基坑涌水量计算
基坑涌水量
基坑涌水量
基坑涌水量的计算
1、基坑承压水涌水量按下式估算：
Q =2πk M S 0
r 0=0. 29(a +b ) ) r 0
， R =10S H
式中：Q ——基坑涌水量（m 3/d）；
k ——渗透系数，按0.30m/d取值；
S 0——水位降深（m ），按3.90m 考虑；
R ——影响半径（m ），经计算得21.36m ；
r 0——基坑等效半径（m ），经计算得32.04m ；
M 、H ──承压含水层厚度(m)，按2.00m ；
a 、
b —分别为基坑的长、短边，按a=60.40m、b=50.00m考虑。
拟开挖基坑计算承压水涌水量Q 1为28.8m 3/d。
2、基坑潜水涌水量按下式估算：
（2H -S ) S Q =1. 366k R lg （1+) r 0
r 0=0. 29(a +b ) ， R =2S kH
式中：Q ——基坑涌水量（m 3/d）；
k ——渗透系数，按0.002m/d取值；
S ——水位降深（m ），按2.40m 考虑；
R ——影响半径（m ），经计算得0.33m ；
r 0——基坑等效半径（m ），经计算得32.04m ；
H ——含水层厚度（m ），按1.40m ；
a 、
b —分别为基坑的长、短边，按a=60.40m、b=50.00m考虑。
计算基坑潜水涌水量Q 2为3.50m 3/d。
拟开挖基坑计算总涌水量Q 为32.3m 3/d。
承压-潜水非完整井计算公式
基坑降水、土方、支护工程降水设计计算书一、设计计算依据1、岩土工程勘察报告；2、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；3、其它相关资料。
二、计算过程本次计算采取如下程序：本工程采用承压-潜水非完整井计算基坑涌水量。
公式一：)R (1lg h -M)M -2H 366.102r k Q +=（式中：Q ——基坑涌水量(m 3/d)k ——渗透系数(m/d),10S ——水位降深(m),7.0m R ——引用影响半径(m),R=kH s 2=230m r 0——基坑半径(m),F F r 564.0/0==π=104.5m F ——基坑面积(m 2)，本工程暂取34358m 2l ——过滤器有效工作部分长度H ——初始静止水位至井底的距离h ——基坑底至井底的距离M ——承压含水层厚度(m),27.0计算得：Q=2969.9m 3/d根据我公司多年施工经验，根据规范所计算涌水量往往比实际小很多，本工程根据经验，按两倍理论量计算涌水量，即涌水量为：2969.9×2=5940 m 3/d公式二：3120q k l r s π=式中：q ——管井的出水量(m 3/d)s r ——过滤器半径（m ）l ——过滤器浸部分段长度(m),2.0k ——含水层渗透系数(m/d),380计算得：q =182.40m 3/d公式三：q Qn 1.1=计算得井数为：n ≈36公式四：T y Z ir c h L +++++=0式中：L ——井深(m)h ——基坑深度(m),5.5c ——降水水面距基坑底的深度(m),1.0i ——水力坡度，取0.03Z ——降水期间地下水位变幅(m),0.5y ——过滤器工作部分长度(m),2.0T ——沉砂管长度(m),0.5计算得井深为：L ≈12.6m ，取 13m公式五：1'-=n l a式中：'l ——沿基坑布置井点的长度(m)，约1160m 计算得井间距为：a ≈33.1m因按规范计算降水井所需间距往往比实际需要要小很多，根据我 公司多年降水经验，结合本工程实际情况，降水井间距为7.0m ，另，由于基坑面积较大，在槽内加设疏干井，共布降水井165口。
管井降水计算书
1、基坑总涌水量计算：
基坑降水示意图
根据基坑边界条件选用以下公式计算：
Q=πk2H-S d S d/ln1+R/r o=π52×8-2.62.6/ln1+50.28/5.5=236.229
Q为基坑涌水量；
k为渗透系数m/d；
H为含水层厚度m；
R为降水井影响半径m；
r0为基坑等效半径m；
S d为基坑水位降深m；
S d=D-d w+S
D为基坑开挖深度m；
d w为地下静水位埋深m；
S为基坑中心处水位与基坑设计开挖面的距离m；
通过以上计算可得基坑总涌水量为236.229m3;
2、降水井数量确定：
单井出水量计算：
q0=120πr s lk1/3
降水井数量计算：
n=1.1Q/q0
q0为单井出水能力m3/d；
r s为过滤器半径m；
l为过滤器进水部分长度m；
k为含水层渗透系数m/d;
通过计算得井点管数量为4个;
3、过滤器长度计算
w1w o
根据计算得S1=2.725m >= S d=2.6m,故该井点布置方案满足施工降水要求。
降水计算公式
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)。
基坑涌水量计算
基坑涌水量计算G.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（图G .0.1）：1 当基坑远离边界时，涌水量可按式（G.0.1-1）计算：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=011)2(366.1r R g S S H k Q (G.0.1-1) 式中 Q ——基坑涌水量；k ——渗透系数；图G .0.1 均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算简图 (a)基坑远离边界；(b)岸边降水；(c)基坑位于两地表水体间；(d)基坑靠近隔水边界H ——潜水含水层厚度；S ——基坑水位降深；R ——降水影响半径；0r ——基坑等效半径，按第G.0.7条规定计算。
