设计及抗突涌灾害防治具有较强的指导性与科学性，可弥补传统勘探方式中测试精度低、随机性大等缺陷。
本发明的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，通过利用原位测试获得的岩土体强度参数，估算得到了拟开挖基坑底板抗突涌破坏面处的总抗剪切力，并将岩土体自身强度与抗剪切破坏力纳入到突涌稳定性验算模型中，可弥补现有规范中未考虑岩土体自身强度的不足，尤其当基坑周边岩土体强度较高时，采用本发明可获得较好的经济性，而规范方法则相对具有一定的保守性。
本发明的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，建立的考虑岩土体强度影响的基坑突涌稳定性验算模型中，考虑了岩土体重度、粘聚力、内摩擦角、侧压力系数等力学参数，较为全面地考虑了岩土体物理力学性质，同时也考虑了岩土体埋深与自重应力的影响，更加符合承压水地层基坑突涌破坏的实际工况，评估方法更为科学，具有更强的指导意义。
本发明的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，基于原位测试技术，建立了考虑岩土体自身强度影响的基坑突涌稳定性成套分析方法，并给出了基坑安全稳定性不满足要求时的具体处理方式，对工程实际指导性较强，且较为系统，可有效弥补现有技术中的不足，可为承压水地层基坑突涌灾害防治提供有效参考。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法的流程图；
图2是本发明原位测试钻孔及测点布置示意图；
图3是本发明基坑突涌破坏机制图；
图4是本发明粘聚力等岩土体参数取值方法示意图；
图5是本发明原位钻孔剪切测试原理图；
图6是本发明原位钻孔剪切测试数据拟合示意图；
图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
其中，1—地层；2—地表；3—基坑开挖边界；4—钻孔；5—承压水头h w；6—测点；7—承压含水层；8—基坑坑底；9—咬合装置；10—拉杆。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，其包括以下步骤：
(一)原位钻孔测试：
步骤1：在拟开挖基坑区域内（即基坑开挖边界3区域内），沿地表2垂直向下对地层1进行钻孔；
步骤2：在钻孔过程中，按某一深度间隔，利用原位测试装置对岩土体强度进行测试，每一次测试对应一个测点6，测得不同深度z i处的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi，并对钻孔4芯样进行测试，测得对应的岩土体重度值γ zi(其中，i=1,2,…n，i为起值为1的连续正整数，其表示测点6编号，n为自然数)；
步骤3：当钻孔钻至承压含水层7时，停止钻孔；记录此时对应的钻孔深度H 0；同时，承压含水层7内的承压水会沿钻孔4上升，根据承压水上升的最终位置，测得承压水的承压水头h w5。
(二)基坑抗突涌安全评估：
步骤4：根据拟开挖基坑的宽度B与深度H，利用步骤3测得的承压水头h w5，可得到拟开挖基坑底板承压水破坏力P为：
Figure 794203DEST_PATH_IMAGE015
(1)；
其中，
Figure 391406DEST_PATH_IMAGE013
为水的重度(kN/m3)；
步骤5：根据步骤2测得的拟开挖基坑坑底8至承压含水层7间底板的岩土体重度值γ zi，计算求得底板岩土体自重G为：
Figure 602725DEST_PATH_IMAGE016
(2)；
其中，d为拟开挖基坑坑底8处对应的测点6编号；
Figure 387011DEST_PATH_IMAGE002
为测点6深度z i-1到z i范围内岩土体的平均重度值；
步骤6：根据步骤2测得的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi、岩土体重度值γzi，并根据Mohr-Coulomb强度准则，可求得底板岩土体抗剪切力F为：
Figure 189749DEST_PATH_IMAGE017
(3)；
其中，
Figure 812098DEST_PATH_IMAGE004
为测点6深度z i-1到z i范围内岩土体的平均粘聚力，/>
Figure 397581DEST_PATH_IMAGE005
为测点6深度z i-1到z i范围内岩土体的平均侧压力系数；m为从地表处第一个测点到测点深度z i处范围内对应的测点编号，取值范围为1~i，当m=1时为第一个测点，对应的z m-1为z 0，大小等于0，当m=i时对应深度z i处测点；/>
Figure 997058DEST_PATH_IMAGE006
为测点6深度z m-1到z m范围内岩土体的平均重度值，/>
