黃土含水層基坑降水

一、基坑涌水量計(jì)算二、降水井群的設(shè)計(jì)三、特殊條件下的基坑降水方法四、基坑降水引起的地面沉降一、基坑涌水量的計(jì)算Q-基坑涌水量（m3/d）K-滲透系數(shù)（m/d）H-含水層厚度（m）S-基坑降深（m）R-影響半徑（m）r-等代半徑（m）

1、影響半徑R的取值經(jīng)驗(yàn)對一個確定地點(diǎn)的基坑來說，上式中的K、H、S和r都是不隨時間而變化的定值，只有影響半徑R是一個隨時間不斷變化的變量。由于基坑降水與鉆孔供水的本質(zhì)差異，使我們在確定影響半徑R時，便有了不同的取值方法。一、基坑涌水量的計(jì)算

潛水含水層鉆孔供水抽水井要求提供水源井在使用期內(nèi)能連續(xù)開采的出水量。1、確保開采量不隨時間減少；2、水質(zhì)不隨時間變壞.所以影響半徑R必須取穩(wěn)定條件下的最大值。

潛水含水層基坑降水要求在規(guī)定時間內(nèi)（7-10天）把潛水位降到設(shè)計(jì)要求的高程，滿足基坑施工的條件，基坑降水提供的基坑涌水量應(yīng)是降水初期沒有穩(wěn)定的最大涌水量。西安地區(qū)上述二者的差異可達(dá)1/3~1/2，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，降水初期的影響半徑R=Ro+r（Ro=80-150m），（r—等代半徑）開元商城基坑降水初期干擾井群單井排水量15m3/h，1個月以后逐漸小到9m3/h—10m3/h（個別降水井減少到7m3/h）。這時基坑降水的狀態(tài)基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。黃土含水層的滲透系數(shù)K值與傳統(tǒng)的粉質(zhì)粘土滲透系數(shù)有很大的差異，一般來說粉質(zhì)粘土的滲透系數(shù)很小（<1.0m/d）。所以都不把它作為供水的目標(biāo)含水層。但黃土和黃土層下伏的黃土狀土（或粉質(zhì)粘土）確實(shí)是基坑降水和農(nóng)田供水的主要目標(biāo)含水層。2、滲透系數(shù)K黃土是大孔土，據(jù)研究，黃土含水層主要是孔隙儲水，裂隙導(dǎo)水的特殊含水層.西安地鐵工程的水文地質(zhì)試驗(yàn)。取得了較系統(tǒng)的K值，中更新統(tǒng)黃土K值一般為2-3m/d，上更新統(tǒng)黃土K值大多在4-6m/d。

黃土層下伏的黃土狀土和粉質(zhì)粘土由于常含有薄層砂或透鏡狀砂。

所以滲透系數(shù)K值可達(dá)5-10m/d（砂層厚度稍大時，可達(dá)15-20m/d）。基坑降水含水層的綜合滲透系數(shù)（降水井深度范圍內(nèi)）一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。對沒有經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)則應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場抽水試驗(yàn)來確定，群井抽水試驗(yàn)取得的綜合滲透系數(shù)具有較好的代表性。群井抽水試驗(yàn)要取得好的結(jié)果，確定觀測孔的位置是關(guān)鍵。