2 岸边降水时涌水量可按式（G 。
0。
1-2）计算：21)2(366.1r b g S S H k Q -= b ＜0.5R （G.0.1-2） 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，涌水量可按式(G.0.1-3)计算：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+-=)(2)(cos )(21)2(366.12121021b b b b r b b g S S H kQ ππ (G.0.1-3) 4 当基坑靠近隔水边界，涌水量可按式(G.0.1-4)计算： )2(1)(21)2(366.1000r b gr r R g S S H k Q +-+-= b ′＜0.5R (G.0.1-4) G.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(图G.0.2)：1 基坑远离边界时，涌水量可按下式计算：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=00222.01lg 1lg 366.1r h l l h r R H k Q m m mh (G.0.2-1)式中， 2 近河基坑降水，含水层厚度不大时，涌水量可按式（G.0.2-2）计算：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-∙+++=2220014.0lg 25.066.0lg 2lg 366.1l M b M l r l l r b S l kS Q(G ．0．2-2)式中 M ——由含水层底板到过滤器有效工作部分中点的长度。
渗透系数+基坑总涌水量计算公式汇总
3. 经验估算法渗透系数k值还可以用一些经验公式来估算，例如1991年哈森提出用有效粒径d10计算较均匀砂土的渗透系数的公式哈森（Hazen）（2-9）1955年，太沙基提出了考虑土体孔隙比e的经验公式太沙基（Kael·Terzaghi 1883～1963）,近代土力学及基础工程学的创始人，1883年10月2日生于布拉格（当时属奥地利）。
早期从事钢筋混凝土的研究工作，1912年获奥地利格拉茨高等工业学院博士学位。
1921～1923年，发表了饱和粘土的一维固结理论，提出了有效应力原理。
1925年出版了最早的《土力学》专著。
1929～1938年任维也纳技术大学教授，1938年后任美国哈佛大学教授。
他一生论著有200多篇，代表性的论著有《理论土力学》和《土力学的工程实践》。
1936年太沙基发起成立国际土力学及基础工程协会，并任协会主席至1957年。
（2-10）以上二式中的d10均以mm计，k值的单位是cm/s 。
这些经验公式虽然有其实用的一面，但都有其适用条件和局限性，可靠性较差，一般只在作粗略估算时采用。
在无实测资料时，还可以参照有关规或已建成工程的资料来选定k值，有关常见土的渗透系数参考值如表2-1 。
表2-1 土的渗透系数参考值土的类别渗透系数kcm/s土的类别渗透系数kcm/s粘土<10-7中砂10-2粉质粘土10-5～ 10-6粗砂10-2粉土10-4～ 10-5砾砂10-1粉砂10-3～ 10-4砾石>10-1细砂10-3一、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注：(1)、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： 当为承压水时： (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：)1lg()2(366.10r RSS H K Q +-=kH S R 2=kS R 10=πAr =2、基坑近河岸:如图1（b ）符号 意义单位 b 基坑中心到河岸的距离m Q基坑总涌水量m 3/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)/2 m ｌ 过滤器长度 m 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/d02lg)2(366.1r b S S H kQ -=)2.01lg()1lg(366.10022r h l l h r R h H k Q m m m+-++-=)2(h H h m+=2、基坑近河岸：（含水层厚度不大时） b>M/2 如图2（b ）式中：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符号 意义单位 M 见表格上说明 m Q基坑总涌水量m 3/d(三)、均质含水层承压水完整井基坑涌水量计算： 1、基坑远离水源时： 如图3-a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/d]14.0lg 