基坑降水设计

⑵ 上层滞水：包气带中局部隔水层或弱透水层上积聚的具有自由水面的重力水；
⑶ 潜水：埋藏在地表以下具有自由表面的地下水；
⑷ 承压水：充满在上下两个隔水层之间的含水层中，水头高出其上层隔水顶底面的地下水；
⑸ 影响半径：由抽水井中心到水位下降漏斗边缘的水平距离；
⑹ 渗透系数：当水力梯度等于1时地下水的渗透速度；
R
式中 Q ---条状基坑出水量; L：条状基坑长度；
B：条状基坑宽度； 这几个公式基本就是同一个计算公式，只是地铁规范采用的是考虑条状基坑两端
进水的的计算式，而其它公式是不考虑条状基坑两端进水的计算式。
2.3、管井出水能力
2.3.1管井的出水能力
q120rsl3 K
q24l,d/d
这里的q表示的是管井的出水能力。这是同一源于C.K.阿
R2S KH
式中R---降水影响半径； S---基坑水位降深；
地铁规程8.5.8—1条规定“块状基坑，可简化为圆形，其基坑出水量,可采用“大 井法”选择表8.5.8---1中的公式计算”。
Q1.36k6(2HS)S log Rlog ro
（摘录中市政规范的 Q 1 . 3 k 2 H 6 s s n l6 R o l r 1 o • r g 2 • r 3 • r g n 公式，系错误的涌水量公式）。
2、包网过滤器只 用于 粉细砂层；百度文库
3、一般情况下，最好 不用包网过滤器；
3.4管井的含砂量
3.4.1管井的含砂量 管井抽水流量不低于管井设计流量，抽水稳定后，井水含砂量应小
于1/2万（体积比）。 含砂量是针对单井管井而言；含砂量与管井抽水量有关；含砂量与
测定时间有关； 含砂量的规定是针对管井的运行寿命制定的。 含砂量的体积比与重量比大体为2倍关系。 3.4.2含砂量是抽水的附带物，降水的目的是抽水，不是防砂。含砂量
井壁管的作用：
1、封闭地层； 2、收集沉砂；（滤水管也可用作
沉砂管）
Φ300钢筋混凝土管有关技术数据
（1）井壁管
井管公称直径：Φ300
设计内径：300 mm
设计外径：360 mm
单节长度：2500mm
长箍：宽*厚 140*8 mm；
短箍：宽*厚 60*8 mm；
（2滤水管）
进水眼：10*100mm
0＜r0＜R；0＜h0＜H； 因 动 则之为 ， 同所若 意 样以r味 无0=强着 过0调，裘水该h布断0=定依面0义，公，域则式地0无无下＜过意水r0水义不＜断；流R；面若 动0，，r0＜=地裘Rh下0布，＜水依hH0不=公，H流式是，
亦 裘 的无 布 ，意 依 过义 公 水； 式 断定只面义研上域究的地地0＜下下r0水水＜，流R；在动0距状＜圆 况h心 。0＜0H点还r0说距明离，处 断面裘上布的依地公下式水在流研动究状距况圆时心，0点并、不距涉离及r造0处成，该过处水
不拉莫夫允许临界速度的钻孔出水能力公式经验公式。
2这.3是.2干单扰井井的群涌中水单量井的涌Q水1 量l.3 o 。6 R gK n6 2n H l oS rg wrw n S1w
井与管井是两个完全不同的概念。
降水计算的步骤
1、影响半径
R2S KH
2、引用半径
3、有效半径
RO=R+rO
4、干扰井群中单井涌水量
F rO
Q 11.36k2 6Hss long0 R nr 0n1rw
5、确定设施中心水位下降的高度
H0
H2nQ 1(lgR0lgr0） 1.36k6
6、计算管井出水能力
q120rsl3 K
7、设施涌水量
Q=nQ1
8、根据井位、井数计算设施中心水位下降的高度
H 0
H2nQ 1 lgR 01 nlgx( 1x2...x .n .). 1.33k6
⑿ 干扰井群总抽水量：人工布置的所有抽水井总的出水量；
⒀ 单井抽水量：人工布置的抽水井群中某一个井的抽水量；
⒁ 管井出水能力：人工设置的抽水管井所能通过的水量；
1.2基本公式
1.2.1达西公式
达西公式是地下水运动学中的最基本公式之一，一般采用
表达。
Q kJ
式中Q：断面流量；K：渗透系数；ω：过水断面；J：水 力坡度；
现将各规范有关潜水完整井降水计算的规定，摘录如下：
