《基坑降水设计》PPT课件

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1、深基坑降水设计及安全施工中国建筑西南勘察设计研究院张波手机：159028564631、地下水动力学基本概念1.1基本名词⑴地下水：存在于地面以下岩体和土体孔隙、缝隙和孔洞中的水；⑵上层滞水：包气带中局部隔水层或弱透水层上积聚的具有自由水面的重力水；⑶潜水：埋藏在地表以下具有自由表面的地下水；⑷承压水：充满在上下两个隔水层之间的含水层中，水头高出其上层隔水顶底面的地下水；⑸影响半径：由抽水井中心到水位下降漏斗边缘的水平距离；⑹渗透系数：当水力梯度等于1时地下水的渗透速度；⑺设计降水深度：自地面高程至设计要求的水位高程之间的差值；⑻

2、降深：自某一水位高程降低至另一水位高程之间的差值；⑼含水层厚度：自静止水位高程至隔水顶板高程之间的差值；⑽水头高度：自隔水顶板高程向上至某一水位高程的差值；⑾基坑涌水量：当基坑开挖深度超过地下水静止水位或稳定水位时，地下水进入基坑的水量；⑿干扰井群总抽水量：人工布置的所有抽水井总的出水量；⒀单井抽水量：人工布置的抽水井群中某一个井的抽水量；⒁管井出水能力：人工设置的抽水管井所能通过的水量；⒂完整井：过水断面切穿含水层的井；⒃非完整井：过水断面部分切穿含水层的井；1.2基本公式1.2.1法国水力学家达西（JourneeDarcy）

3、1856法国第戎市（Dijon）达西公式是地下水运动学中的最基本公式之一，一般采用表达。式中Q：断面流量；K：渗透系数；ω：过水断面；J：水力坡度；须强调指出，达西公式是一个断面流量计算公式。公式中过水断面的概念是至关重要的。在式中，若规定式中的水力坡度J为1，则K为常量，Q的大小为ω所确定。1.2.2．裘布依公式进行均质地层、潜水完整井计算，裘布依公式是最常用的公式之一。这个公式是法国水力学家裘布依（JulesDupuit，1804～1866)在达西定律的基础上导出的。裘布依推导公式时的假定条件是：①含水层是均质、各向同性、等

4、厚、水平的；②地下水为层流，符合达西定律，地下水运动处于稳定状态；③静水位是水平的，抽水井具有圆柱形定水头补给边界；④对于承压水，顶底板是完全隔水的，对于潜水，井边水力坡度不大于1/4。进行该公式推导有许多方法。本文选下述推导进行问题的论述。均质地层、潜水、稳定流、计算点为圆心的条件下，过水断面为等轴园柱曲面。表达式中：式中r：圆半径；h：水头高度；则变为代入边界条件，井径：r0、R，水头：h0、H。并对该式进行积分：化自然对数为常用对数，因H-h0=S0，所以详细推导可在各地下水运动学书籍中查到，本文不详述。只强调在推导过程中

5、，当进行积分，代入井径由r0到R，水头由h0到H边界条件时，常常被忽略的积分定义域：0＜r0＜R；0＜h0＜H；之所以强调该定义域0＜r0＜R；0＜h0＜H，是因为若r0=0，h0=0，则无过水断面，地下水不流动，意味着裘布依公式无意义；若r0=R，h0=H，则同样无过水断面，地下水不流动，裘布依公式亦无意义；定义域0＜r0＜R；0＜h0＜H还说明，裘布依公式只研究地下水，在距圆心0点r0距离处的，过水断面上的地下水流动状况。裘布依公式在研究距圆心0点、距离r0处，过水断面上的地下水流动状况时，并不涉及造成该处水头的原因。同时、

6、裘布依公式在研究r0处过水断面上的地下水流动状况时，并不涉及地下水流出该断面后的性状。2、基坑涌水量计算2.1面状基坑涌水量计算进行面状基坑涌水量计算所依据的主要工作规范有JGJ/T111-98《建筑与市政降水工程技术规范》（以下简称为市政规范）、YB9258-97《建筑基坑工程技术规范》（以下简称为冶金规范）、JGJ120-99《建筑基坑支护技术规程》（以下简称为建筑规程）、GB50307--1999《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（以下简称为地铁规范）。现将各规范有关潜水完整井降水计算的规定，摘录如下：市政规范第6.4

7、.3条、按下列公式计算：6.4.3-1或6.4.3-2式中Q：基坑出水量；S：基坑设计水位降深值；R：影响半径。冶金规范第13.2.4.⑶规定：按圆形（矩形、不规则形换算为圆形）或线形基坑计算基坑涌水量Q，计算方法见表13.2.4。表中规定圆形潜水完整井计算式为：式中Q--基坑计算涌水量；S---设计水位降深；建筑规程8.3.3条规定“Q----基坑总涌水量,可按附录F计算”。其附录F的F.0.1-1式为:F.0.1-1式式中Q---基坑涌水量;S---基坑水位降深;r0:基坑等效半径,按本规程第F.0.7条规定计算。F.0.7

8、条规定：降水井影响半径……可按下列经验公式计算，潜水含水层式中R---降水影响半径；S---基坑水位降深；市政规范第6.4.3条、按下列公式计算：6.4.3-1或6.4.3-2式中Q：基坑出水量；S：基坑设计水位降深值；R：影响半径。冶金规范第13.2.4.⑶规