基坑降水计算

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基坑降水计算

基坑降水计算

基坑降水计算一、降水量及降水井数量1、段落1计算基坑挖深12m,要求水位降至坑底下1.0m,设计采用管井降水,微承压水层渗透系数根据勘察报告提供值为4.0×10-5 ,取0.035m/d。

悬挂式止水帷幕段1:降水范围平面近似矩形,长:170m、宽:30m,面积约5100㎡,长宽比约6,按等效大井计算涌水量。

1)计算参数的选择本工程拟建场地内微承压水埋深在5.6m,相应标高约为-2.15m。

承压水层的厚度M=10m设计降水深度s=1m等效半径r0=√A/3.14=40.3m抽水影响半径RR=10S√k=10×1×√0.035=1.85mS——降水深度()mm dk——渗透系数(/)2)基坑涌水量按承压非完整井计算Q =2.73kMs lg [(R +r0)/r0]+M −l llg ⁡(1+0.2M/r 0) =2.73×0.035×10×1lg [(1.85+40.3)/40.3]+10−33×lg ⁡(1+0.2×10/40.3) =13.9m 3/d按承压完整井计算Q =2.73kMs lg [(R +r0)/r0]=2.73×0.1×50×10.47lg [(33.1+31.9)/31.9]=13.9m 3/d3)降水井数量单井出水能力q′=120πrl√k 3=120×3.14×0.15×3×√0.0353=55.5m 3/d降水井数量n=1.2Q/q=1.2×13.9/55.5=1。

2、段落2计算基坑挖深18m ,要求水位降至坑底下1.0m ,设计采用管井疏干降水,微承压水层渗透系数根据勘察报告提供值为1.0×10-3 ~ 1.0×10-4cm/s (即:0. 864 ~ 0.0864m/d ),取1~0.1m/d(根据土层分布综合判断平均渗透系数应取0.1m/d)。

深基坑工程降水沉降分析计算

深基坑工程降水沉降分析计算

深基坑工程降水沉降分析计算1. 引言1.1 深基坑工程降水沉降分析计算概述深基坑工程是指在城市中心或繁华商业区建设的高度超过一定数值的基坑,通常用于建造高层建筑或地下商业空间。

由于基坑深度较大,土层承受的压力也会增加,因此在施工过程中需要考虑降水沉降分析计算。

降水是指由于人工挖土、降雨等原因导致基坑内水位升高的情况,如果不及时排水处理,可能会导致基坑失稳甚至发生塌陷。

降水量的计算与分析对于深基坑工程至关重要。

除了降水量,还需要考虑降水对工程的影响,包括地基土壤的稳定性、土壤压力分布等方面。

地下水位的变化也会影响沉降情况。

当地下水位下降时,可能导致土层产生松动而引起沉降,而地下水位上升则可能导致土层变得密实而减缓沉降速度。

在进行沉降计算时,需要考虑地下水位变化对沉降的影响。

为了准确地进行深基坑工程降水沉降分析计算,需要建立相应的计算方法与模型。

通过实例分析不同工程条件下的降水沉降情况,可以验证计算方法的准确性,为实际工程建设提供参考依据。

深基坑工程降水沉降分析计算是一个综合性的工程问题,需要系统地分析各种因素的影响,以确保工程的安全与稳定。

2. 正文2.1 降水量计算与分析降水量的计算与分析在深基坑工程中起着至关重要的作用。

深基坑工程施工过程中,需要考虑地下水的影响,尤其是降水对工程的影响。

降水量的计算是确定降水对工程的影响程度的关键步骤。

降水量计算通常基于降水量的统计数据和气象学原理进行。

常用的降水量计算方法包括传统统计方法、数值预报方法和概率预测方法。

传统统计方法主要基于历史气象数据和统计分析,通过对历史降水量数据的分析来推测未来降水量。

数值预报方法则是基于数值模型进行降水量预测,利用大气环流动力学原理推算未来一段时间内的降水量。

概率预测方法则是将降水量视为一个随机过程,通过概率统计分析来推测未来降水量的可能范围。

在深基坑工程中,降水量的计算与分析需要考虑多种因素,如地形地貌、气象条件、工程施工方式等。

基坑降水计算

基坑降水计算

基坑降水计算1.降水影响半径确定影响半径的方法很多,在矿坑涌水量计算中常用库萨金和吉哈尔特经验公式作近似计算。

当设计的矿山进行了大降深群孔抽水试验或坑道放水试验时,为了推求较为准确的影响半径,可利用观测孔网资料为基础的图解法进行推求。

1.1、经验公式法计算影响半径的主要经验公式见表1。

表1 计算影响半径的经验公式1.2、图解法当设计矿山做了大降深群孔抽水或坑道放水试验时,为了推求较为准确的影响半径,可利用观测孔实测资料,用图解法确定影响半径。

(一)自然数直角座标图解法在直角座标上,将抽水孔与分布在同一直线上的各观测孔的同一时刻所测得的水位连结起来,尚曲线趋势延长,与抽水前的静止水位线相交,该交点至抽水孔的距离即为影响半径(见图1)。

