降水计算 完整井及非完整井
井点降水施工工艺和方法
井点降水施工工艺和方法在基坑开挖过程中，当基底低于地下水位时，由于土的含水层被切断，地下水会不断地渗入坑内。
雨期施工时，地面水也会不断流入坑内。
如果不采取降水措施，把流入基坑内的水及时排走或把地下水位降低，不仅会使施工条件恶化，而且地基土被水泡软后，容易造成边坡塌方并使地基的承载力下降。
另外，当基坑下遇有承压含水层时，若不降水减压，则基底可能被冲溃破坏。
因此，为了保证工程质量和施工安全，在基坑开挖前或开挖过程中，必须采取措施，控制地下水位，使地基土在开挖及基础施工时保持干燥。
井点降水方法降低地下水位的方法有集水井降水法和井点降水法。
集水井降水法一般适用于降水深度较小且土层为粗粒土层或渗水量小的粘性土层。
当基坑开挖较深，又采用刚性土壁支护结构挡土并形成止水帷幕时，基坑内降水也多采用集水井降水法。
如降水深度较大，或土层为细砂、粉砂或软土地区时，宜采用井点降水法降水但仍有局部区域降水深度不足时，可辅以集水井降水。
无论采用何种降水方法，均应持续到基础施工完毕，且土方回填后方可停止降水。
集水井降水施工1）施工过程基坑或沟槽开挖时，在坑底设置集水井，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水在重力作用下流入集水井内，然后用水泵抽出坑外。
2）构造四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外，地下水流的上游，基坑面积较大时，可在基坑范围内设置盲沟排水。
根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力，集水井每隔20~40m设置一个。
3）设置集水坑的直径或宽度一般为0.6~0.8m，其深度随着挖土的加深而加深，并保持低于挖土面0.7~1.0m。
坑壁可用竹、木材料等简易加固。
当基坑挖至设计标高后，集水坑底应低于基坑底面1.0~2.0m，并铺设碎石滤水层（0.3m厚）或下部砾石（0.1m厚）上部粗砂（0.1m）的双层滤水层，以免由于抽水时间过长而将泥砂抽出，并防止坑底土被扰动。
流砂1）流砂现象基坑挖土至地下水位以下，土质为细砂土或粉砂土的情况下，采用集水坑降低地下水时，坑下的土有时会形成流动状态，随着地下水流入基坑，这种现象称为流砂现象。
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 kQ 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Rh H kL Q 22-=…………………………………………………公式5()222h H Rx h 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 。
轻型井点降水计算
一பைடு நூலகம்计算参数
基坑平面尺寸
长
m
宽
m
深
m
长/宽=
地下水深
m
渗透系数
含水层厚度
m
降水深度
m
二、计算
1、井点管的长度
H≥H1+h+iL+l=
m
其中： H：井点管的埋置深度
H1：井点管埋设面至基坑底面的距离
h：基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离
1.0
L：井点管中心至基坑中心短边距离
i：降水曲线坡度，与土的渗透系数、地下水流量等因素有关
l：滤水管长度
井点管的长度=H+0.5l+0.3=
其中： 0.2-0.3：井点管露出地面高度
2、井点型式的确定
3、基坑总涌水量计算 无压完整井
Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgr)= 其中： Q：单井涌水量(m3/d)
K：渗透系数(m/d) H：含水层厚度(m) R：抽水影响半径(m)
R=1.95S(HK)1/2= S：水位降低值(m) r：井点的半径(m) 群井井点(环形井点系统)涌水量 Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgx0)= 其中： x0：基坑的假想半径 x0=(A/π )1/2=
