對潛水非完整井涌水量計算公式的商榷

1、第1期 施工技術(shù)論文集-房屋建筑 總師辦對潛水非完整井涌水量計算公式的商榷摘要：對建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ120-99所推薦的潛水非完整井涌水量計算公式進行研究后，發(fā)現(xiàn)規(guī)程所推薦的公式是一極值函數(shù)，意味著該公式的應(yīng)用只有在界定的條件下才能使用，進而通過相關(guān)量分析，提出了界限含水層概念，繼而通過擬合得出了界限含水層的計算方法，并提出了在原有限含水層中結(jié)合札馬林公式進行井點水力計算的方法與適用性條件的確定方法。關(guān)鍵詞：界限厚含水層；涌水量；計算公式摘自：1 問題的提出在粉性土和砂性土地層中進行基坑開挖，從事地下工程建設(shè)時，往往需要降低地下水位，疏干基坑（槽）進行施工，故需作降水工程的施工組織設(shè)計

2、，常采用現(xiàn)行的建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ 120-99（以下簡稱（規(guī)程）中對潛水型非完整井的基坑涌水量的計算公式進行計算： （1）式中：，其余變量意義見圖1筆者發(fā)現(xiàn)采用上式進行涌水量計算時，有時計算結(jié)果與實際相差較大，通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其它條件相同，而含水層厚度不同時，采用（1）式計算基坑涌水量的結(jié)果如圖2所示。從圖中可知，開始時，涌水量是隨著含水層厚度的增加而增大的，但當(dāng)含水層厚度達(dá)到某一值后（假定該值稱為“界限含水層“，用Hp表示）計算出的結(jié)果反而隨著含水層厚度的增加而減小，即該公式是一個極值函數(shù)，仔細(xì)研究公式（l）就會發(fā)現(xiàn)：這顯然與實際不相符，因此筆者認(rèn)為規(guī)程所推薦的涌水量計算公式是有界定

3、的條件，即該公式只有含水層厚度HHp時才能使用。2 有限含水層中界限含水層厚度瑞的確定通過進一步深人研究，發(fā)現(xiàn)界限含水層厚度Hp是與土層性質(zhì)，滲透系數(shù)k值大小有關(guān)，同時與降水深度s和抽水井管的構(gòu)造，特別是與井管中濾水器長度1有關(guān)，若在同一地層中，滲透系數(shù)k值是相同的，本文著重對Hp與s和1三者之間的關(guān)系進行了研究。如圖3、圖4: 圖3是指同一地層中，根據(jù)（1）式求得不同濾水器長度1和不同抽水井降水深度，值與Hp之間的關(guān)系。從圖3中可知，同一k值的地層中，當(dāng)降水深度s值愈大時，則Hp的值愈大；曲線18分別為從小到大的濾水器長度，說明當(dāng)降水深度相同時，濾水器長度愈大，則界限含水層厚度Hp也愈大。圖

4、4是指同一地層中，根據(jù)（1）式求得不同濾水器長度1和不同抽水井降水深度s值與最大涌水量Q的關(guān)系圖，從圖中可知s與Q的關(guān)系呈反拋物線關(guān)系，即隨著s值的增大，Q值遞增量在加大，這與實際相符。圖中18表示不同的濾水器長度自小至大序列，說明在同一降水深度狀況下，濾水器長度愈大，則涌水量愈大，這與工程實踐中遇到的情況也相吻。從圖3和圖4知，Hp是與濾水器長度1和降水深度s之間存在著函數(shù)關(guān)系。對三者之間的關(guān)系進行深人分析后，發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：如圖5 所示。圖5中，從圖5中可以看出，對各種情況下rl，rl有良好的函數(shù)關(guān)系，擬合分析可得出如下關(guān)系式（圖6）： （2）從而只要求得rl，通過（2）式就可以求出r2，進

5、而得出Hp=r2+(s+1)。3 無限含水層有效帶的He確定對無限含水層情況的計算一般認(rèn)為抽水井的影響深度是有限的，在井的影響深度以下的水不受抽水井的影響，這時可采用札馬林公式計算含水層的有效厚度影響帶。再代人完整井公式進行計算。以下給出有效帶計算方法。先按降深s和濾水管工作長度（或水井的透水部分）l，由（3）式求出經(jīng)驗系數(shù)rl，再按表1中所列的經(jīng)驗系數(shù)求得，進而通過（4）式求得含水層有效厚度He。s=rl(s+1) (3)He=(s+1) (4)在實際工程以及眾多文獻(xiàn)中一般都認(rèn)為rl 和是線性關(guān)系，在求得rl的值不在表1中時，采用線性插值的方法求解。但是實際上和rl并不是簡單的線性關(guān)系，而是單對數(shù)關(guān)系，如圖7，按表1所列的資料，求得和rl的關(guān)系式為： =2+lgrl （5）所以式（5）可以改寫為： （6） （7）式（7）可以避免采用數(shù)據(jù)表線性插值求解帶來的誤差，而且有利于計算機編程。4 結(jié)果分析在有限含水層但含水層較厚的情況下，應(yīng)該使用那種方法進行計算是關(guān)鍵問題。在相同的rl的情況下，求出的Hp和He的比較如圖8所示。從圖中可以看出當(dāng)rl0.875 時，HpHe，rl0. 875時，HpHe，rl=0. 875時Hp=He。當(dāng)rl0.875時，若HHe時，可以采用公式（1）進行