观测孔较多时,用图解法确定的影响半径较为准确。

(二)半对数座标图解法在横座标用对数表示观测孔至抽水孔的距离,纵座标用自然数表示抽水主孔及观测孔水位降深的直角座标系中,将抽水主孔的稳定水位降深及同时刻的观测孔水位降低标绘在相应位置,连结这两点并延长与横座标的交点即为影响半径(见图2)。

当有两个或两个以上观测孔时,以观测孔稳定水位降深绘图更准些。

1.3、影响半径经验数值根据岩层性质、颗粒粒径及单位涌水量与影响半径的关系来确定影响半径,见表2与表3。

表2 松散岩土影响半径(R)经验数值表3 单位涌水量与影响半径关系2 计算模型及公式2.1.潜水完整井计算模型()⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=01log 2366.1r R S S H kQ …………………………………………公式1式中:Q 基坑涌水量(m 3/d );k :渗透系数(m/d ); H :潜水含水层厚度(m ): S :基坑水位降深(m ); R :降水影响半径(m ); r 0:基坑等效半径(m )。

2.2.承压水完整井计算模型⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=01lg 73.2r R MS kQ式中:Q :K R :r 0:基坑(m );M :承压含水层厚度(m )2.3.承压水非完整井计算模型⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=002.01lg 1lg 73.2r M l l M r R MSkQ ……………………………公式式中:Q :基坑涌水量(m 3/d );K :渗透系数(m/d ); R :降水影响半径(m ); r 0:基坑等效半径(m ); M :承压含水层厚度(m ); S :基坑水位降深(m );l :基坑降水井过滤器工作部分长度(m )2.4.承压—潜水完整井计算模型()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--=021lg 2366.1r R h M M H k Q 式中:Q :基坑涌水量(m 3/d );K :渗透系数(m/d ); R :降水影响半径(m ); r 0:基坑等效半径(m ); M :承压含水层厚度(m );h2.5.线形工程潜水完整井计算模型R h H kL Q 22-=…………………………………………………公式5()222h H Rxh y -+=……………………………………………公式6 ()dR r d SS H k q w 2ln 2πππ+-=…………………………………………………公式7双直线井排,条件同上,适用条件:①均质潜水含水层; ②完整井点; ③位于无界含水层中; ④直线井点排,两侧进水; ⑤L>50m 。

深基坑工程降水沉降分析计算

深基坑工程降水沉降分析计算

深基坑工程降水沉降分析计算深基坑工程是指在城市中心地区或者人口密集区域,建设大型地下结构或者地下空间时所进行的挖土取址工程。

随着城市化进程的加快和土地资源的日益紧张,深基坑工程在城市建设中起到了至关重要的作用。

深基坑工程所带来的地下水涌入和地面沉降问题受到了广泛的关注。

本文将针对深基坑工程降水沉降进行分析计算,以期为相关工程提供理论支持和技术指导。

一、深基坑工程降水沉降的原因1.深基坑开挖过程中,地下水随着土方开挖而受到扰动,导致地下水涌入;2.地下水涌入对周围土层稳定性造成破坏,引发地面沉降;3.地下水涌入还可能引发地下结构或者地下设施周边土层的松动和破坏。

二、深基坑工程降水沉降的影响1.地下水涌入会导致周围建筑物的基础遭受摧毁,甚至引发建筑物的倒塌;2.地下水涌入还可能导致地下结构或者地下设施的地基沉降,从而影响地下结构或者地下设施的正常使用;3.地面沉降会对周边交通、排水系统、管道等基础设施产生影响,甚至引发交通事故、排水不畅、管道爆裂等问题。

三、深基坑工程降水沉降的分析计算1.地下水涌入分析计算(1)根据深基坑工程所处地区的地质、水文条件,确定地下水位情况;(2)通过对地下水位的监测和分析,确定地下水涌入的量和速度;(3)结合地下水涌入的量和速度,采用水文地质工程学的理论和方法,进行地下水涌入的分析计算。

四、深基坑工程降水沉降的对策与措施1.降水方面(1)合理确定降水设施的类型和配置,采用抽水井、排水渠等方式,不断降低地下水位,控制地下水涌入的量和速度;(2)在降水设计中,也要考虑拆除工程、地下设施建设等过程对地下水位的影响,合理调整降水设计方案。