Figure 54751DEST_PATH_IMAGE007
为测点6深度z i-1到z i范围内岩土体的平均内摩擦角；
步骤7：根据步骤4～步骤6求得的拟开挖基坑底板承压水破坏力P，底板岩土体自重G以及底板岩土体抗剪切力F，计算求得基坑底板突涌稳定性安全系数K ty为：
Figure 355108DEST_PATH_IMAGE018
(4)；
步骤8：根据步骤7中求得的基坑底板突涌稳定性安全系数K ty，对基坑底板抗突涌安全稳定性进行评估：若K ty＞1，说明基坑开挖深度对应的底板厚度满足抗突涌安全稳定需求；若K ty≤1，则说明开挖深度过大，对应的基坑底板厚度较小，容易发生突涌破坏，不能满足抗突涌安全稳定需求，则表明需采取措施进行处理；
步骤9：若K ty≤1，说明基坑开挖深度不满足抗突涌安全稳定需求，可通过以下两种方式进行处理：
方式1：减小基坑开挖深度，并根据修改后的基坑开挖深度，重复步骤5～步骤8，直至满足基坑底板抗突涌安全稳定性要求；
方式2：对现场地层1进行加固处理；在加固处理完毕后，重新在拟开挖基坑区域内，沿地表2垂直向下进行原位钻孔测试，测得加固后的地层1岩土体强度参数，并重复步骤2～步骤8，直至满足基坑底板抗突涌安全稳定性要求。
进一步地，步骤2中，原位测试装置采用现有设备，如可为原位钻孔剪切测试仪，在此不再赘述。
采用原位测试装置进行测试时，具体过程如下：
首先，在钻孔4任一深度z i处，利用钻孔探头，对钻孔4孔壁岩土体施加不同的法向压力
Figure 167950DEST_PATH_IMAGE009
。由于钻孔探头具有咬合装置9（咬合装置9可为外侧带有锯齿的结构，采用现有技术，在此不再赘述），其可卡入孔壁岩土体设定深度，与土体不会产生相对滑动；可设置拉杆10与钻孔探头连接，此时向上拉动拉杆10给钻孔探头向上的力即可实现钻孔探头对孔壁岩土体的上拔剪切破坏。同时，将峰值上拔力T除以法向压力/>
Figure 192406DEST_PATH_IMAGE008
的作用面积，得到不同法向压力下岩土体的剪切力值/>
Figure 997332DEST_PATH_IMAGE010
；
其次，将上述得到的任一深度处对应的多组
Figure 391011DEST_PATH_IMAGE011
值在坐标系中连接为光滑曲线；
最后，利用Mohr-Coulomb强度准则表达式对上述曲线进行拟合，得到深度z i处的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi。
步骤2中，在原位测试的n个测点6中，当i=d时，对应测点6为拟开挖基坑坑底8处的测点6，当i=n时，对应测点6为停止钻孔、钻孔深度H 0处的测点6。在测试芯样岩土体重度值γ zi时，测试方法可为环刀法、蜡封法、水银排出法等。
步骤5中，
Figure 174818DEST_PATH_IMAGE002
为测点6深度z i-1到z i范围内岩土体的平均重度值，计算公式为：
Figure 919527DEST_PATH_IMAGE019
(5)。
步骤6中，侧压力系数k zi可通过侧限条件下的单向固结试验或三轴压缩试验测得，也可根据式(6)或式(7)计算获得。
Figure 324881DEST_PATH_IMAGE020
(6)；
其中，φ zi为深度zi处的岩土体内摩擦角(°)。
Figure 543373DEST_PATH_IMAGE021
(7)；
其中，μ zi为深度z i处的岩土体泊松比，取值范围一般为0.2～0.3，也可根据前期地勘报告确定。
Figure 635701DEST_PATH_IMAGE004
为测点6深度z i-1到z i范围内岩土体的平均粘聚力，/>
Figure 861846DEST_PATH_IMAGE007
为测点6深度z i-1到z i范围内岩土体的平均内摩擦角，/>
Figure 19027DEST_PATH_IMAGE005
为测点6深度z i-1到z i范围内岩土体的平均侧压力系数，计算公式见式(8)～式(10)：/>
Figure 154342DEST_PATH_IMAGE022
(8)；
Figure 485747DEST_PATH_IMAGE023
(9)；
Figure 877152DEST_PATH_IMAGE024
(10)。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
以基坑宽度B为5m，深度H为8m的拟开挖基坑工程为例，对本发明基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法进行详细说明。
步骤1：在拟开挖基坑中心处，沿地表2垂直向下进行钻孔。
