基坑地下水涌水量计算与降水设计

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)。

一、基坑总涌水量计算按井管（筒）是否穿透整个含水层分为完整井和非完整井。

按井深分为浅井、中深井和深井。

当水井开凿在承压含水层中，而承压水头又高于地面时称承压井或自流井。

(一)、均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算：1、基坑远离水源时：如图1（a ）图1 符号意义 单位 k土的渗透系数 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 γ0基坑等效半径 m Q 基坑总涌水量 m 3/d当为潜水含水层时： 当为承压水时： )1lg()2(366.10r R S S H K Q +-=kHS R 2=kS R 10=(2)、基坑等效半径当基坑为圆形时就是基坑半径，当基坑为矩形时如下计算：γ0=0.29(a+b)当基坑为不规则形状时：πAr =02、基坑近河岸:符号意义单位b基坑中心到河岸的距离mQ基坑总涌水量m3/d(二)、均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算：1、基坑远离地面水源：如图2（a）图2符号意义单位h m(H+h)/2mｌ过滤器长度m2lg)2(366.1rbSSHkQ-=)2.01lg()1lg(366.122rhllhrRhHkQmmm+-++-=)2(hHhm+=R降水影响半径 γ0基坑等效半径 S基坑水位降深 Q 基坑总涌水量 m 3/db>M/2 如图2（b ）符号意义 单位 M见表格上说明 m Q 基坑总涌水量 m 3/d1、基坑远离水源时：如图3-a]14.0lg 25.066.0lg 2lg[366.122200l M b M l r l l r b s l ks Q -+++=)1lg(73.20r R MS k Q +=图3符号意义 单位 M承压水厚度 m S基坑水位降深 m k土的渗透系数 m/d R降水影响半径 m γ0基坑等效半径 m Q 基坑总涌水量 m 3/d2、基坑近河岸:b<0.5γ0 如图3-b b 为基坑中心至河岸的距离符号意义 单位 b见表上说明 m Q 基坑总涌水量 m 3/d（四）、均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算 如图4符号 意义 单位)2lg(73.20r b MS k Q =)2.01lg()1lg(73.200r M l l Mr R MS k Q +-++=（五）、均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算 如图5图5 符号 意义 单位 R降水影响半径 m M承压水厚度 Hhγ0基坑等效半径 Q基坑总涌水量 m3/d)1lg()2(366.102r R h M M H k Q +--=。

3.降水复核计算及抽水设备的选择（1）降水面积：以200m 长度为一典型单元，基坑底宽按照11.1m ，基坑面积A=200×11.1=2220㎡；（2）水位降深：勘察期间地下水标高-2.1~-4.5米，地下水静止水位按 3.0米考虑。

（3）最小要求降深：H ＝8m(整平标高下) （4）降水计算书 1）基坑总涌水量计算：图5.4.1-2 基坑降水示意图根据水井理论，水井分为潜水（无压）完整井、潜水（无压）非完整井、承压完整井和承压非完整井，本项目属于潜水（无压）完整井。

勘察期间地下水标高-2.1~-4.5米，地下水静止水位按3.0米考虑，地下埋深3m 时为粉土层，根据岩土工程勘察报告，粉土层渗透系数K 为0.1m/d ，细砂层渗透系数K 为5m/d ，卵石层渗透系数K 为20m/d 。

为预留保险系数，保证降水效果，渗透系数K 按卵石层渗透系数进行取值为20m/d 。

1．均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算根据基坑是否邻近水源，本项目属于基坑远离地面水源，按照《建筑施工计算手册》采用以下公式计算：ro R SS H KQ lg lg )2(366.1--=Q 为基坑涌水量；k 为渗透系数(m/d)=20m/d=2.315×10-4m/s ； H 为含水层厚度(m)=10m ；R 为降水井影响半径(m),kH S R 95.1==1.95×10×（2.315×10-4×10）0.5=10m ；取值100m ；r 0为基坑等效半径(m),πAr =0=（2220/3.14）0.5=26.59m ；S 为基坑水位降深(m)，按基坑最深12m 进行降水复核，约11m 入岩（弱透水层或不透水层），最大降水深度取值为8m ；roR SS H KQ lg lg )2(366.1--==1.366×20×(2×10-8)×8/(lg220.62-lg26.59) =2854.11m 3/d=0.033m 3/s通过以上计算可得基坑总涌水量为2854.11m 3/d=0.033m 3/s 。