2.沉降方面(1)在地下结构或者地下设施设计中,要合理设置排水系统,保障地下水的正常排泄和透排,减少地基承载力降低;(2)在地下结构或者地下设施施工过程中,采用加固土体、灌浆加固等技术手段,增强土体的承载能力和稳定性;(3)及时调整地下结构或者地下设施的设计和施工方案,以适应地下水涌入和地面沉降的变化情况。

降水计算公式

降水计算公式

一、潜水计算公式1、公式1Q kH S SR r r =-+-1366200.()lg()lg()式中: Q 为基坑涌水量(m 3/d);k 为渗透系数(m/d);H 为潜水含水层厚度(m); S 为水位降深(m);R 为引用影响半径(m);r 0为基坑半径(m)。

2、公式2Q kH S Sb r =--1366220.()lg()lg()式中: Q 为基坑涌水量(m 3/d); k 为渗透系数(m/d); H 为潜水含水层厚度(m);S 为水位降深(m);b 为基坑中心距岸边的距离(m); r 0为基坑半径(m)。

3、公式3Q kH S Sb r b b b =--⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥1366222012.()lg 'cos ()'ππ式中:Q 为基坑涌水量(m 3/d);k 为渗透系数(m/d);H 为潜水含水层厚度(m); S 为水位降深(m);b 1为基坑中心距A 河岸边的距离(m);b 2为基坑中心距B 河岸边的距离(m);b '=b 1+b 2; r 0为基坑半径(m)。

4、公式4Q kH S SR r r b r =-+-+1366220200.()lg()lg ('')式中: Q 为基坑涌水量(m 3/d);k 为渗透系数(m/d);H 为潜水含水层厚度(m); S 为水位降深(m);R 为引用影响半径(m);r 0为基坑半径(m);b ''为基坑中心至隔水边界的距离。

5、公式5Q kh h R r r h l l h r =-++--+--136610222000.lg lg(.)h H h -=+2式中:Q 为基坑涌水量(m 3/d); k 为渗透系数(m/d);H 为潜水含水层厚度(m);R 为引用影响半径(m); r 0为基坑半径(m);l 为过滤器有效工作长度(m);h 为基坑动水位至含水层底板深度(m);h -为潜水层厚与动水位以下的含水层厚度的平均值(m)。

基坑降水计算

基坑降水计算

(二)基坑降水计算根据本工程《岩土工程勘察报告》可知,因场地水位较浅,旱季施工,涌水量不大,在基坑施工时降水措施可采取坑内挖沟设降水井明排方式进行基坑排水。

井深从基坑底标高向下2.0米。

井内径0.9米。

在师大世博学院和祭天山两侧水量较大,在这两侧各设5个和4个降水井。

基坑底四周设300×300排水盲沟,连接降水井进行降排水。

其它两侧降水井按间距25~30设置一口,可满足基坑降水要求。

地下水位降至基底下1m.采用14台管径为¢70的污水水泵进行抽排至沉淀池,沉淀处理后,由14台管径为¢70清水水泵抽排至市政雨水管网或河道。

降水Q计算:Q=5井×12m3井*小时×24小时+9井×12m3/井*小时×16小时=3168m3排水量Q计算:污水水泵(清水水泵):Q1=5台×12m3/台*小时×24小时+9台×12m3/台*小时×16小时=3168m3六、施工组织管理1、施工管理目标(1)质量目标:优良。

(2)工期目标:工期30天。

确保在30天内完成基坑支护、降水、挖土外运工作,其余项目确保在业主规定的时间内完成。

(3)安全目标:创“无事故工程”。

2、项目施工组织机构设置(1)我公司把本工程列为重点项目工程,在全公司范围内抽调年富力强、管理水平高、具有丰富施工经验的人员组成本工程项目经理部,严格按项目法组织施工。

(2)成立云南长机房地产开发有限公司都市名典苑工程基坑开挖及支护施工项目经理部。

推行项目法施工,减少管理层次,提高办事效率,项目部对本工程的施工全权负责。

(3)施工现场项目经理受公司法定代表人的委托,组成项目经理部,负责工程的全面实施。

项目经理部设置项目经理1人;项目副经理1人;项目技术负责人1人;工长6人;质量检查员1人;安全检查员1人;内页技术员1人;测量员2人;试验、计量员2人;机务员2人;材料员2人;项目经理部实行矩阵式的施工管理体系,全面履行施工承包合同。

深基坑工程降水沉降分析计算

深基坑工程降水沉降分析计算

深基坑工程降水沉降分析计算深基坑工程是指在城市建设中,为了满足地下空间利用的需要或者为了施工需要而开挖并保持地下较大部分的开放空间,同时在周围有建筑或者其他边界限制的情况下所进行的开挖工程。

