承压水完整井R、K计算公式

利⽤钱⽒影响半径公式计算渗透系数利⽤钱⽒影响半径公式计算渗透系数（精品）（⾃然资源部 钱学溥 88岁）1. 单孔抽⽔试验，传统的⽅法，是采⽤吉哈尔承压⽔影响半径经验公式、库萨⾦潜⽔影响半径经验公式，配合裘布依公式 ，计算渗透系数，其相对误差较⼤。

如果采⽤钱⽒影响半径理论公式，配合裘布依公式计算渗透系数，则相对误差较⼩。

2.单孔抽⽔试验，常⽤的计算公式有：承压⽔完整井裘布依公式：K =Q (ln R -ln r )/2πMS (1)潜⽔完整井裘布依公式：K =Q (ln R -ln r )/π（2H -S ）S (2)承压⽔吉哈尔影响半径经验公式：R =10S √K (3)潜⽔库萨⾦影响半径经验公式：R =2S √(HK ) (4)钱⽒影响半径理论公式：R =√(Q /π×M 0) (5)承压⽔影响半径公式：lg R =(S 1lg r 2-S 2lg r 1)/(S 1-S 2) (6)潜⽔影响半径公式：lg R =((H 2-H 12)lg r 2-(H 2-H 22)lg r 1))/(H 22-H 12) (7)式中：Q --钻孔出⽔量，m 3/d ；K --渗透系数，m/d ；H --潜⽔含⽔层⽔层⾼度，m ；r --抽⽔孔半径，m ；R --地下⽔影响半径，m ；M 0--地下⽔补给模数，L/s.km 2。

地下⽔补给模数常见值：结晶岩0.1～0.3，碎屑岩0.3～1.0，松散岩0.5～2.0，碳酸盐岩0.5～5.0 L/s.km 2；（说明：钻孔的⼝径较⼩，可说看作引⽤影响半径R 0等于影响半径R ）2. 承压⽔完整井——某地⼀承压⽔完整井，砂卵⽯含⽔层M =58.05m ，进⾏了多孔抽⽔试验。

其中，抽⽔主孔，r =0.100m ，S =1.61m ，Q =2430m 3/d ；观测孔1，r 1=7.66m ，S 1=0.50m ；观测孔2，r 2=397.4m ，S 2=0.19m 。

浅谈岩土工程勘察中的抽水试验在岩土工程勘察中，为查明建筑场地地层渗透性和富水性，测定有关水文地质参数，为基坑治理提供水文地质资料，需要对场地进行抽水试验。

本文介绍了一种岩土工程勘察过程中同步完成抽水试验的方法，阐述了其基本步骤、试验方法及水文地质参数的求取。

标签：岩土工程勘察基坑抽水试验水文地质参数抽水孔渗透系数观测孔近年来，随着我国经济的迅速发展，高楼大厦地下室工程越来越多，需要开挖的基坑越来越多，而基坑开挖中最重要的影响因素是地下水，所以对基坑中岩土层的渗透系数的确定尤其重要。

《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）4.8.5中明确规定：当场地水文地质条件复杂，在基坑开挖过程中需要对地下水进行控制（降水或隔渗），且已有资料不能满足要求时，应进行专门的水文地质勘察。

专门的水文地质勘察主要的手段就是进行抽水试验。

在岩土工程勘察过程中，利用勘察钻孔作为抽水试验孔和观测孔，可以节约成本，提高效率，节省时间。

下面就岩土工程勘察中的抽水试验过程进行详细的阐述：1抽水试验方法的确定抽水试验的方法有多种，可结合工程特点、试验目的、对水文地质参数的精度要求及工程地质和水文地质条件等因素合力选择，岩土工程勘察中的抽水试验多采用单孔或带1-2个观测孔的稳定流抽水试验。