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)。

基坑地下水涌水量计算与降水设计【摘要】我国是一个水资源相当丰富的国家，地下水的含量也较高。

随着经济的发展，人口增多，土体资源越来越紧张。

建筑工程高度逐渐变高，对于地下结构的要求也随之越来越高。

如何保证基础土方开挖过程中的安全，就需要采取降低地下水位的方法。

本文从基坑地下涌水量的计算和相应应该采取的降水措施做简单的介绍。

【关键词】涌水量基坑降水技术井点【引言】土方开挖遇到地下水位过高是我们工程建设过程中，经常遇到的问题。

特别是在河流、湖泊、江海等地方进行深基坑开挖的时候，降水问题是我们应该重点研究的难题。

针对不同的地质条件和周围环境，应该选择什么样的降水方案，在工程开工前期就应该做专项研究，制定专项施工方案。

通过最有的方案达到降水的目的，是我们值得探讨的课题。

一、基坑地下涌水量的计算目前在市场上，各个地方由于地质条件、施工工艺、技术设备等的不一样，对于基坑地下涌水量的计算方式各式各样。

本文根据多年工作经验和市场调研，综合以后，总结出下面的计算公式是应用比较广泛和认可度比较高的：基坑地下涌水量Q ：Q=2k0 SR0式中k0为含水层渗透系数概数比，s为承压水水位下降设计值R0为基坑等效半径。

其中R0= 0.56F为基坑面积。

KO=（S+0.8L）/H ×K L为含水层顶面与设计下降水位的高差，s为承压水水位下降设计值，H为含水层底面起算的承压水测压水位高度，K为水层渗透系数。

如渗透系概述比k0为10m/d 基坑面积为400m2, 承压水水位设计下降值为15米，则基坑地下涌水量为Q=2×10×15×0.56×20M3/d =3360 M3/d.二、降水设计方案选择的因素目前市场上常用的降水方案有很多种，具体要根据实际地质条件和周围场地环境和设计要求来综合确定。

具体在选择的过程中，我们应该考虑如下因素：1、地下岩层的分布、土质特性，土体含水率等。

2、地下水的深度和我们基坑开挖的深度关系。

基坑降水方案一、基坑降水计划：本工程采用双头水泥搅拌桩止水帷幕，计划采用大口井降水，降水井设置如下：1、降水井，井径800mm，无砂混凝土井管400mm，井深13m，井数为153口；2、观测井，井径800mm，无砂混凝土井管400mm，井深8m，井数为14口；3、降水井采用无砂混凝土井管，无砂混凝土井管滤料采用2-5mm等粒径中粗砂或无粉碎石屑。

要求至少提前20天开始降水，并将地下水位降至坑底以下不小于0.5m。

4、基底采用盲沟与大口井结合方式组织地表水外排（盲沟做法：用编织袋或土工布包等粒径碎石，宽300mm，深300～500mm，盲沟至围护结构距离不得小于5m），确保开挖过程中基底不积水。

基坑顶部四周开挖250×150排水明沟（截水沟），防止基坑外围水流入。

二、降水方案：1、降水井成井采用泵吸式反循环钻机，此种方式可减小水泥浆比重，有利于降水，井管采用直径400无砂水泥管，外围回填等粒径碎石，其透水直径不小于700mm，空压机洗井。

降水井应高出地面500mm，并在降水井四周设警示标志并设专人巡视，防止井点损坏或人员掉入跌伤。

2、基坑四周设观测井，随时观测水位。

降水井成井工作应控制在5天内完成。

一般所选用水泵的排水量为基坑涌水量的1.5-1.0倍。

整个基础施工期间降水应连续进行，以保证基础施工期间地下水稳定在在槽底以下0.5m。

3、基坑降水在基坑开挖前20天开始，待地上结构施工至三层以上时停止降水，大口井在进行基础底板浇注时封死。

位于基础底板下的大口井，在进行垫层施工时，在井内设置钢管，泵管与电缆从钢管内穿出，然后向井内填塞碎石，做混凝土垫层与防水层，为了防止此处渗漏，防水层卷上钢管200mm，同时在钢管上焊钢止水环，钢管的端部设置节门接口。

为了保证降水的效果，在进行垫层施工前，要认真检查抽水泵的运转情况，防止坏泵封入井内，影响降水效果。

当地下室底板混凝土浇筑时，将泵管、电线割断，钢管端部安装水节门，将地下水截住，然后随同底板一起浇筑封井。

基坑总涌水量计算公式汇总基坑总涌水量计算在计算基坑总涌水量时，需要根据井管是否穿透整个含水层和井的深度进行分类。

完整井和非完整井是按照井管是否穿透整个含水层来划分的，浅井、中深井和深井则是按照井的深度来划分的。

当水井开凿在承压含水层中，而承压水头又高于地面时，称为承压井或自流井。

1.均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算在远离水源的情况下，基坑总涌水量的计算公式为：Q = (2H-S)S/1.366KR其中，H是潜水含水层的厚度，S是基坑水位降深，R是降水影响半径，K是土的渗透系数，γ是基坑等效半径，Q是基坑总涌水量。