步骤2：在钻孔过程中，每隔固定深度间隔，利用原位测试装置对岩土体强度进行测试，并确保测试测点6中应包含基坑坑底8处的测点6(i=d)及钻孔停止深度处的测点6(i=n)。在本实施例中，采用了原位钻孔剪切测试仪进行测试。具体操作步骤如下：
(1)首先，每隔0.5m，利用钻孔探头对孔壁岩土体施加不同的法向应力
Figure 403072DEST_PATH_IMAGE008
，并通过原位钻孔剪切测试仪对孔壁岩土体进行上拔剪切破坏；同时，将上拔力T除以/>
Figure 829112DEST_PATH_IMAGE008
的作用面积，计算得到岩土体的剪切力/>
Figure 269101DEST_PATH_IMAGE010
，如图4所示；
(2)将测试得到的多组
Figure 39480DEST_PATH_IMAGE011
值在坐标系中连接为光滑曲线，并利用如下所示的Mohr-Coulomb强度准则表达式对该曲线进行拟合，得到深度z i处的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi，如图5所示：
Figure 584468DEST_PATH_IMAGE025
；
(3)最后，利用环刀法等方法，对钻孔4芯样进行测试，得到岩土体重度值γ zi。
不同深度处的岩土体参数测试结果如表1所示。
表1 不同钻孔深度处的岩土体参数
Figure 187051DEST_PATH_IMAGE026
Figure 355865DEST_PATH_IMAGE027
同时，为方便后续计算，通过以下公式，计算并列出了每个钻孔4区间的岩土体平均粘聚力、平均内摩擦角、平均重度值及平均侧压力系数，如表2所示：
Figure 790038DEST_PATH_IMAGE028
；/>
Figure 905761DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure 40814DEST_PATH_IMAGE030
；
Figure 271413DEST_PATH_IMAGE031
。
其中，岩土体侧压力系数k zi可通过侧限条件下的单向固结试验或三轴压缩试验测得，也可根据公式
Figure 734493DEST_PATH_IMAGE032
或/>
Figure 456505DEST_PATH_IMAGE033
计算得到，公式中每个符号的含义与前文相同，此处不再重复。在本实施例中，岩土体侧压力系数通过公式
Figure 773960DEST_PATH_IMAGE034
计算得到。
表2 岩土体平均粘聚力、内摩擦角、重度及侧压力系数
Figure 346893DEST_PATH_IMAGE035
/>
Figure 573301DEST_PATH_IMAGE036
步骤3：当钻孔钻至承压含水层7时，停止钻孔。记录此时对应的钻孔深度H 0为12m。同时，含水层内的承压水会沿钻孔4上升，根据承压水上升的最终位置，记录承压水的承压水头。本实施例中，以承压水头h w5=9m进行计算。
步骤4：根据拟开挖基坑的宽度B与深度H，利用步骤3测得的承压水头h w5，可得到拟开挖基坑底板承压水破坏力P为：
Figure 388417DEST_PATH_IMAGE037
。
步骤5：根据步骤2测得的基坑坑底8至承压含水层7间底板的岩土体重度值γ zi(见表1，钻孔4序号i=16～23)，对岩土体的平均重度值
Figure 124160DEST_PATH_IMAGE002
进行计算(见表2，钻孔4序号i=16～23)，并进一步计算求得底板岩土体自重G为：
Figure 513334DEST_PATH_IMAGE038
。
步骤6：根据步骤2测得的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi、岩土体重度值γzi(见表1)，以及计算求得的侧压力系数k zi，对岩土体的平均粘聚力
Figure 639422DEST_PATH_IMAGE004
、平均内摩擦角/>
Figure 213490DEST_PATH_IMAGE007
、平均重度值/>
Figure 177642DEST_PATH_IMAGE002
、平均侧压力系数/>
Figure 561218DEST_PATH_IMAGE005
进行计算(见表2)，并根据Mohr-Coulomb强度准则，最终可求得底板岩土体抗剪切力F为：/>
Figure 475735DEST_PATH_IMAGE039
。
步骤7：根据步骤4～步骤6求得的拟开挖基坑底板承压水破坏力P，底板岩土体自重G以及底板岩土体抗剪切力F，计算求得基坑底板突涌稳定性安全系数K ty为：
Figure 602959DEST_PATH_IMAGE040
。
步骤8：根据步骤7中求得的基坑底板突涌稳定性安全系数K ty，对基坑底板抗突涌安全稳定性进行评估。由步骤7可知，在本实施例中，基坑底板突涌稳定性安全系数K ty＞1，说明该基坑开挖深度对应的底板厚度满足抗突涌安全稳定需求。