无压非完整井 Q=1.366K(2H0-S)S/(lgR-lgx0)=
轻型井点降水计算
无压非完整井 其中： Q=1.366K(2H0-S)S/(lgR-lgx0)= 915.49 m3/天 K：渗透系数(m/d) H0：抽水影响深度(m) H0=1.85（S'+l）= X0：环状轻型井点假象半径 X0=（F/π ）0.5 R=1.95S(H0K)^0.5= R：抽水影响半径(m)
6.94 m 3.95 m 67.52 m
2.5 1.0 3.5 0.1 1
பைடு நூலகம்
m m m m
3、基坑总涌水量计算 无压完整井 Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgr)= 其中： Q：单井涌水量(m3/d) K：渗透系数(m/d)
H：含水层厚度(m) R：抽水影响半径(m) R=1.95S(HK)1/2= S：水位降低值(m) r：井点的半径(m) 群井井点(环形井点系统)涌水量 Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgx0)= 其中： x0：基坑的假想半径 x0=(A/π )1/2=
轻型井点降水计算
一、基础降水计算
1581/冷媒储罐基坑平面尺寸
KF002 宽 7m
地下水位 基坑底部高程 地下水深 渗透系数K 含水层厚度
长 深 长/宽= -0.7 -2.1 15 30 35
7m 2.1 m 1 m m m m/d m
水位降低值S 降水深度S’
2.4 m 2.75 m
二、计算 1、井点管的长度 管的埋置深度H≥H1+h+iL+l= 4.85 m H：井点管的埋置深度 其中： H1：井点管埋设面至基坑底面的距离 h：基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离 L：井点管中心至基坑中心短边距离 i：降水曲线坡度，与土的渗透系数、地下水流量等因素有关 l：滤水管长度 井点管的长度=H+0.3= 5.15 m 0.2-0.3：井点管露出地面高度 其中： 2、井点型式的确定
降水计算过程
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 。
非完整管井出水量计算的等效完整井法
常因经济技 术条件 限制或含水层部分厚度能 满足 需水量要 求而采用非完整井 ， 非完整 井 出水量计 算的经验 、
理 论 公 式 因 边界 条件 的 差 别 而 异 ， 选 用 时 较 易 出错 。 文 章 在 布 依 、 尔赫 格依 米 尔 、 在 佛 巴布 什 金 的 经 验 、 理 论 的基 础 上 ， 出 了非 完整 井 出 水 量计 算 的 等 效 完整 井 法 。 提
后通过过 滤管 的进 水缝隙进入井管 内。 管井 出水 量的计算 ， 管井设 计 的基础 ， 供水 或人 工 是 对
降 低 水 位 都具 有 非 常 重 要 的 意 义 。
运动处于稳定状态 ； 地下水为层流 ， 循达西定律 ； 含水 ② 遵 ③
层是均质 、 向同性 、 厚 、 各 等 水平 的； 静水 位是 水平 的 ， ④ 抽
【 关键词 】 完整井； 非 完整 井； 有底界非 完整 井； 无底界非完整井 ； 等 效完整 井 ； 等效厚度
【 中图分类号 】 Ｔ ４ ３ Ｕ６
管井是垂直安置 在地 下的取 水或 保护 地下水 的管状构 筑物 ， 据其 揭露 的地下 水类 型 ， 为潜 水井 （ １ 和承 压 根 分 图 ）
非 完 整 管 井 出水 量 计 算 的 等 效 完 整 井 法
周 先 智 ， 文 明 冯
（ 中国建筑 西南 勘察 设计 研究 院有 限公 司 ， 四川 成都 ６０ ８ ） １０ １
【 摘 要 】 对含 水层 厚度 不大的完整井 ， 一般 采用裘布依 稳定流公 式计算 出水量 ； 大厚度含 水层 中， 在
。
隔水 ； ⑥集水井是完整井 。
１１１ 潜水完整井稳定流公 式 ． ．
Ｚ 、Ｚ
１０ ．
管井降水计算(潜水非完整井)
一、场地岩土工程情况本工程位于包头市友谊大街以南,劳动路以东,万青路以西，在地貌上属于大青山山前冲洪积地貌。
