大井法在明沟排水中对基坑涌水量的估算

大井法在明沟排水中对基坑涌水量的估算
作者：马大鹏
来源：《中国科技博览》2014年第22期
[摘要]随着经济的快速增长，对基坑涌水量的估算技术也在不断发展，所以大井法在明沟排水中也应用越来越广泛，但是这项技术中还存在的很多的问题，本文就从对于大井法在明沟排水中对基坑涌水量的估算进行探讨。

[关键词]大井法对基坑涌水量估算
中图分类号：G62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0010-01
一、前言
随着社会科学的快速发展，在明沟排水中对基坑涌水量这项技术也越来越完善，但是对于大井法还是存在一些安全问题，解决问题是刻不容缓的，更能促使社会稳定和经济的不断的发展。

二、工程水文地质条件
1、地层条件
地层以粉砂类土为主局部粘性土薄层，顶部有厚度为1m左右的杂填土层，自上而下依次为：（1）杂填土：平均厚度为1.16m，不含水。

（2）粉质粘土层：平均厚度为1.12 m，不含水。

（3）粉砂：6.2m，饱和。

（4）粘土层：平均厚度为1 m，饱和。

5.粉细砂，平均厚度13.1 m饱和，而下为一层薄粘土和未钻透的粉砂层。

2、水文地质条件
该工程地下水为第四系孔隙潜水，除地表杂填土和粉质粘土外均含水丰富，补给方式主要是大气降水，平均渗透系数为7.9m/d，稳定地下水位为自然地面下2m处。

在矿坑疏干过程中，当矿坑的涌水量，包括其周围的水位降低呈现相对稳定的状态时，即可认为以矿坑为中心形成的地下水辐射流场，基本满足稳定井流的条件。

矿坑的形状极不规则，尤其是坑道系统，分布范围大，构成复杂的边界，要求将它理想化，在理论上可将形状复杂的坑道系统看成是一个大井在工作，而把不规则的坑道系统圈定的面积，相当于大井的面积，整个坑道系统的涌水量，就相当于大井的涌水量，从而可以近似应用裘布依的稳定流基本方程。

这种方法，在矿坑涌水量预测中称为“大井法”。

三、对基坑降水的大井法计算
1、条件认识与沉井群概化
根据基坑场地地质和水文地质条件分析可知，围堰基坑概化为一个封闭系统是不准确的，工程实施表明围堰大基坑仍然与外界有一定的水力联系。

基坑降水涌水量的计算应该依据基坑场地的水文地质条件，将基坑视为与外部（包括侧边和底部）有水量交换的补给边界。

根据施工二期的沉井群分布，沉井群的基坑可以概化为“带状大井”，设计要求整个沉井区水位降低基本一致，相当于一个“大井”的底。

因而，本文将采用“大井”解析方法，计算（验算）沉井群基坑的涌水量。

沉井群布置成“L”型，开挖基坑形状不规则，由于基坑周围含水层为层状非均值，故可以将“L”型的弯曲段“拉直”概化成一个长矩形基坑。

概化后的基坑长B=220 m，宽度C=23 m。

基坑的长宽比约等于10，而长宽比大于10可视为窄长型基坑（即带状大井），经试算分析，若采用圆型大井计算，结果偏大，故只适宜采用窄长公式计算基坑涌水量。

2、含水层渗透系数K的确定
基坑松散含水层为层状非均质，根据抽水试验的资料和坝区水位地质条件，采用稳定流抽水试验公式来计算渗透系数。

前期勘探阶段的抽水试验主孔未达到隔水底板，采用潜水非完整井公式[1]计算K：
4、基坑涌水量的计算
四、存在问题
（1）大井法作为地下水动力学方法，为理想化的模型，计算公式适于均质的含水层，而本区为非均质的裂隙含水带，而视为均质层计算求得渗透系数，影响了预算的精度。

（2）含矿破碎带含水带属弱含水带，在勘探坑道揭露时涌水量较大，而后逐渐减小，对矿床充水初期可能以静储量为主，矿坑越向深处采掘，水量不会增大，反面会减少，因此可能会出现预算结果与实际的偏差。

五、结束语
综上所述，就大井法在明沟排水中对基坑涌水量的估算而言，在明沟排水中对基坑涌水量的估算技术是越来越完善，但是还是存在一些问题，所以，相信在以后的日子中，随着科学技术人员不断的努力，会使社会经济的发展更上一层。

参考文献
[1] 李俊亭.地下水动力学.地质出版社，1987年.
[2] 房佩贤.专门水文地质学.地质出版社，1986年.
[3] 吴林高.工程降水设计施工与基坑渗流理论.人民交通出版社，2003年.。