深基坑工程往往涉及到大量的地下水处理和地下沉降分析计算。

本文将简要介绍深基坑工程中的降水和沉降分析计算。

在深基坑工程中,降水是非常重要的一环,因为在开挖深基坑的过程中,地下水容易涌入基坑内,给施工带来严重困难。

降水主要有两种类型,即瞬时降水和稳态降水。

1、瞬时降水瞬时降水是指在开挖深基坑的过程中,因为地下水位的升高而导致的大量地下水涌入基坑的现象。

为了解决这一问题,需要对基坑周围的地下水位做出精确的测量,并采取相应的降水措施,如设置排水管道,进行泵水等。

同时还需要对地下水位的变化做出实时的监测,以便及时采取对策,确保施工的顺利进行。

2、稳态降水稳态降水是指在基坑周围的地下水位已经达到一个稳定状态,不再发生明显变化的情况下进行的降水。

在进行稳态降水分析时,需要通过对地下水文资料的综合分析,与现场实测数据相结合,以确定地下水的存在状态及流动方向,并以此为基础,计算出需要进行降水处理的范围和水量。

二、深基坑工程沉降分析计算在深基坑工程中,地下挖掘会导致周围土体的沉降,这可能会对周围建筑物和地下管线等构筑物造成影响。

对于深基坑工程的沉降分析计算非常重要。

1、地下土体参数的测定在进行沉降分析计算之前,首先需要对周围的地下土体参数进行精确的测定。

这些参数包括土壤的密度、孔隙度、压缩模量等。

通过对这些参数的测定和分析,可以为后续的沉降分析提供准确的数据基础。

2、沉降模型的建立在确定了地下土体参数之后,需要建立相应的沉降模型。

根据地下挖掘的情况和周围土体的特性,可以采用不同的沉降模型,如一维沉降模型、二维沉降模型或三维沉降模型。

通过建立相应的沉降模型,可以对基坑周围土体的沉降情况进行定量的分析和计算。

深基坑工程中的降水和沉降分析计算是非常重要的工作,它们可以保证基坑施工的顺利进行,并最大程度地减少对周围环境和建筑物的影响。

基坑降水计算

基坑降水计算

基坑降水计算1、降水影响半径确定影响半径得方法很多,在矿坑涌水量计算中常用库萨金与吉哈尔特经验公式作近似计算。

当设计得矿山进行了大降深群孔抽水试验或坑道放水试验时,为了推求较为准确得影响半径,可利用观测孔网资料为基础得图解法进行推求。

1、1、经验公式法计算影响半径得主要经验公式见表1。

表1 计算影响半径得经验公式1、2、图解法当设计矿山做了大降深群孔抽水或坑道放水试验时,为了推求较为准确得影响半径,可利用观测孔实测资料,用图解法确定影响半径。

(一)自然数直角座标图解法在直角座标上,将抽水孔与分布在同一直线上得各观测孔得同一时刻所测得得水位连结起来,尚曲线趋势延长,与抽水前得静止水位线相交,该交点至抽水孔得距离即为影响半径(见图1)。

观测孔较多时,用图解法确定得影响半径较为准确。

(二)半对数座标图解法在横座标用对数表示观测孔至抽水孔得距离,纵座标用自然数表示抽水主孔及观测孔水位降深得直角座标系中,将抽水主孔得稳定水位降深及同时刻得观测孔水位降低标绘在相应位置,连结这两点并延长与横座标得交点即为影响半径(见图2)。

当有两个或两个以上观测孔时,以观测孔稳定水位降深绘图更准些。

1、3、影响半径经验数值根据岩层性质、颗粒粒径及单位涌水量与影响半径得关系来确定影响半径,见表2与表3。

表2 松散岩土影响半径(R)经验数值岩土名称主要颗粒粒径(mm) 影响半径(m)粉砂细砂中砂粗砂板粗砂小砾中砾大砾0、05~0、10、1~0、250、25~0、50、5~1、01、0~2、02、0~3、03、0~5、05、0~10、025~5050~100100~200300~400400~500500~600600~15001500~3000 表3 单位涌水量与影响半径关系单位涌水量(L/S·m)影响半径(m)单位涌水量(L/S·m)影响半径(m)>2、0 2、0~1、0 1、0~0、5 >300~500100~30050~1000、5~0、330、33~0、2<0、225~5010~25<102 计算模型及公式2、1、潜水完整井计算模型…………………………………………公式1式中:Q基坑涌水量(m3/d);k:渗透系数(m/d);H:潜水含水层厚度(m):S:基坑水位降深(m);R:降水影响半径(m);r0:基坑等效半径(m)。

基坑降水计算程序(2012规范版)