本场地地层结构和岩性如下：第①层杂填土，以粉土为主，混少量建筑垃圾和生活垃圾，呈稍湿、松散状态。
该层厚度在0.3～3.2m之间，层底标高在1052.62～1057.02m之间。
第②层粉砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英石，均粒结构，天然状态下呈稍湿，稍密状态。
该层厚度在0.3～4.2m之间，层底标高在1052.02～1054.06m之间。
第③层粗砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英石，颗粒级配较好，混少量砾，局部分布有粉质粘士薄夹层。
天然状态下呈稍湿～饱和，中密状态。
该层厚度在3.4～6.6m之间，渗透系数为K=1.66×10-2cm/s。
第③1层细砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英质，均粒结构，天然状态下呈稍湿～饱和，中密状态。
该层以夹层或透镜体形式存在于第3层粗砂层中，该层厚度在0.4～2.2m之间，层底标高在1047.91～1050.61m之间，渗透系数为K=5.64×10-3cm/s。
第④层粉砂，黄绿色，颗粒矿物成分为长石、石英质，均粒结构，局部分布有粉土、粉质粘土薄夹层。
天然状态下呈饱和，中密状态。
该层厚度在4.3～9.4m之间，层底标高1039.21～1041.58m之间，渗透系数为K=2.24×10-3cm/s。
第⑤层粉质粘土，灰黑色，含云母，有光泽，略带腥臭味，含有机质，有机质含量为1.3～6.1%,无摇振反应，切口光滑，干强度中等，韧性中等。
天然状态下呈可塑～软塑状态。
该层中分布有粉砂、细砂及粉土薄夹层，局部含有薄层钙质胶结层。
该层厚度在31.2～33.4m之间，层底标高在1006.57～1009.65m 之间，渗透系数为K=3.89×10-6cm/s。
地下水埋藏于自然地表下5.2～6.5m，标高在1049.64～1050.73m之间，属潜水。
01-管井降水计算(潜水非完整井)
一、场地岩土工程情况本工程位于市友谊大街以南,劳动路以东,万青路以西，在地貌上属于大青山山前冲洪积地貌。
本场地地层结构和岩性如下：第①层杂填土，以粉土为主，混少量建筑垃圾和生活垃圾，呈稍湿、松散状态。
该层厚度在0.3～3.2m之间，层底标高在1052.62～1057.02m之间。
第②层粉砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英石，均粒结构，天然状态下呈稍湿，稍密状态。
该层厚度在0.3～4.2m之间，层底标高在1052.02～1054.06m之间。
第③层粗砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英石，颗粒级配较好，混少量砾，局部分布有粉质粘士薄夹层。
天然状态下呈稍湿～饱和，中密状态。
该层厚度在3.4～6.6m之间，渗透系数为K=1.66×10-2cm/s。
第③1层细砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英质，均粒结构，天然状态下呈稍湿～饱和，中密状态。
该层以夹层或透镜体形式存在于第3层粗砂层中，该层厚度在0.4～2.2m之间，层底标高在1047.91～1050.61m之间，渗透系数为K=5.64×10-3cm/s。
第④层粉砂，黄绿色，颗粒矿物成分为长石、石英质，均粒结构，局部分布有粉土、粉质粘土薄夹层。
天然状态下呈饱和，中密状态。
该层厚度在4.3～9.4m之间，层底标高1039.21～1041.58m之间，渗透系数为K=2.24×10-3cm/s。
第⑤层粉质粘土，灰黑色，含云母，有光泽，略带腥臭味，含有机质，有机质含量为1.3～6.1%,无摇振反应，切口光滑，干强度中等，韧性中等。
天然状态下呈可塑～软塑状态。
该层中分布有粉砂、细砂及粉土薄夹层，局部含有薄层钙质胶结层。
该层厚度在31.2～33.4m之间，层底标高在1006.57～1009.65m 之间，渗透系数为K=3.89×10-6cm/s。
地下水埋藏于自然地表下5.2～6.5m，标高在1049.64～1050.73m之间，属潜水。