K—滲透系數(shù)（m/d）Q—穩(wěn)定流量（m3/d）H—含水層厚度（m）S1、S2—兩個觀測孔的降深（m）r1、r2—觀測孔至抽水孔的間距（m）上述計(jì)算公式中，對K值貢獻(xiàn)最大的參數(shù)是分母里的（S1-S2），從基坑降水的降落曲線可以看到，觀測井距抽水井很近時，（S1-S2）的數(shù)值較大，計(jì)算的K值一定小。觀測井距抽水井很遠(yuǎn)時，（S1-S2）的數(shù)值很小，計(jì)算的K值一定很大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，第一個觀測井應(yīng)避開抽水三維流區(qū)，布置在三維流區(qū)的邊緣，第二個觀測井與第一個觀測井的間距10-15m時，計(jì)算的K值有較好的代表性。三維流區(qū)的大小與降深有關(guān)，一般為2.5倍的降深值。二、降水井群的設(shè)計(jì)1、降水井深度的確定原則降水井深度=潛水位埋深+基坑降水深度+井損+抽水井中水柱高度+沉淀管長度在潛水含水層中抽水時，要克服二種阻力。第一是地層阻力——帶水力坡度的水位降落曲線；第二是井結(jié)構(gòu)阻力——井損。井損是抽水井內(nèi)的動水位與井外地層中的水位之差，是地下水通過井壁外的反濾層和濾水管流到井內(nèi)水泵進(jìn)水口的阻力。20開元商城觀測資料顯示井損隨降深增大而增大，當(dāng)降深大于11m時，井損的增速很快，這時希望增大井深達(dá)到大降深降水的設(shè)計(jì)顯得不合理。西安地鐵2號線××車站設(shè)計(jì)要求降深S=18-19m，如井損為50%，井深=潛水位埋深7m+降深19m+井損19m+井中水柱5m+沉淀管長度2m=52m。實(shí)際上，當(dāng)降深達(dá)到19m時，井損可能達(dá)到70%以上，所以設(shè)計(jì)的井深為55m，同時把井間距適當(dāng)縮小到15m。最終滿足了設(shè)計(jì)降深S=19m的要求。縮小井間距就是增加降水井的井?dāng)?shù)，也相當(dāng)于減少單井的排水量，顯然有利于縮小井損值。（井損是一種阻力，與流速密切相關(guān),減慢流速就可以減小井損）。為了取得系統(tǒng)的試驗(yàn)數(shù)值，西安地鐵公司組織了一次大型抽水試驗(yàn)，確定當(dāng)井深45m，井間距8m時最大的基坑降水深度。經(jīng)過1個月的降水試驗(yàn)，取得了最大降深可以達(dá)到25m的結(jié)果。2、降水井?dāng)?shù)的確定方法①根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定干擾井群單井排水量q：N=Q/q×1.1N—降水井?dāng)?shù)Q—基坑涌水量（m3/d）q—單井排水量（m3/d）1.1修正系數(shù)②根據(jù)水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算干擾井群單井排水量q：1234527根據(jù)上式計(jì)算時，要進(jìn)行幾組參數(shù)的試算，滿足--1.基坑降水井群排水量大于基坑最大涌水量，2.基坑內(nèi)各點(diǎn)的水位降深大于設(shè)計(jì)降深的要求。3、降水井的結(jié)構(gòu)和成井工藝

①能順利放下潛水泵，濾水管內(nèi)徑不能太小，一般應(yīng)大于450mm。

②有足夠的反濾層厚度，鑿井口徑不能太小，一般不小于700mm，反濾層厚度不小于100mm。

③有砂夾層的含水層，組成反濾層的礫石應(yīng)采用天然園礫，直徑3-5mm。含有粉細(xì)砂層時，濾水管外還應(yīng)包1-2層60目的尼龍紗網(wǎng)。（紗網(wǎng)包在砂層附近的濾水管上）。全部是黃土和粉質(zhì)粘土的含水層,可在濾水管外填5-10

mm的天然園礫。④滿足常規(guī)的成井要求（鉆機(jī)的選擇，濾水管的質(zhì)量，洗井的方法與時間等）。三、特殊條件下的基坑降水方法1、西安地鐵1號線浐河?xùn)|站基坑降水（地下連續(xù)墻＋坑內(nèi)降水）2、灞河地鐵高架橋承臺基坑降水

（鋼板樁+坑內(nèi)降水）3、辛家廟風(fēng)井基坑降水四、基坑降水引起的地面沉降1地面沉降的設(shè)計(jì)方法（理論計(jì)算方法）

分層總和法

2、實(shí)際觀測資料與計(jì)算結(jié)果的