需要注意的是，降水影响半径宜根据试验确定。

当基坑安全等级为二、三级时，当为潜水含水层时，R=2SkH；当为承压水时，R=10Sk。

基坑等效半径当基坑为圆形时就是基坑半径，当基坑为矩形时，γ=0.29(a+b)。

当基坑为不规则形状时，r=A/π。

2.均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算在基坑远离地面水源的情况下，基坑总涌水量的计算公式为：Q = (2H2-h)m/1.366klg(1+r/l) + mRh/1.366klg(1+2l/r)其中，h=(H+h)/2，m是过滤器长度，R是降水影响半径，k是土的渗透系数，γ是基坑等效半径，Q是基坑总涌水量。

需要注意的是，当含水层厚度不大时，基坑近河岸的计算公式为：Q = l+slQ/1.366k[1+22b/66lglg+0.25lg(2r/M-0.14l)]，其中b 为基坑中心至河岸的距离，M为过滤器向下至不透水土层的深度。

3.均质含水层承压水完整井基坑涌水量计算在基坑远离水源的情况下，基坑总涌水量的计算公式为：Q = MS/2.73kRlg(1+r/l)其中，M是承压水厚度，S是基坑水位降深，K是土的渗透系数，R是降水影响半径，γ是基坑等效半径，Q是基坑总涌水量。

需要注意的是，基坑近河岸的计算公式为：Q =MS/2.73klg(2b/γ)<0.5，其中b为基坑中心至河岸的距离。

深基坑施工方案吴文明1.1. 基坑排水、降水方法在土方开挖过程中，当开挖底面标高低于地下水位的基坑(或沟槽)时，由于土的含水层被切断，地下水会不断渗入坑内。

地下水的存在，非但土方开挖困难，费工费时，边坡易于塌方，而且会导致地基被水浸泡，扰动地基土，造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降，使建筑物开裂或破坏。

因此，基坑槽开挖施工中，应根据工程地质和地下水文情况，采取有效地降低地下水位措施，使基坑开挖和施工达到无水状态，以保证工程质量和工程的顺利进行。

基坑、沟槽开挖时降低地下水位的方法很多，一般有设各种排水沟排水和用各种井点系统降低地下水位两类方法，其中以设明(暗)沟、集水井排水为施工中应用最为广泛、简单、经济的方法，各种井点主要应用于大面积深基坑降水。

1.1.1. 集水坑排水法一、排水方法集水坑排水的特点是设置集水坑和排水沟，根据工程的不同特点具体有以下几种方法：1．明沟与集水井排水2．分层明沟排水3．深层明沟排水。

4．暗沟排水5．利用工程设施排水二、排水机具的选用基坑排水广泛采用动力水泵，一般有机动、电动、真空及虹吸泵等。

选用水泵类型时，一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5—2倍。

当基坑涌水量Q<20m3／h，可用隔膜式泵或潜水电泵；当Q在20-60m3／h，可用隔膜式或离心式水泵，或潜水电泵；当Q>60 m3／h，多用离心式水泵。

隔膜式水泵排水量小，但可排除泥浆水，选择时应按水泵的技术性能选用。

当基坑涌水量很小，亦可采用人力提水桶、手摇泵或水龙车等将水排出。

1.1.2. 井点降水法在地下水位以下的含水丰富的土层中开挖大面积基坑时，采用一般的明沟排水方法，常会遇到大量地下涌水，难以排干；当遇粉、细砂层时，还会出现严重的翻浆、冒泥、流砂现象，不仅使基坑无法挖深，而且还会造成大量水土流失，使边坡失稳或附近地面出现塌陷，严重时还会影响邻近建筑物的安全。

当遇有此种情况出现，一般应采用人工降低地下水位的方法施工。

基坑涌水量计算D.0.1均质含水层潜水完整井基坑涌水量可按下列规定计算(见图D.0.1)：图D.0.1均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算筒图(O)基坑远南边界；(b)岸边降水；(C)基坑位于两地表水之同；(d )基坑家近隔水地界I 当基坑远离边界时，涌水量可按下式计算：1.366M 2”-S)SQ= ------- ≠ -------- 7j-(D.0.1-1)1 R+% Ig --------- - <r oJ式中 Q —基坑涌水量(m3∕d);k --- 渗透系数(nVd)； 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),按本规程第D.0.7条规定计算； r 0——基坑等效半径(m),按本规程第D.0.6条规定计算。

