單孔抽水試驗浸透系數基坑涌水量計算Calculationofsingle-holepumpingtestpermeabilityandpitdischargeLiMing-yue,LiJun-hong(SouthwestChinaNonferrousSurveyanfDesign(Institute)Co.Ltd.KunmingYunnan650051)【】Thisarticlebrieflydescribesthesingle-holepumpingtestofwaterpermeabilitycoefficientandcalculationofPit,forreference.抽水試驗抽水試驗的目的平時為查明建筑場所的地層浸透性和富水性，測定有關水文地質參數，為建筑設計供應水文地質資料。抽水試驗按不同樣的分類依照可分多種抽水試驗，其中按抽水鉆孔與察看孔數量可分為：單孔抽水、多孔抽水及孔群互阻抽水；按試段與含水層關系可分為：分層(段)抽水、混雜抽水；按鉆孔揭露含水層的情況可分為：完滿井抽水、非完滿井抽水；按抽水量、水位降深與抽水連續時間的關系可分為：牢固流、非牢固流抽水。含水層、隔水層自然界的巖石和土壤大多為多孔介質，它們自己的空隙性有很大差異，有些能含水，有些不含水。飽和帶中的巖、土層，依照其給出水的能力，可劃分為含水層與隔水層。含水層是指能夠給出并透過相當數量水的巖、土體，如砂層、礫石層等。隔水層是指那些既不能夠給出又不能夠透過水的巖、土層，也許它給出或透過的水量都很少。平時可分為二類：一類是致密巖石，其中沒有或極稀有空隙，很少含水也不能夠透水，如某些致密的結晶巖石（花崗巖、閃長巖、石英巖等）。另一種是顆粒微小，孔隙度很大，但孔隙直徑小，存在的水絕大多數是結合水，在常壓下不能夠排出，也不能夠透水。浸透系數（K）浸透系數是綜合反響巖、土體浸透能力的一個指標，其大小不但取決于巖、土的空隙性，還取決于滲流液體的物理性質，平時可經過試驗方法（包括實驗室測定法和現場測定法）或經驗估計法來確定K值。本文中結合實例針對單孔抽水、承壓水、承壓?無壓條件下對浸透系數進行計算?；佑克浚≦）抽水試驗除查明地層浸透系和富水性之外，還有別的一個更重要的目的是依照各土、巖層水文地質參數計算其基坑涌水量，為建筑施工止水供應重要依照。本文按《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘探規范》（GB50307-1999）表條形基坑出水量計算公式對基坑涌水量進行計算。工程實例5.1工程大要。某輕軌交通工程第9個車站車，有效站臺中心里程為右□CK9+300.00Q車站沿南北向布設于城市骨干道下方，主體總長度140.1m，標準段外包寬度24.3m，地下三層，基坑深度21.9m,采用明挖法施工。為給基坑降（止）水供應設計參數，進行了單孔抽水試驗，抽水孔設計深度30.50m,分一次降深。5.2地層條件。據鉆孔揭露，抽水場所0.0?2.5m深段為下水道窨井（應屬填土分布段）,其下分布地層為：①層粘土：灰褐色，揭露深度2.5?6.1m厚3.6m，飽和，可?軟,塑狀,土質均勻,切面圓滑,無包括物。②層粉質粘土：蘭灰色，揭露深度6.1?8.6m，厚2.5m,土質較均勻,無包括物,軟塑狀,飽和,中?高壓縮性。層圓礫：蘭灰色，揭露深度8.6?30.5m,厚21.9m,骨架顆粒約占65%,,粒徑0.2?7.0cm,中密狀態,礫石成份以玄武巖為主,其次為硅質巖、石英巖,磨圓度好,架間充填以砂、粘土為主。該孔含水層為③圓礫層,為河流主河相聚積,骨架顆粒成份以玄武巖為主，粒徑2?70mm礫石含量約65%架間填充物以砂土、粘土為主，厚21.9m（未揭露）。上部的①層粘土和②層粉質粘土為隔水層。5.3抽水施工過程。抽水孔實質鉆探深度30.50m,屬單孔抽水，分一次降深?？讖?86mm護壁管172mm下置深度30.50m其中8.0m下為,花管過濾器，電潛泵下置深度12.0m，含水層為③圓礫（埋深8.6?30.5m）。采用10m3/h電潛泵開始抽水，水位量測用測繩和萬用電表，水量用容積法。待抽水孔動水位趨于牢固后，用8小時結束第一次降深（S3）抽水，動水位深度8.65m，降深S3=8.65-4.6=4.05m，涌水量4.10L/S；牢固8小時進行水位水量量測后停泵察看恢復水至靜止水位4.6m。整個抽水過程從正式開始起算共歷時近16個小時，Q=f（S）曲線為正常曲線。5.4抽水試驗計算。計算假定。地下水種類為微承壓水，以層流為特色，含水層為③圓礫，其上①、②粘土、粉質粘土視為頂部隔水層，③圓礫未揭露，抽水方式為單孔，非完滿井。公式采用。依照抽水孔界線條件及降深可否穿過上部隔水層，分別采用裘布依完滿井承壓?潛水運動方程乘以不完滿井的校正系數和札馬林承壓水公式乘以不完滿井系數：K=0.732Qh2aMal4Ma2Ma-l（用于第一次降深