抽水孔深度的确定与试验目的和地层条件有关，对完整井，一般要求钻孔深度达到试验含水层底板以下3-5m 以上。

岩土工程勘察单井抽水试验采用的多是完整井，且为获得较为准确、合理的渗透系数K，以进行小流量、小降深的抽水试验为宜。

2抽水前准备（1）需要准备的机械和仪器抽水设备分别电动潜水泵（根据水量选择适当的方量的泵）测量水位采用测钟，流量测量采用量桶计或三角堰，测量水温和气温用温度计。

（2）成孔抽水试验的抽水孔和观测孔的成孔可利用勘察钻孔，一般选择最佳的抽水试验部位的勘察钻孔作为抽水孔，施工时按抽水试验要求的孔径和孔深成孔，并严格控制成孔的垂直度。

编号：GK/QJ-08-11
第Ⅱ含水层水文地质参数计算
渗透系数及影响半径计算 一、计算公式
K=
0.366(lg lg )
Q R r MS
R=10
二、计算
1、该孔经一个落程的抽水试验，已取的的水文地质参数是： S 1=5.17m Q 1=1420.248m 3/d S 2=9.71m Q 2=2592.696m 3/d M=68.74m r=0.1015m
2、求水文地质参数 K 、R 值
3、利用以上计算公式，采用叠代渐进式最后取值；在参数计算之前，假定给出R=800m 时代入以上公式。

计算 校对
R1、K1计算得：
R2、K2计算得：
最终计算结果：
R1=108.85m K1=4.432 m/d R2=210.833m K2=4.717 m/d
编号：GK/QJ-08-12
水文地质参数计算成果第页
计算说明及备注：
该孔是勘探孔，井深160m。

地层划分和含水层依据取芯和电测井资料相结合，确定85.78—154.52m为第Ⅱ含水岩组，含水层厚度68.74m，，成孔口径480mm，下入203mm井管和滤水管，其中滤水管长60m。

经下管、填砾、洗井、抽水试验后，确定为承压含水岩组，第Ⅱ含水岩组水位埋深在0.92m，大落程抽水降深9.71m时，日出水量2592.696m3/d。

在水文地质参数计算时用承压水完整井稳定流公式计算参数是比较合理的，其结果是可信的。

计算校对。

基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制， 即在基坑工程施工过程中， 地下 水要满足支护结构和挖土施工的要求， 并且不因地下水位的变化， 对基坑周围的 环境和设施带来危害。

在软土地区基坑开挖深度超过 3m ，普通就要用井点降水。

开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。

地下水控制方法有多种， 其合用 条件大致如表 6-123 所示，选择时根据土层情况、降水深度、周围环境、支护结 构种类等综合考虑后优选。

当因降水而危及基坑及周边环境安全时， 宜采用截水 或者回灌方法。

地下水控制方法合用条件 表 6-123当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时， 应进行坑底突涌验算， 必要时可 采取水平封底隔渗或者钻孔减压措施， 保证坑底土层稳定。

否则一旦发生突涌， 将 给施工带来极大麻烦。

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。

这几种井的涌水量计算公式不同。

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，分别计算如下： (1)基坑远离地面水源时(图 6-168a )土类填土、粉土、粘性土、砂土粉土、 砂土、 碎石土、 可溶岩、破碎带 粘性土、 粉土、 砂土、 碎石土、 岩溶土填土、粉土、砂土、碎石土水文地质特征上层滞水或者水量 不大的潜水含水丰富的潜水、 承压水、裂隙水 方法名称集水明排真空井点喷射井点管井 截水回灌渗透系数 (m/d ) 7~20.00. 1~20.00. 1~20.01.0~200.0 不限0. 1~200.0降水深度(m ) ＜5单级＜6多级＜20 ＜20＞5不限不限降水(2H 一 S)SQ = 1.366KR式中 Q ——基坑涌水量；K ——土壤的渗透系数；H ——潜水含水层厚度； S ——基坑水位降深；R ——降水影响半径；宜通过试验或者根据当地经验确定，当基坑安全等级 为二、三级时，对潜水含水层按下式计算：R = 2S kH (6-125)对承压含水层按下式计算：R = 10S k (6-126)k ——土的渗透系数；r 0——基坑等效半径；当基坑为圆形时，基坑等效半径取圆半径。