步骤9：若步骤8中抗突涌安全稳定性评估不满足要求时，可通过以下两种方式进行处理：
方式1：减小基坑开挖深度，并根据修改后的基坑开挖深度，重复步骤5～步骤8，直至满足基坑底板抗突涌安全稳定性要求；
方式2：对现场地层1进行加固处理，具体加固方式包括水泥土搅拌桩、注浆加固、高压旋喷桩等。在加固处理完毕后，重新在拟开挖基坑区域内，沿地表2垂直向下进行原位钻孔测试，测得加固后的地层1岩土体强度参数，并重复步骤2～步骤8，直至满足基坑底板抗突涌安全稳定性要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，其特征是，包括以下步骤：
在拟开挖基坑区域内，沿地表垂直向下进行钻孔，原位测得不同深度处岩土体强度参数和承压水头；在钻孔过程中，按设定深度间隔，利用原位测试装置测得不同深度z i的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi，并对钻孔芯样进行测试，测得对应的岩土体重度值γ zi，其中，i为起值为1的连续正整数，其表示测点编号；承压水头的得出过程为：当钻孔钻至承压含水层时，停止钻孔，记录此时的钻孔深度H 0；承压含水层内的承压水沿钻孔上升，根据承压水上升的最终位置，测得承压水头h w；
计算拟开挖基坑底板承压水破坏力P、底板岩土体自重G、底板岩土体抗剪切力F，并求得基坑底板突涌稳定性安全系数K ty：
Figure QLYQS_1
；
根据拟开挖基坑坑底至承压含水层间底板的岩土体重度值γ zi，求得底板岩土体自重G为：
Figure QLYQS_2
；
其中，B为拟开挖基坑的宽度，d为拟开挖基坑坑底处对应的测点编号，n为自然数，
Figure QLYQS_3
为测点深度z i-1到z i范围内岩土体的平均重度值；
根据原位测试得到不同深度处的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi、岩土体重度值γzi，并根据Mohr-Coulomb强度准则，求得底板岩土体抗剪切力F为：
Figure QLYQS_4
；
其中，d为拟开挖基坑坑底处对应的测点编号，n为自然数，
Figure QLYQS_5
为测点深度z i-1到z i范围内岩土体的平均粘聚力，/>
Figure QLYQS_6
为测点深度z i-1到z i范围内岩土体的平均侧压力系数，m为从地表处第一个测点到测点深度z i处范围内对应的测点编号，/>
Figure QLYQS_7
为测点深度z m-1到z m范围内岩土体的平均重度值，/>
Figure QLYQS_8
为测点深度z i-1到z i范围内岩土体的平均内摩擦角；
对拟开挖基坑底板抗突涌安全稳定性进行评估：若K ty＞1，则基坑开挖深度对应的底板厚度满足抗突涌安全稳定需求；若K ty≤1，则基坑开挖深度过大，对应的基坑底板厚度较小，不能满足抗突涌安全稳定需求；
在K ty≤1时，通过以下方式进行处理：
减小基坑开挖深度，并根据修改后的基坑开挖深度，重新进行拟开挖基坑底板抗突涌安全稳定性评估，直至满足基坑底板抗突涌安全稳定性要求；
或，在K ty≤1时，通过以下方式进行处理：
对现场地层进行加固处理，在加固处理完毕后，重新在拟开挖基坑区域内，沿地表垂直向下进行钻孔，测得加固后的地层岩土体强度参数，重新进行拟开挖基坑底板抗突涌安全稳定性评估，直至满足基坑底板抗突涌安全稳定性要求。
2.如权利要求1所述的基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，其特征是，采用原位测试装置进行测试的过程如下：
在钻孔任一深度z i处，利用钻孔探头，对钻孔孔壁岩土体施加不同的法向压力
Figure QLYQS_9
，钻孔探头具有咬合装置，可卡入孔壁岩土体设定深度，通过给钻孔探头向上的力即可实现钻孔探头对孔壁岩土体产生上拔剪切破坏；同时，将峰值上拔力T除以法向压力/>
Figure QLYQS_10
的作用面积，得到不同法向压力下岩土体的剪切力值/>
Figure QLYQS_11
；将上述得到的任一深度处对应的多组
Figure QLYQS_12
值在坐标系中连接为光滑曲线；利用Mohr-Coulomb强度准则表达式对上述曲线进行拟合，得到深度z i处的岩土体粘聚力c zi、内摩擦角φ zi。
3.如权利要求1所述的基于原位测试的承压水地层基坑抗突涌安全评估方法，其特征是，根据拟开挖基坑的宽度B与深度H、承压水头h w，得到拟开挖基坑底板承压水破坏力P为：
Figure QLYQS_13
；
其中，
Figure QLYQS_14
为水的重度。/>
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