（lgR-lgr

）（2Ha-Ma

）Ma-S3）式中：K――浸透系數（m/d）;Q鉆孔涌水量（m3/d）;R――抽水孔影響半徑（m）；r——過濾器半徑（m；S——水位降深（m；I——過濾器工作部分長度(m)；Ha---含水層有效帶厚度(m)；Ma----------影響帶下界至含水層頂板距離(m)；ha---動水位至影響帶下界距離(m)。參數計算。抽水試驗進行了一次降深，現分別將計算過程列出。K=0.732Q(lgR-lgr)(2Ha-Ma)Ma-h2aMal4Ma2Ma-l(用于第一次降深S3)S3=4.05Q3=354.24r=0.086l=30.5-4.6-4.05=21.85r1=SS+1r2由r1查表取值r1=SS+1=4.054.05+21.85=0.156?廳楸?r2=1.21Ha=r2(S+l)Ha=1.21x(4.05+21.85)=31.34mha==27.29mMa=31.34-8.60+4.60=27.34mK=0.732X354.24X(IgR-Ig0.086)(2X31.34-27.34)X27.34-27.X27.34-21.85=1.251X(IgR-Ig0.086)R=2SHaK,用“K”公式與“R‘公式對算結果：R=8.131.34X3.77=88.05mK=1.251X( )=3.77m/d;5.4.5基坑涌水量計算。該站建設擬開挖基坑長（a）約142.0m,寬（b）25.0m,深21.9m，地下水微承壓、降水后轉無壓，現采用“大井”法分別采用有關規范規程及手冊相應計算公式對基坑涌水量進行估計：按《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘探規范》（GB50307-1999）表8.5.8-2條形基坑出水量計算公式：a）公式：Q=K[（2H-M）M-h2:?LR+1.366lg2RB式中：L――條形基坑長度（m）;B――條形基坑寬度（m）;其余符號意義及取值同前；b）參數采用及計算K=4；H=38.97；M=34.97；h=21.17；R=444.47；L=142；B=25；c）計算結果將以上參數代入得Q=4[（2X38.97-34.97）X34.97-21.172:?142444.47+1.366lg2X444.4725Q=4217.97X1.20基坑降（止）水參數建議。（1）依照抽水試驗獲取的各項參數,在計算假定的前提下,選擇相應計算公式，浸透系數K值為K=3.77m/d。（2）綜合抽水過程及計算參數并結合經驗，建議該場所③圓礫層的浸透系數數值K取值4.0m/d（3）按《地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘探規范》相應的計算公式進行基坑涌水量計算，值分別為5062m3/d,建議取值5000m3/d。6.