基坑降水计算程序(2012规范版)
基坑降水计算程序(2012规范)
类别
承压水非完 整井Βιβλιοθήκη 参数 基坑面积(m2)渗透系数k (m/d) 等效半径r 0 =(A/π)1/2
井水位降深sw(m) 降水井影响半径R =10sw(k )1/2
降水后基坑内的水位高度h(m) 潜水含水层厚度H(m)
基坑地下水位的设计降深sd(m) hm(m)
过滤器长度l (m) 过滤器半径r s (m) 基坑涌水量Q (m3/d) 管井单井出水量q (m3/d) 降水井数量n=1.1Q/q
012规范)
计算结果 16328.00 25.920 72.111 10.00 509.117 6.20 13.10 5.00 9.650 4.00 0.25 4122.591 1112.068 4.078 5
15.00 5.00
5088.334 1112.068
5.033 6
,承压水非完整井计算结果 井适当放大可用于本地区
取整
承压--潜水 非完整井
降水井总长度H (m) 坑底至管井底距离h (m)
基坑涌水量Q (m3/d) 管井单井出水量q (m3/d)
降水井数量n=1.1Q/q 取整
注:苏州地区一般按300-500m2一口降水井,承压水非完整井计算结果 基本不适于本地区,建议承压--潜水非完整井适当放大可用于本地区
备注
输入项 输入项
当井深 输入项 水位小
输入项 输入项 输入项 输入项 输入项
结果 输入项 输入项
结果
Q 3.1314k (2H sd )sd ln(1 R ) r0
Q
3.1314k
ln(1
R)
H 2 h2 hm l ln(1
0.2
hm

基坑降水及地面沉降变形计算

基坑降水及地面沉降变形计算

基坑降水及地面沉降变形计算------------------------------------------------------------------- 计算项目: 降水计算 1------------------------------------------------------------------- [原始条件]:计算模型: 潜水完整井;基坑远离边界水位降深 7.500(m)过滤器半径 0.375(m)水头高度 8.500(m)渗透系数 35.000(m/d)单井出水量 360.000(m3/d)沉降计算经验系数 1.000----------------------------------------沉降影响深度内土层数:3场区内丰水季节地下水埋深: 5.000(m)层号层厚度(m) Es(MPa)1 4.000 5.0002 8.000 28.0003 5.000 35.000----------------------------------------基坑轮廓线定位点数:8定位点号坐标x(m) 坐标y(m)1 420.578 357.1292 515.742 355.4413 519.539 571.5314 411.469 573.1485 409.758 474.5316 414.883 461.8097 414.141 427.3018 418.703 400.180----------------------------------------降水井点数:27个(各井间距22.0米)井点号坐标x(m) 坐标y(m) 抽水量(m3/d)1 516.724 354.423 360.0002 517.150 378.656 360.0003 517.576 402.888 360.0004 518.002 427.121 360.0005 518.427 451.353 360.0006 518.853 475.586 360.0007 519.279 499.818 360.0008 519.705 524.051 360.0009 520.131 548.283 360.00010 520.556 572.516 360.00011 498.542 572.845 360.00012 476.528 573.175 360.00013 454.514 573.504 360.00014 432.500 573.833 360.00015 410.486 574.163 360.00016 410.053 549.208 360.00017 409.621 524.254 360.00018 409.188 499.300 360.00019 408.755 474.346 360.00020 413.879 461.626 360.00021 413.139 427.228 360.00022 417.707 400.075 360.00023 418.663 378.110 360.00024 419.620 356.146 360.00025 443.896 355.715 360.00026 468.172 355.285 360.00027 492.448 354.854 360.000----------------------------------------任意点降深计算公式采用:基坑工程手册公式沉降计算方法:岩土工程勘察规范方法, 即不考虑应力随深度衰减的方法----------------------------------------[计算结果]:1.基坑涌水量计算:按《规范》附录F计算得:根据《规范》F.0.7 确定降水影响半径 R = 258.723(m)根据《规范》F.0.7 确定基坑等效半径 r0 = 84.472(m)基坑涌水量 = 5595.100(m3/d)2.降水井的数量计算:按《规范》8.3.3计算得:单井出水量按360.000(m3/d)计算,需要降水井的数量 = 18井单井出水量按240.000(m3/d)计算,需要降水井的数量 = 26井3.单井过滤器进水长度计算:按《规范》8.3.6验算得:单井过滤器进水长度 =6.000(m)4.各点降深与地表沉降计算:降深按《基坑工程手册》计算按用户指定的井数(27)、井位、各井抽水量,计算得:在指定范围内: 最小降深=0.010(m) 最大降深=8.500(m)在指定范围内: 最小沉降=0.0(cm) 最大沉降=2.1(cm)5.建筑物各角点降深与沉降计算:选取人民医院住宅楼为计算模型,角点分布:建筑物角点1: 降深=4.093(m) 沉降=1.309(cm)建筑物角点2: 降深=8.500(m) 沉降=2.057(cm)建筑物角点3: 降深=8.500(m) 沉降=2.057(cm)建筑物角点4: 降深=4.230(m) 沉降=1.342(cm)建筑物各角点: 最小降深=4.093(m) 最大降深=8.500(m)建筑物各角点: 最小沉降=1.3(cm) 最大沉降=2.1(cm)选取计算的住宅楼为砌体承重结构,建筑物长66.39米,宽10.2米,基础埋深约1.5米,地基土为一般粘性土和中密以上砂土,为中等压缩性土,建筑各角点之间最大倾斜率 = 千分之 0.137,小于《建筑地基与基础设计规范》(GB50007-2011)规定的限值。