市政规范第6.4.3条、按下列公式计算：
Q 1 . 3 k 2 H 6 s s n l6 R o l r 1 o • r g 2 • r 3 • r g n
6.4.3-1或
Q 1 .3k 6 2 H 6 s slo R r o g
均质地层、潜水、稳定流、计算点为圆心的条件下，过水断面为等轴 园柱曲面。
Q kJ
表达式中：
2rh
式中 r：圆半径；h：水头高度； 则
J dh dr
Q kJ
变为
Q k2rhdh
dr
代入边界条件，井径：r0、R，水头：h0、H。并对该式进行积分：
Qk2
Rdr
H
hdh
ro r
ho
Q ln k r2 ln roH 22 ho 2
⑺ 设计降水深度：自地面高程至设计要求的水位高程之间的差值；
⑻ 降深：自某一水位高程降低至另一水位高程之间的差值；
⑼ 含水层厚度：自静止水位高程至隔水顶板高程之间的差值；
⑽ 水头高度：自隔水顶板高程向上至某一水位高程的差值；
⑾ 基坑涌水量：当基坑开挖深度超过地下水静止水位或稳定水位时，地下水进入基坑的水量；
水 断头 面的 上原 的因 地。下同水时流、动裘状布况依时公，式并在不研涉究及地r0处下过水水流 出该断面后的性状。
2、降水计算
2.1面状基坑涌水量计算
进行面状基坑涌水量计算所依据的主要工作规范有JGJ/T111-98《建 筑与市政降水工程技术规范》（以下简称为市政规范）、YB9258-97 《建筑基坑工程技术规范》（以下简称为冶金规范）、JGJ120-99 《建筑基坑支护技术规程》现为JGJ120---2012（以下简称为建筑规 程）、GB50307--1999《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》现 为GB50307---2012（以下简称为地铁规范）。
式中
Q --基坑计算涌水量；
S---设计水位降深；
建筑规程8.3.3条规定“Q ----基坑总涌水量,可按附录F计算”。其附录F的F.0.1-1式为:
Q 1 . 3 k 2 H 6 s s 6 l o 1 R g r o
F.0.1-1式 式中 Q ---基坑涌水量;
S---基坑水位降深; r0:基坑等效半径,按本规程第F.0.7条规定计算。 F.0.7条规定：降水井影响半径……可按下列经验公式计算，潜水含水层
每节进水眼孔数：25*36
孔隙率：19.2%
每米重：81kg
每根重：203kg
纵向主筋：Φ6.5*2460--18根
10号铅丝 ---18根
环筋：Φ6.5
垫筋厚度：8mm
缠丝材料：玻璃纤维增强聚乙烯滤水丝
3.3滤水管
1、过滤器阻砂，是由 井管、过滤管的孔隙 率、缠丝、砾料所完 成的；
颗粒＞0.75mm
占 70—80%
颗粒＞0.5mm
占 70—80%
颗粒＞0.4mm
占 60—70%
颗粒＞0.3mm
占 60—70%
颗粒＞0.25mm
占 60—70%
颗粒＞0.20mm
占 50—60%
颗粒＞0.15mm
占 50—60%
颗粒＞0.15mm
占 40—50% （含泥＜50%）
颗粒＞0.10mm
现将各规范有关潜水完整井降水计算的规定，摘录如下：
市政规范第6.4.4条、按下列公式计算：
Q L k H 2 h 2R 6.4.4-1
式中 Q：条状基坑出水量； L′：条状基坑长度；
h ：抽水前与抽水时含水层厚度的平均值； 冶金规范第13.2.4.⑶规定：按圆形（矩形、不规则形换算为圆形）或线形基坑
化自然对数为常用对Q数，klnH R2lnhr02
因H-h0=S0， 所以
Q1.36k6H2h02 loR glorg0
Q1.36k62HS0S0 loR glorg 0
详细推导可在各地下水运动学书籍中查到，本 文不详述。只强调在推导过程中，当进行积分， 代 常入 被井 忽径 略由 的积r0到分R定，义水域头：由h0到H边界条件时，常
必须强调指出，达西公式是一个断面流量计算公式。公式中 过水断面的概念是至关重要的。 在
Q kJ
式中，若规定式中的水力坡度为1，则K为常量，Q的大 小为ω所确定。
1.2.2．裘布依公式