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。

附 录 A（资料性附录）矿井涌水量评价常用方法及公式A.1 比拟法A.1.1 富水系数法aP Q K P = ...................................... (A.1)11p Q K P = ...................................... (A.2) 式中：Q ——新矿井预计涌水量，单位为立方米（m 3）；K p ——富（含）水系数，单位为立方米每吨（m 3/t ）；P ——新矿井设计产量，单位为吨（t ）；Q 1——生产矿井年涌水量，单位为立方米（m 3）；P 1——生产矿井年产煤量，单位为吨（t ）。

a 式中的涌水量和产煤量均是同一一定时间内的。

A.1.2 矿井单位涌水量比拟法当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深呈直线比例的情况下：1Q q FS = ...................................... (A.3)1111Q q F S = ...................................... (A.4) 当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深不呈直线比例时:Q Q =(A.3) 式中：Q ——新矿井预计涌水量，单位为立方米每秒（m 3/s ）；q 1——生产矿井单位涌水量，单位为每秒（s -1）；F ——新矿井设计开采面积，单位为平方米（m 2）；S ——新矿井设计水位降深，单位为米（m ）；Q 1——生产矿井总涌水量，单位为立方米每秒（m 3/s ）；F 1——生产矿井开采面积，单位为平方米（m 2）；S 1——生产矿井水位降深，单位为米（m ）；m 、n ——地下水流态系数，根据两年以上生产矿井涌水量采用最小二乘法或图解法求得。

A.1.3 相关关系分析法a) 当生产矿井涌水量与两个影响因素存在直线关系时，采用下述三元直线相关数学表示式预算新井矿井涌水量（Q ）：01122Q b b x b x =++ .................................. (A.4)式中：x 1 、x 2——影响矿井涌水量的二个因素变量；b 1 、b 2——称为Q 对x 1 、x 2的回归系数。

渗透系数稳定流抽水试验求取渗透系数K，基本理论依据就是裘布衣公式，下面具体介绍一下在单孔抽水试验、一个观测孔、两个观测孔三种情况下，K值确定计算所采用的公式和计算方法。

在单孔抽水试验中，（无观测孔）只能根据水井的出水量、水位降深等资料，则应消除抽水井附近所产生的三维流、紊流等影响，特别是在抽水时，水位降深很大的时候，应采用消除渗透阻力的方法。

1、首先，绘制Q-S关系图，坐标横轴为小时出水量，纵轴为水位降深值，相对应点的连线呈直线时，地下水运动为平面流，采用下列公式：承压水完整井：K=0.366Q(lgR-lgr)/Ms，式中，Q，涌水量，R影响半径，r井半径，M，承压含水层厚度，s，水位降深值。

潜水完整井：K=0.773Q(lgR-lgr)/（2H-s）s，式中H为潜水含水层厚度。

2、当绘制的Q-s曲线成曲线状态时，说明抽水井壁及其附近含水层中，产生了三维紊流，不符合裘布衣的基本条件，为了消除影响，计算时采用消除阻力法，若根据三次水位下降的Q,s值作出承压水的S/Q—Q或·潜水的△h/Q—Q关系曲线图呈直线时，则可将直线在纵轴上的截距a值直接代入公式计算。

其公式为：承压水完整井：K=0.366(lgR-lgr)/aM，潜水完整井：K=0.733(lgR-lgr)/a,式中，a为纵轴上的截距，M为承压水层厚度。

3、单井抽水利用观测孔水位下降资料计算K值时，一般要求最近观测孔离主井距离应达到2倍以上含水层厚度，最远观测孔距抽水口距离也不宜太远，以保证个观测孔内都能观测到一定的水位下降值。

当有一个观测孔时，所求，K值利用以下公式：承压水完整井：K=0.366Qlg（r1/rw）/M（sw-s1），潜水完整井：K=0.733Qlg（r1-rw）/（sw-s1）*（2H-sw-s1），式中，sw为抽水井内水位下降值，s1为观测孔内水位下降值，rw为抽水井的半径，r1为抽水井至观测孔的距离。

当有2个观测孔时，承压水完整井：K=【0.366Q/M（s1-s2）】*lg（r2/r1），潜水完整井：K= 【0.733Q/（s1-s2）（2H-s1-s2）】*lg（r2/r1）。