黄土含水层基坑降水课件

黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水 黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水一、基坑涌水量计算二、降水井群的设计三、特殊条件下的基坑降水方法四、基坑降水引起的地面沉降黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水一、基坑涌水量的计算Q-基坑涌水量（m3/d）K-渗透系数（m/d）H-含水层厚度（m）S-基坑降深（m）R-影响半径（m）r-等代半径（m）黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水1 1、影响半径、影响半径R R的取值经验的取值经验 对一个确定地点的基坑来说，上式中对一个确定地点的基坑来说，上式中的的K K、H H、S S和和r r都是不随时间而变化的定值，都是不随时间而变化的定值，只有影响半径只有影响半径R R是一个随时间不断变化的是一个随时间不断变化的变量。变量。由于基坑降水与钻孔供水的本质差异，由于基坑降水与钻孔供水的本质差异，使我们在确定影响半径使我们在确定影响半径R R时，便有了不同时，便有了不同的取值方法。的取值方法。一、基坑涌水量的计算一、基坑涌水量的计算黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水 潜水含水层钻孔供水抽水井要求提供水源井在使用期内能连续开采的出水量。1、确保开采量不随时间减少；2、水质不随时间变坏.所以影响半径R必须取稳定条件下的最大值。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水 潜水含水层基坑降水要求在规定时间内（7-10天）把潜水位降到设计要求的高程，满足基坑施工的条件，基坑降水提供的基坑涌水量应是降水初期没有稳定的最大涌水量。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水西安地区上述二者的差异可达1/31/2，根据经验，降水初期的影响半径R=Ro+r（Ro=80-150m），（r等代半径）开元商城基坑降水初期干扰井群单井排水量15m3/h，1个月以后逐渐小到9m3/h10m3/h（个别降水井减少到7m3/h）。这时基坑降水的状态基本达到稳定状态。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层的渗透系数K值与传统的粉质粘土渗透系数有很大的差异，一般来说粉质粘土的渗透系数很小（1.0m/d）。所以都不把它作为供水的目标含水层。但黄土和黄土层下伏的黄土状土（或粉质粘土）确实是基坑降水和农田供水的主要目标含水层。2、渗透系数K黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土是大孔土，据研究，黄土含水层主要是孔隙储水，裂隙导水的特殊含水层.西安地铁工程的水文地质试验。取得了较系统的K值，中更新统黄 土K值一般为2-3m/d，上更新统黄土K值大多在4-6m/d。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水 黄土层下伏的黄土状土和粉质粘土由于常含有薄层砂或透镜状砂。所以渗透系数K值可达5-10m/d（砂层厚度稍大时，可达15-20m/d）。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水基坑降水含水层的综合渗透系数（降水井深度范围内）一般根据经验确定。对没有经验的地区则应进行现场抽水试验来确定，群井抽水试验取得的综合渗透系数具有较好的代表性。群井抽水试验要取得好的结果，确定观测孔的位置是关键。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水 K渗透系数（m/d）Q稳定流量（m3/d）H含水层厚度（m）S1、S2两个观测孔的降深（m）r1、r2观测孔至抽水孔的间距（m）黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水上述计算公式中，对K值贡献最大的参数是分母里的（S1 1-S2 2），从基坑降水的降落曲线可以看到，观测井距抽水井很近时，（S1 1-S2 2）的数值较大，计算的K值一定小。观测井距抽水井很远时，（S1 1-S2 2）的数值很小，计算的K值一定很大。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水根据经验，第一个观测井应避开抽水三维流区，布置在三维流区的边缘，第二个观测井与第一个观测井的间距10-15m时，计算的K值有较好的代表性。三维流区的大小与降深有关，一般为2.5倍的降深值。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水二、降水井群的设计1、降水井深度的确定原则降水井深度=潜水位埋深+基坑降水深度+井损+抽水井中水柱高度+沉淀管长度黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水在潜水含水层中抽水时，要克服二种阻力。第一是地层阻力带水力坡度的水位降落曲线；第二是井结构阻力井损。井损是抽水井内的动水位与井外地层中的水位之差，是地下水通过井壁外的反滤层和滤水管流到井内水泵进水口的阻力。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水20黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水开元商城观测资料显示井损随降深增大而增大，当降深大于11m时，井损的增速很快，这时希望增大井深达到大降深降水的设计显得不合理。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水西安地铁2号线车站设计要求降深S=18-19m，如井损为50%，井深=潜水位埋深7m+降深19m+井损19m+井中水柱5m+沉淀管长度2m=52m。实际上，当降深达到19m时，井损可能达到70%以上，所以设计的井深为55m，同时把井间距适当缩小到15m。最终满足了设计降深S=19m的要求。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水缩小井间距就是增加降水井的井数，也相当于减少单井的排水量，显然有利于缩小井损值。（井损是一种阻力，与流速密切相关,减慢流速就可以减小井损）。为了取得系统的试验数值，西安地铁公司组织了一次大型抽水试验，确定当井深45m，井间距8m时最大的基坑降水深度。经过1个月的降水试验，取得了最大降深可以达到25m的结果。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水2、降水井数的确定方法根据地区经验确定干扰井群 单井排水量q：N=Q/q1.1 N降水井数 Q基坑涌水量（m3/d）q单井排水量（m3/d）1.1修正系数黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水根据水文地质参数计算干扰井群单井排水量q：1234527根据上式计算时，要进行几组参数的试算，满足-1.基坑降水井群排水量大于基坑最大涌水量，2.基坑内各点的水位降深大于设计降深的要求。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水3、降水井的结构和成井工艺 能顺利放下潜水泵，滤水管内径不能太小，一般应大于450mm。有足够的反滤层厚度，凿井口径不能太小，一般不小于700mm，反滤层厚度不小于100mm。有砂夹层的含水层，组成反滤层的砾石应采用天然园砾，直径3-5mm。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水含有粉细砂层时，滤水管外还应包1-2层60目的尼龙纱网。（纱网包在砂层附近的滤水管上）。全部是黄土和粉质粘土的含水层,可在滤水管外填5-10mm的天然园砾。满足常规的成井要求（钻机的选择，滤水管的质量，洗井的方法与时间等）。黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水三、特殊条件下的基坑降水方法1 1、西安地铁、西安地铁1 1号线浐河东站基坑降水号线浐河东站基坑降水（地下连续墙坑内降水）（地下连续墙坑内降水）黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水2、灞河地铁高架桥承台基坑降水（钢板桩+坑内降水）黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水3、辛家庙风井基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水四、基坑降水引起的地面沉降1 地面沉降的设计方法（理论计算方法）分层总和法黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水2、实际观测资料与计算结果的差异 西安地铁工程进行了大量的大降深基坑降水，实测的地面沉降值与理论设计值有很大的差异，绝大部分基坑管井嫁降水产生的地面沉降远小于理论计算值，实际地面沉降量=理论计算地面沉降量修正系数 修正系数=0.20.841黄土含水层基坑降水黄土含水层基坑降水谢谢！