进行均质地层、潜水完整井计算，裘布依公式是最常用的公式之 一。裘布依公式是达西公式的推导公式。进行该公式推导有许多方法。 本文选下述推导进行问题的论述。
2.2条状基坑涌水量计算
我国降水设计所依据的JGJ/T111-98《建筑与市政降水工程技术规范》 （以下简称为市政规范）、YB9258-97《建筑基坑工程技术规范》 （以下简称为冶金规范）、JGJ120-99《建筑基坑支护技术规程》(现 为JGJ120---2012,以下简称为建筑规程）、GB50307--1999《地下铁 道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(现为GB50307---2012,以下简称为 地铁规范）中给出了条状（线性）基坑涌水量的计算公式。
只能控制在一定的范围，不能因噎废食；
3.5缠丝填砾过滤器
填入砾石和过滤器缠丝间隙的规格
含水层分类
卵石 砾石 砾砂 粗砂 粗砂 中砂 中砂 中砂 细砂 细砂 细砂含泥
粉砂 粉砂含泥
筛分结果
（以筛分后的重量计）
颗粒＞3mm
占 90—100%
颗粒＞2.25mm
占 85—90%
颗粒＞1mm
占 80—85%
9、根据井位、井数计算设施中危险点水位下降的高度
H a
H 2n1 Q lg R 01 nlgx 1 ( ax2 a...x .n . a .) 1 .33 k6
2.4 公式中几个参数的意义
1、含水层厚度 （1）非完整井的含水层厚度
（2）非完整井的含水层厚度与完整井的含水层厚度 含水层厚度越大涌水量越大，布井越多，降水方案越可靠。 2、渗透系数 渗透系数越大涌水量越大，布井越多，降水方案越可靠。 3、降深 降深越大涌水量越大，布井越少，降水方案越不可靠； 4、影响半径 影响半径越大涌水量越小，布井越少，降水方案越不可靠；
3.1井管管材与井基本结构
（1）钢管 （2）钢筋混凝土管 （3）塑料管 （4）其它管材
27500
5000
10000
12500 1000
200
井基本结构
300
600
1、井孔 2、井壁管 3、滤水管 4、扶正器 5、沉砂管 6、砾料 7、填料管 8、封闭材料
3.2井壁管
没有孔隙率的管材。
计算基坑涌水量Q，计算方法见表13.2.4。表中规定线形潜水完整井计算式为：
Q LH k 2 h 2 R
式中 Q :条状基坑计算涌水量； L：条状基坑长度；
地铁规程8.5.8—2条规定“流向切穿含水层的条形基坑，出水量,可选择表8.5.8--2中的公式计算”。
Q L(2 H K S )S 1 .3k 6 2 H 6 S S lo R lg o B 2 g
基坑降水设计
中国建筑西南勘察设计研究院 张波
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基坑降水设计纲要
1、地下水动力学基本概念 2、降水计算 3、缠丝填砾过滤器控制单井含砂率 4、包网填砾过滤器控制单井含砂率 5、应注意的问题
1、地下水动力学基本概念
1.1基本名词
⑴ 地下水：存在于地面以下岩体和土体孔隙、缝隙和孔洞中的水；
2.5降水计算中应注意的问题
1、计算基坑涌水量是无意义的！ 大井法:由C.B.特罗扬斯基提出.实际计算的是所布置的干扰井群总涌
水量。所谓“基坑涌水量”只是干扰井群总涌水量的代名词！只需计 算干扰井群中单井的涌水量即可！ 2、降水计算只是一种近似计算！ 达西公式、裘布依公式是理论计算公式。但是实际工作中公式所规定 的基本条件都是不具备的。降水半径是经验公式。所得计算成果只能 是近似结果！ 3、完整井与非完整井单井涌水量相差约10--30%。可将非完整井采用 完整井计算，得到的涌水量再增加10--30%。
式中 Q：基坑出水量； S：基坑设计水位降深值； R：影响半径。
6.4.3-2
冶金规范第13.2.4.⑶规定：按圆形（矩形、不规则形换算为圆形）或线形基坑计算基坑涌水量Q，计算方法
见表13.2.4。表中规定圆形潜水完整井计算式为：
Q 1 . 3 k 2 H 6 s s 6 l o R r o g r o