基坑降水计算指南

基坑降水计算指南

基坑降水计算指南1.降水影响半径确定影响半径的方法很多,在矿坑涌水量计算中常用库萨金和吉哈尔特经验公式作近似计算。

当设计的矿山进行了大降深群孔抽水试验或坑道放水试验时,为了推求较为准确的影响半径,可利用观测孔网资料为基础的图解法进行推求。

1.1、经验公式法计算影响半径的主要经验公式见表1。

表1 计算影响半径的经验公式1.2、图解法当设计矿山做了大降深群孔抽水或坑道放水试验时,为了推求较为准确的影响半径,可利用观测孔实测资料,用图解法确定影响半径。

(一)自然数直角座标图解法在直角座标上,将抽水孔与分布在同一直线上的各观测孔的同一时刻所测得的水位连结起来,尚曲线趋势延长,与抽水前的静止水位线相交,该交点至抽水孔的距离即为影响半径(见图1)。

观测孔较多时,用图解法确定的影响半径较为准确。

(二)半对数座标图解法在横座标用对数表示观测孔至抽水孔的距离,纵座标用自然数表示抽水主孔及观测孔水位降深的直角座标系中,将抽水主孔的稳定水位降深及同时刻的观测孔水位降低标绘在相应位置,连结这两点并延长与横座标的交点即为影响半径(见图2)。

当有两个或两个以上观测孔时,以观测孔稳定水位降深绘图更准些。

1.3、影响半径经验数值根据岩层性质、颗粒粒径及单位涌水量与影响半径的关系来确定影响半径,见表2与表3。

表2 松散岩土影响半径(R)经验数值表3 单位涌水量与影响半径关系2 计算模型及公式2.1.潜水完整井计算模型()⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=01log 2366.1r R S S H kQ …………………………………………公式1式中:Q 基坑涌水量(m 3/d );k :渗透系数(m/d ); H :潜水含水层厚度(m ): S :基坑水位降深(m ); R :降水影响半径(m ); r 0:基坑等效半径(m )。

2.2.承压水完整井计算模型⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=01lg 73.2r R MS kQ式中:Q :K R :r 0:基坑(m );M :承压含水层厚度(m )2.3.承压水非完整井计算模型⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=002.01lg 1lg 73.2r M l l M r R MSkQ ……………………………公式式中:Q :基坑涌水量(m 3/d );K :渗透系数(m/d ); R :降水影响半径(m ); r 0:基坑等效半径(m ); M :承压含水层厚度(m ); S :基坑水位降深(m );l :基坑降水井过滤器工作部分长度(m )()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--=021lg 2366.1r R h M M H k Q 式中:Q :基坑涌水量(m 3/d );K :渗透系数(m/d ); R :降水影响半径(m ); r 0:基坑等效半径(m ); M :承压含水层厚度(m );h2.5.线形工程潜水完整井计算模型R h H kL Q 22-=…………………………………………………公式5()222h H Rxh y -+=……………………………………………公式6 ()dR r d SS H k q w 2ln 2πππ+-=…………………………………………………公式7双直线井排,条件同上,适用条件:①均质潜水含水层; ②完整井点; ③位于无界含水层中; ④直线井点排,两侧进水; ⑤L>50m 。

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基坑降水计算1.降水影响半径确定影响半径的方法很多,在矿坑涌水量计算中常用库萨金和吉哈尔特经验公式作近似计算。