25.066.0lg 2lg [366.1222lM b M l r l l rb s l ks Q -+++=)1lg(73.20r RMSk Q +=2、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图4符号 意义单位 ｌ过滤器长度 m M 承压水厚度 S 基坑水位降深 R 降水影响半径 γ0 基坑等效半径 Q基坑总涌水量m3/d)2lg(73.20r b MS kQ =)2.01lg()1lg(73.20rMl l M r R MS kQ +-++=（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 H hγ0 基坑等效半径 Q基坑总涌水量m3/d)1lg()2(366.102r R h M M H kQ +--=。
探讨基坑涌水量计算问题
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。
02_管井降水计算(潜水完整井+潜水非完整井)
按井管（筒）是否穿透整个含水层分为完整如图1（a）基坑41基坑b 基坑c基坑dk 土的渗透系数m/d 1H 潜水含水层厚度m 19S 基坑水位降深m 9R 降水影响半径m 150γ0基坑等效半径m 6.09Q 基坑总涌水量m 3/d253.0783#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!注：(1)、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，如图1（b）条件：b<0.5R;b为基坑中心到河岸的距离基坑a 基坑b 基坑c 基坑db m 25Qm 3/d389.9217#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!如图2（a）基坑a基坑b 基坑c基坑dh mm 18单位意义符号符号符号意义意义基坑中心到河岸的距离基坑总涌水量(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：数据单位(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：2、基坑近河岸:数据一、基坑总涌水量计算(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：数据当为潜水含水层时：当为承压水时：单位)2.01lg()1lg(366.10022r h l l h r Rh H kQ m m m+-++-=)1lg()2(366.10r RSS H KQ +-=kH S R 2=kS R 10=πA r =0)2(hH h m +=02lg )2(366.1r b SS H kQ -=ｌ过滤器长度m2.5R 150γ0 6.09S9参数1H 2-h m 23700参数2lg(1+R/γ0) 1.408758#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!参数3(h m -ｌ)/ｌ 6.2#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!参数4lg(1+0.2×h m /γ0)0.201706#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!Q基坑总涌水量m 3/d13.91324#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!b>M/2基坑a 基坑b 基坑c 基坑dM 见表格上说明m 参数1(ｌ+S)/lg(2b/γ0)12.5772#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!参数2lg(0.66ｌ/γ0)-0.56713#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!参数30.25ｌ/M#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!参数4lg(b 2/(M 2-0.14ｌ2))#NUM!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!Q基坑总涌水量m 3/d#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!单位如图2（b）式中：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数据符号意义2、基坑近河岸：（含水层厚度不大时）]14.0lg 25.066.0lg 2lg [366.122200l M b M l r l lr b s l ks Q -+++=水层分为完整井和非完整井。
基坑涌水量计算公式
0.000079 1644.648729 28.19397822
m/s m3/d 29
注意：1、计算中未考虑本段内雨季降水情况；2、地勘报告与计算模型有差别