2当岸边降水时，涌水量可按下式计算：“(2H-S)S,Q=1.366^ --2-,b<0.5R(D.0.1-2)⅛(2⅛∕¾)3当基坑位于两个地表水体之间或位于补给区与排泄区之间时，涌水量可按下式计算:4当基坑靠近隔水边界时，涌水量可按下式计算: (2/7—S)S ,Q=1366%-,I 、——1 -------------------- ,b'<0.5R21g(Λ+ιθ)-1g∕⅛(26+∕⅛)(D.0.I-4)≡D0.2均质含水层净水非完要井塞坑涌水量计算简图(α)基妩远青边界；(b)近河鎏城含水层厚度不大；1当基坑远离边界时，涌水量可按下式计算:Q=].366k__________ Hf<R h —I(〃(D.0.2-1)h,n =(D.0.2-2)2当近河基坑降水，含水层厚度不大时，涌水量可按下式计算: D.0.2均质含水层潜水非完整井基坑涌水量可按下列规定计算(见图D.0.2)：图D.0.3均质含水层承压水完整井基坑涌水量计算得图(Q)基坑远高边界；(b)基坑位于岸边；(C)基坑位于两地表水体问1当基坑远离边界时，涌水量可按下式计算:Q=2.73k——1∣1R]⅛1÷- I f o)式中M ——承压含水层厚度(m)。

探讨基坑涌水量计算问题摘要：基坑工程的支护设计和降水设计需要按相关规范、规定的要求进行专门的专项设计，以确保基坑工程的安全使用和施工的正常进行。

深基坑开挖是一个危险系数较高的工程内容，做好地下降水工作是保证其安全性和质量的前提。

关键词：基坑涌水量计算1、场地含水层类型依据施工条件要求，基坑降水时，动水位一般要求降至结构底板以下 1. 00m左右，以保证基坑底处于干燥环境而便于施工。

处于潜水含水层中的基坑，无论水位怎样降落，都不会导致含水层类型的改变，但承压含水层不同。

当上部隔水层较薄，并且基坑底位于含水层中时，基坑降水往往导致部分承压水向潜水的转换。

此时，地下水向降水井的渗流不再是单一的承压含水层渗流，而是转变成承压潜水渗流模型。

为此，基坑涌水量计算时一定要引起重视，同时在勘察过程中也要准确划分含水层、隔水层及确定承压水头，否则所计算的涌水量会偏差很大，进而影响降水成本。

图1为均质无界含水层承压潜水非完整井基坑降水示意图。

2、涌水量计算中的完整式与非完整式基坑降水方法分两大类: 一类是集水明渠降水，一类是井点降水。

两大类降水方法中基坑涌水量计算的原理不同，前者涉及地下水向沟渠运动的理论，后者涉及到地下水向井孔运动的理论。

集水明渠降水，降水构筑物是位于基坑底部连续布设的集水渗渠，一般位于基础轮廓线以外、基坑边缘坡脚 0.3m 内。

虽然有时在基坑四角或每隔30～40m 设直径0. 7～0. 8m 的集水井，但这些集水井的功能主要是为了汇集渗入集水渗渠中的地下水，以保证水泵能持续、稳定抽水而设。

由于集水渗渠底一般低于基坑底 0.3～0. 5m，集水井底又比集水渗渠底低 0. 5～1. 0m，所以无论是基坑本身还是集水井、集水渗渠，一般均是非完整式的，基坑涌水量计算应按渠壁、渠底同时进水的非完整渗流模型进行才算合理。

图2 为明渠降水示意图井点降水，既有坑内降水又有坑外降水，无论何种形式，降水井底部必须低于基坑底部以保证将基坑水位降到结构底板以下设计要求的深度，对于基坑本身而言，一般都是非完整式，而降水井既有完整式又有非完整式。

基坑涌水量计算
1、 群井按大井简化的均质含水层潜水完整井的基坑降水总涌水量可按下列公式计算（图1）：
)
1ln()2(0
00r R s s H k
πQ +-= (1)
式中：Q ──基坑降水的总涌水量(m 3/d)； k ──渗透系数(m/d)； H 0──潜水含水层厚度(m)； s 0──基坑水位降深(m)； R ──降水影响半径(m)；
r 0──沿基坑周边均匀布置的降水井群所围面积等效圆的半径
(m)；可按π/0A r =计算，此处，A 为降水井群连线所围
2、 量可按下列公式计算（图2）：
)
2.01ln()1ln(0
m m 02
m
2
0r h l l h r R
h H k πQ +-++-=
(2)
2
0m h
H h +=
式中：h ──基坑动水位至的含水层底面的深度(m)；
l
3、 量可按下列公式计算(图3)：
)
1ln(20
R Ms k
πQ += (3)
式中：图
4、 群井按大井简化的均质含水层承压水非完整井的基坑降水总涌水量可按下式计算（图4）：
20
M l M R Ms k
Q -=π (4)
5、 群井按大井简化的均质含水层承压～潜水非完整井的基坑降水总涌水量可按下式计算（图5）：
2
(5)
图。