当设计的矿山进行了大降深群孔抽水试验或坑道放水试验时,为了推求较为准确的影响半径,可利用观测孔网资料为基础的图解法进行推求。

1.1、经验公式法计算影响半径的主要经验公式见表1。

表1 计算影响半径的经验公式公式作者应用条件公式中符号说明库萨金计算潜水含水层群井、基坑、矿山巷道的影响半径,有时也用于承压含水层R-影响半径,m;O-抽水时的涌水量,m3/d;H-承压水和潜水含水层的厚度,m;K-渗透系数,m/d;h-抽水时的水柱高度,m;S-抽水时的水位降深,m;ω-单位面积内的渗透量,m3/h;μ-给水度;t-由开始抽水至稳定下降漏斗形成的时间,h;l-自然条件下的水力坡度吉哈尔特潜水及承压水抽水初期确定影响半径库萨金潜水舒尔米潜水维别尔潜水苏洛夫和卡赞斯基计算泄水沟和排水渠的影响半径柯泽尼潜水完整井维别尔承压水别里托夫斯基潜水苏洛夫卡赞与斯基根据渗透值确定单孔或单井长期抽水影响半径引用值特罗扬斯基潜水完整井1.2、图解法当设计矿山做了大降深群孔抽水或坑道放水试验时,为了推求较为准确的影响半径,可利用观测孔实测资料,用图解法确定影响半径。

(一)自然数直角座标图解法在直角座标上,将抽水孔与分布在同一直线上的各观测孔的同一时刻所测得的水位连结起来,尚曲线趋势延长,与抽水前的静止水位线相交,该交点至抽水孔的距离即为影响半径(见图1)。

观测孔较多时,用图解法确定的影响半径较为准确。

(二)半对数座标图解法在横座标用对数表示观测孔至抽水孔的距离,纵座标用自然数表示抽水主孔及观测孔水位降深的直角座标系中,将抽水主孔的稳定水位降深及同时刻的观测孔水位降低标绘在相应位置,连结这两点并延长与横座标的交点即为影响半径(见图2)。

当有两个或两个以上观测孔时,以观测孔稳定水位降深绘图更准些。

1.3、影响半径经验数值根据岩层性质、颗粒粒径及单位涌水量与影响半径的关系来确定影响半径,见表2与表3。

表2 松散岩土影响半径(R)经验数值岩土名称主要颗粒粒径(mm)影响半径(m)粉砂细砂中砂粗砂板粗砂小砾中砾大砾0.05~0.10.1~0.250.25~0.50.5~1.01.0~2.02.0~3.03.0~5.05.0~10.025~5050~100100~200300~400400~500500~600600~15001500~3000 表3 单位涌水量与影响半径关系单位涌水量(L/S·m)影响半径(m)单位涌水量(L/S·m)影响半径(m)>2.0 2.0~1.0 1.0~0.5 >300~500100~30050~1000.5~0.330.33~0.2<0.225~5010~25<102 计算模型及公式2.1.潜水完整井计算模型()⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=01log 2366.1r R S S H kQ …………………………………………公式1式中:Q 基坑涌水量(m 3/d );k :渗透系数(m/d ); H :潜水含水层厚度(m ): S :基坑水位降深(m ); R :降水影响半径(m ); r 0:基坑等效半径(m )。

2.2.承压水完整井计算模型⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=01lg 73.2r R MS kQ式中:Q :K R :r 0:基坑(m );M :承压含水层厚度(m )2.3.承压水非完整井计算模型⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=002.01lg 1lg 73.2r M l l M r R MSkQ ……………………………公式式中:Q :基坑涌水量(m 3/d );K :渗透系数(m/d ); R :降水影响半径(m ); r 0:基坑等效半径(m ); M :承压含水层厚度(m ); S :基坑水位降深(m );l :基坑降水井过滤器工作部分长度(m )()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+--=021lg 2366.1r R h M M H k Q 式中:Q :基坑涌水量(m 3/d );K :渗透系数(m/d ); R :降水影响半径(m ); r 0:基坑等效半径(m ); M :承压含水层厚度(m );h2.5.线形工程潜水完整井计算模型R h H kL Q 22-=…………………………………………………公式5()222h H Rxh y -+=……………………………………………公式6 ()dR r d SS H k q w 2ln 2πππ+-=…………………………………………………公式7双直线井排,条件同上,适用条件:①均质潜水含水层; ②完整井点; ③位于无界含水层中; ④直线井点排,两侧进水; ⑤L>50m 。

2.6.线形工程承压完整井计算模型RkMSLQ 2=………………………………………………………公式8x RSH y -=………………………………………………………公式9适用条件:①均质承压含水层; ②线形排列井点,两侧进水;③完整井点,远离地表水体; ④L>50m 。

dR r d kMSq w 2ln 2πππ+=…………………………………………………公式10对于双直线井排,当排距不大,可近似按单排井计算单井出水量, 其出水量为上式计算之半 适用条件:①条件同上;②井排位于无界含水层中。

2.8.线形工程承压非完整井计算模型dR r d kMSq w 2ln 2πππ+=…………………………………………………公式11对于双直线井排,条件同上 适用条件: ①非完整井点; ②其它条件同上。

