达西层流定律与j.dupuit稳定流公式在工程实际中应用

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1、达西层流定律与J.Dupuit稳定流公式在工程实际中应用　　摘要：基坑在开挖过程中受周围土体、地表荷载和地下水渗透压力等各种荷载的作用，往往产生一定的变形和位移，当变形和位移超过基坑支护的承受能力时，基坑就会破坏，酿成工程事故。基坑干场作业对保障施工安全、保证施工质量、提高施工进度具有极其重要的意义。南水北调中线某倒虹吸工程地处太行山与河北平原过渡地带，地下水流丰富，地表水位较高，工程项目部采用管井抽水的方法降低地下水以保证干场施工作业。施工前，工程项目部进行了抽水试验。本文通过对单孔稳定流抽水试验和多孔稳定流抽水试验成果的分析与评价，对该工程后续降水工作提出了改进

2、建议，为类似工程降水试验和降水成果计算提供了参考依据。关键词：达西层流定律抽水试验工程实际应用中图分类号：TU198文献标识码：A1概况1.1工程地质概况12工程地处太行山与河北平原过渡地带，南岸为低丘垅岗区，北岸为洪积扇上缘倾斜平原地带。两岸总体地势西高东低。河谷呈宽浅式，河道内高、低漫滩及两岸一级阶地发育，属侵蚀堆积河谷地貌。工程地质结构复杂，其构造以砂、砾、卵、粘、黄土状壤土为主，透水性强，开挖涌水量大。1.2水文概况项目区地表径流以上游铁矿厂弃水为主，地表径流量约0.3m3/s。地下水主要为第四系浅层孔隙潜水，主要赋存于第四系上更新统（Q3）和全新统（Q4）

3、冲洪积卵石层中。根据初步设计阶段勘察资料：单孔抽水试验成果，卵石层渗透系数为7.9×10-3～1.1×10-2cm/s；多孔抽水试验成果，卵石层渗透系数为5.64×10-2～6.84×10-2cm/s，平均渗透系数为6.4×10-2cm/s，影响半径145.39m，属强透水性。另外，由于地下水受上游来水和大气补给的影响，若遇丰水年或长时间降水不排除地下水位升高的可能。为避免对试验结果的影响，流经试验区附近的地表水和试验抽出的地下水均被用导流沟导至河道下游。导流沟底宽1米，铺设双层土工膜。2试验目的（1）通过降水试验，确定施工区域内水文地质参数（渗透系数k、涌水量Q以

4、及影响半径R）。（2）在掌握试验区基本技术条件、地质条件、水文条件的基础上分析地下水、地表水以及各含水层间的水力联系，含水层渗透性的各向异性，强透水层的分布及其特征，绘制降水曲线，进而为后续施工降水工作做技术性指导。123试验基本技术12本工程降水方式采用管井降水。降水试验区位于倒虹吸进口段，降水试验区共设置试验井33孔，编号依次为：SE01、SE02、SE03、SE04、SE05、SE06、SE07、SE08、SE09、SE10、SE11、SE12、SE13、SE14、SE15、SW01、SW02、SW03、SW04、SW05、SW06、SW07、SW08、SW0

5、9、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14、SN01、SN02、SS01、SS02。试验井成孔设备采用改型钻机（锤击钻），钻径600mm。井管采用DN480无砂透水混凝土管，井底采用200mm厚中粗砂和碎石屑封垫，井底无砂管底部加塞混凝土底坨并用300g/㎡土工布包裹，井管与井壁之间用滤料填至地下水位线，地下水位线以上用粘土回填封口，上部井管顶部加盖防护盖。为了不对建筑物造成影响，试验井均设置在一级马道上，东侧管井（SE01、SE02、SE03、SE04、SE05、SE06、SE07、SE08、SE09、SE10、SE11、SE12、SE13、SE14、S

6、E15）距管道中心线约36米，西侧管井（SW01、SW02、SW03、SW04、SW05、SW06、SW07、SW08、SW09、SW10、SW11、SW12、SW13、SW14）距管道中心线约34米，南侧和北侧分别布置管井SN01、SN02、SS01、SS02作为闭水井。试验井纵向间距约20米，呈梅花形布置。试验区井位分布详见附件《南试验区井位平面布置图》。试验抽水泵选用QY25-26-3C型潜水泵，出水量用三角薄壁堰量取，抽水孔及观测孔水位降深由测绳量取。试验过程中，还选附带观测了试验区附近的4口老井（见附图）和试验区附近征地范围线以外的群众生产井。图1试验井布

7、置图图2观测老井分布图4试验区域地质与水文条件4.1地质条件根据现场开挖及钻孔情况，实验区的地质构造由原始地表向下依次为：砂卵石层、砂卵漂石层、砂卵砾石层、砂卵层、砂砾层以及砂粘黄土层；其厚度依次为：2.5米、6米、5米、6米、3.5米、2米。该范围内卵石含量70%左右，不均匀系数Cu＞107.7，多由砂土充填，结构较密实。2.水文条件试验区地下水主要由包气带水、上层滞水和饱和潜水组成。包气带水和上层滞水一般不作为水资源考虑，因此，在试验过程中排除包气带水和上层滞水对降水试验的影响。试验过程中主要考虑饱和潜水作用。钻孔成孔后，现场试验人员通过测量工具量得地下水静