01-管井降水计算(潜水非完整井)
01-管井降水计算(潜水非完整井)一、场地岩土工程情况本工程位于包头市友谊大街以南,劳动路以东,万青路以西，在地貌上属于大青山山前冲洪积地貌。
本场地地层结构和岩性如下：第①层杂填土，以粉土为主，混少量建筑垃圾和生活垃圾，呈稍湿、松散状态。
该层厚度在0.3～3.2m之间，层底标高在1052.62～1057.02m之间。
第②层粉砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英石，均粒结构，天然状态下呈稍湿，稍密状态。
该层厚度在0.3～4.2m之间，层底标高在1052.02～1054.06m之间。
第③层粗砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英石，颗粒级配较好，混少量砾，局部分布有粉质粘士薄夹层。
天然状态下呈稍湿～饱和，中密状态。
该层厚度在3.4～6.6m之间，渗透系数为K=1.66×10-2cm/s。
第③1层细砂，黄褐色，颗粒矿物成分为长石、石英质，均粒结构，天然状态下呈稍湿～饱和，中密状态。
该层以夹层或透镜体形式存在于第3层粗砂层中，该层厚度在0.4～2.2m之间，层底标高在1047.91～1050.61m之间，渗透系数为K=5.64×10-3cm/s。
第④层粉砂，黄绿色，颗粒矿物成分为长石、石英质，均粒结构，局部分布有粉土、粉质粘土薄夹层。
天然状态下呈饱和，中密状态。
该层厚度在4.3～9.4m之间，层底标高1039.21～1041.58m之间，渗透系数为K=2.24×10-3cm/s。
第⑤层粉质粘土，灰黑色，含云母，有光泽，略带腥臭味，含有机质，有机质含量为 1.3～6.1%,无摇振反应，切口光滑，干强度中等，韧性中等。
天然状态下呈可塑～软塑状态。
该层中分布有粉砂、细砂及粉土薄夹层，局部含有薄层钙质胶结层。
该层厚度在31.2～33.4m之间，层底标高在1006.57～1009.65m之间，渗透系数为K=3.89×10-6cm/s。
地下水埋藏于自然地表下5.2～6.5m，标高在1049.64～1050.73m之间，属潜水。
基坑降水的非完整井流计算
基坑降水的非完整井流计算【摘要】用三维边界单元法解决基坑施工中非完整井降水的渗流计算问题，为降水方案设计提供依据，并对降水过程作出预测。
【关键词】基坑降水基坑施工非完整井流计算【Abstract] The seepage calculation for partly penetrated well dewatering is solved in foundation pit construction by the three dimensional boundary elements method.This provides the basis for the scheme design of dewatering,and can make a prediction for dewatering process.【key words] foundation dewatering foundation pit constructioncalculation for partially penetrated well flow.0前言在建筑工程的深基坑施工过程中，往往要求将地下水位降到一定的深度之下，目的是使基坑的坑底面不积水，便于施工。
另一方面，降低水位是为了减小基坑的水压力，防止坑底土层破坏或防止发生流砂、管涌等现象。
同时基坑降水还能减小基坑侧壁的渗透压力，有助增加基坑侧壁的稳定性。
因此基坑降水在深基坑工程中占有重要位置。
在南方软土地区，由于地下水位浅，土质软弱，基坑降水的作用更加突出。
基坑降水的方案设计必须既科学又经济。
降水方案首先要确保降水效果能够达到预期的目的，降水过程能够按预定计划有控制地实行；其次，应考虑降水工程的经济性，做到以尽量少的工程费用实现降水的目的。
节约降水费用的关键是设计最经济的井数、井深及降水井的合理布置。
降水井的个数主要取决于单井的降水深度和单井的有效降深范围。
由于上海地区浅部土层的渗透性较小，因此降水井附近的降落曲线较陡，使得降水影响范围较小。