西侧基坑属于均质含水层澘水非完整井基坑,且基坑远离地面水源 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； 本段内地下稳定水位埋深10m 考虑本段内地层情况，含水层厚度可估算为 基坑底深度13.92m 计划降水深度：13.92m 基坑等效半径；当基坑为圆形时，基坑等效半径取圆半径。当基坑非圆形时，对矩形基坑的 等效半径按下式计算： r0＝0.29（a＋b） （6-127） 式中 a、b——分别为基坑的长、短边。基坑等效半径r0=0.29*(43.67+99.685) hm=(H+h)/2 R——降水影响半径；宜通过试验或根据当地经验确定，当基坑安全等级为二、三级时，对 潜水含水层按下式计R=2s√KH 降水影响半径R l为降水稳定后，过滤器浸入水中长度 根据勘察报告综合分析，本段内抽水过程中，排出的水主要是3层粉细砂中的潜水，因此计 算中渗透系数选3层粉细砂的渗透系数进行计算 渗透系数 0.0079 cm/s 6.8256 m/d 涌水量Q=1.366K(H2-hm2)/(lg(1+R/r0)+(hm-l)/l*lg(1+0.2*hm/r0)) 设计井点数n=1.2Q/q 单井涌水量设计为70m3/d 70.95404 6 初始水头高度 潜水含水层厚度H h 水位降幅s=13.92-10 10 12 8.08 3.92
基坑排水计算
一：基坑采用明沟排水，积水池抽水的方式，因此采用大井法估算其基底流入的水量之和。
①渗流量谁之和采用以下公式计算：Q1=1.366KS (2H−S )lg R r 0+ 6.28KSr 01.56+r 0m 0(1+1.185lg R 4m 0)公式中：Q —基坑总涌水量K —土的渗透系数（m/d ）由设计10−5cm/sec 换算得72m/d S —抽水时坑内水位下降值（m ），本计算中为积水坑高度1m H —抽水前基坑以上的水位高度（m ），本计算中为1mR —抽水影响半径（m ），查表得出小砾石为500m —600m ，本计算采用600mr 0—引用假想半径，由于本计算中为矩形基坑，r 0=ηa+b 4计算，由b a =80150=0.54查表得出：η=1.16−1.140.6−0.4x (0.54−0.4)+1.14=1.154 r 0=1.154X 150+804=66.355m 0—从坑底到下卧不透水层的距离（m ）,本计算中为3m因此由以上计算公式得出：Q1=592.64m ³②最大降雨量基坑蓄水总量为：由最大日降水量324.4~434.8mm 得出，本计算日最大降雨量为440mm ，考虑到实际情况，采用0.5系数计算；Q2=0.44x150X80=5280m ³即基坑日均总水量为：Q=Q1+Q2=5280+592.64=5872.64m ³二，拟采用四台抽水泵抽水，则水泵所需功率为：N =K 0QH 075η1x η2公式中K 0—安全系数，取2Q —基坑的涌水量，本计算中为Q =Q 24=5872.6424=244.7m ³/hH 0—包括扬水、吸水及由各种阻力所造成的水头损失在内的总高度,本公式取14mη1—水泵效率，一般取0.40—0.50，本计算中取0.45 η2—动力机械效率，一般取0.75—0.85，本计算中取0.8即：N =0.25X 2x244.7x1475x0.45x0.8=63.44kw查表得出，本工程适用4台4PN 型泥浆泵抽取基坑积水。
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20.3 1.0 10.0
21656.04 37748.17 2481.78 38832.37 10766.56 #NUM! 12336.18 12337.08 24.67 0.25 #########
降水井的数量(n) )
圆形基坑半径(r0)
→
52
←输入n值
1.0
4.01
单井井 潜水完整井 管进水 长度 (y0)计 承压完整井 算
######## 基坑中心点水位降 深(S)计算
潜水完整井稳定流
承压水完整井稳定流
##################
100.0 1.0 1.0
←输入b ←输入b1 ←输入b2
要求降深面标高到含水层底面标高的距离（h） 由含水层底板到过滤器有效工作部分中点的长度（M） 过滤器进水部分长度（L）
4、近河基坑降水，含水层厚度很大时，计算涌水量（Q）【当b<L时】
1、当基坑远离边界时，计算涌水量（Q）
基坑涌水量|(Q)
10766.56 设计单井出水量(q) 480.0
降水井的数量
ห้องสมุดไป่ตู้
降水参 过滤器半径(rs) 0.25 管井的出水量(q) 2323.17 管井半径(rw) 数输入 各井距基坑中心或各井中心处的距离之积(r1*r2*……rn)
渗透系数（K） 基坑涌水 量参数输 潜水含水层厚度（H） 入 基坑水位降深（S）
15.0 26.3 6.0
降水影响半径（R） 基坑等效半径（r0） 【按JGJ120-99第 F.0.7条规定计算】
119.2 142.1
基坑中心点 离河岸边的 距离（b）【 b<0.5R】
1、当基坑远离边界时，计算涌水量（Q）
完整井 涌水量 2、岸边降水时，计算涌水量（Q） 计算结 3、基坑位于2个地表水体之间或位于补给区与排泄区之间时，计算涌水量（Q） 果
4、基坑靠近隔水边界，计算涌水量（Q）
非完整 井基坑 2、近河基坑降水，含水层厚度不大时，计算涌水量（Q）【b>M/2】 涌水量 计算结 3、近河基坑降水，含水层厚度很大时，计算涌水量（Q）【当b>L时】 果