2.9.线形工程承压—潜水完整井计算模型()[]dR r d h M M H k q w 2ln 22πππ+--=…………………………………………公式12 对于双直线井排,条件同上 适用条件:①承压—潜水完整井点; ②其它条件同上。

2.10.降水引起地面沉降计算模型水位变化施加于土层的荷载引起土层的竖向变形属一维变形问题,因此沉降计算采用一维变形计算模型∑=⨯∆=ni EiHiP s …………………………………………公式13 式中:s ———最终沉降量(mm );△P ———水位变化施加于土层上的平均荷载(KPa ); H i ———计算土层的厚度(m ); E i ———土层的压缩模量(MPa )2.11.辐射井计算模型qn Q α=…………………………………………………………公式14 其中:l R h m K q 75.0lg36.122-=………………………………………公式15当h r >h 时: lR h m K q 25.0lg36.122-=…………………………………公式适用条件:①、远离水体或河流;②、l=30~50m式中:Q ——辐射井总出水量(m 3/d)n ——辐射管根数 q ——单管出水量(m 3/d) α——系数 m ——含水层厚度(m)h ——动水位以下含水层厚度(m)2.12.单井出水量计算公式:152Kl r q ⋅⋅⋅=π ………………………………………………公式17 式中:l :过滤器有效长度m ;γ:管井半径(m);K :渗透系数 m/s 。

2.13.抗突涌验算公式:γw H <γh …………………………………………………公式18式中:H :承压水头,由含水层顶面算起,m;h :基坑底部所需的最小隔水层厚度,m ;γw :水的重度,kN/m 3;γ:隔水层土的重度,kN/m 3。

2.14.潜水群井干扰抽水任意点降深计算公式:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋯⋯--=n x x x n R KQ H h 212.lg 1lg .366.1…………………………………公式19 式中:H :含水层厚度,m ;h :水头,m ;Q :基坑涌水量,m 3/d ;n x :某点到各井点中心距离,m ;R :影响半径,m 。

2.15.承压水群井干扰抽水任意点降深计算公式:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋯⋯-=n x x x n R KM Q S 21.1lg 366.0……………………………………………公式20 式中:M :含水层厚度,m ;S :基坑水位降深,m ; Q :基坑涌水量,m 3/d ;n x :某点到各井点中心距离,m ;R :影响半径,m 。

2.16.线形工程承压—潜水非完整井计算模型()ξππππππ++++⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛--=dR r d KTSdR r d l M M H k q w w 2ln 22ln 2'''22…………………………………………公式21对于双直线井排,条件同上 适用条件:①承压—潜水完整井点; ②其它条件同上。

2.17.越流补给m∆H=κε其中:⑴ε为越流强度;⑵κ弱含水层的渗透系数; ⑶∆H 水头损失; ⑷m 弱含水层的厚度。

3 计算案例1计算概化模型及计算依据本基坑所涉及的共有二层含水层,即上层滞水含水层。

依据各含水层所处的层位及其特征,建立如下图所示的计算概化模型: ①、 由于本基坑呈 “凹”字形,属不规则形态,基坑降水平面面积约:5600m 2。

②、 本工程降水涉及含水层共二层,含水层分布不均一,且具有随机性,累计厚度约3.5m 。

③、 由于含水层均位于基坑底面以上,因此降水采用疏干性降水。

图1基坑降水计算模型本基坑降水计处依据《建筑基坑支护技术规定》(JGJ120—99)中提供的有关计算方法,结合我公司在北京地区多个基坑施工设计所积累的经验,同时考虑到规范中提供的公式为一理想状态下的含水层等方面的因素,计算中采用修正系数进行了修正。

2水文地质参数上层滞水含水层h 1=3.50m s 1=3.50m K 1=1.0m/d3、基坑引用半径r=sqr(F/3.14) =42m4、降水影响半径潜水含水层:5、涌水量计算:6、降水井数量计算 ①、单井涌水量②、降水井数量n=1.1Q/q n1=40口井基坑周长约360米,降水井间距取8~10m7、降水井深度依据本基坑深度和基坑底潜水含水层层位标高、降水设计要求,降水井深度12~13米,降水井进入基坑底面潜水含水层中,以充分利用含水层水位较低特点,引流下渗。

在降水井布置中,由于“凹”字形内部补给条件较差,因此,放宽降水井间距至10米,而由于外侧补给条件相对较好,为确保降水效果,采用加密布井,布井间距加密至8米。

mR 135.315.321=⨯⨯=dm Q /14642lg 55lg 5.121366.131=-⨯=dm q /75.32.0lg )2.013lg(4.05.120.1366.131=-+⨯⨯=含水层2含水层14 计算参数选取工程地质手册(P600)。

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