地下水控制方案及计算方法基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制，即在基坑工程施工过程中，地下水要满足支护结构和挖土施工的要求，并且不因地下水位的变化，对基坑周围的环境和设施带来危害。
6-2-8-1 地下水控制方法选择在软土地区基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。
开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。
地下水控制方法有多种，其适用条件大致如表6-123所示，选择时根据土层情况、降水深度、周围环境、支护结构种类等综合考虑后优选。
当因降水而危及基坑及周边环境安全时，宜采用截水或回灌方法。
地下水控制方法适用条件表6-123当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。
否则一旦发生突涌，将给施工带来极大麻烦。
6-2-8-2 基坑涌水量计算根据水井理论，水井分为潜水（无压）完整井、潜水（无压）非完整井、承压完整井和承压非完整井。
这几种井的涌水量计算公式不同。
完整井(fully penetrating well)：贯穿整个含水层，在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。
揭穿整个含水层，并在整个含水层厚度上都进水的井。
非完整井(partially penetrating well)：未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。
未完全揭穿整个含水层，或揭穿整个含水层，但只有部分含水层厚度上进水的井。
潜水井(well in a phreatic aquifer)：揭露潜水含水层的水井。
又称无压井。
承压水井(well in a confined aquifer)：揭露承压含水层的水井。
又称有压井。
当水头高出地面自流时又称为自流井（artesian well,flowing well ）；当地下水埋深很大时，可出现承压-无压井。
1．均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算 根据基坑是否邻近水源，分别计算如下： （1）基坑远离地面水源时（图6-168a ）)1lg()2(366.10r R SS H KQ +-= （6-124） 式中 Q ——基坑涌水量；K ——土壤的渗透系数； H ——潜水含水层厚度； S ——基坑水位降深；R ——降水影响半径；宜通过试验或根据当地经验确定，当基坑安全等级为二、三级时，对潜水含水层按下式计算：kH S R 2= （6-125）对承压含水层按下式计算：k S R 10= （6-126）k ——土的渗透系数；r 0——基坑等效半径；当基坑为圆形时，基坑等效半径取圆半径。
当基坑非圆形时，对矩形基坑的等效半径按下式计算：r 0＝0.29（a ＋b ） （6-127）式中 a 、b ——分别为基坑的长、短边。
对不规则形状的基坑，其等效半径按下式计算：πAr =0 （6-128）式中 A ——基坑面积。
（2）基坑近河岸（图6-168b ）2lg )2(366.1r b SS H kQ -= （b ＜0.5R ） （6-129） （3）基坑位于两地表水体之间或位于补给区与排泄区之间时（图6-168c ）])()(2cos )(2lg[)2(366.12121021b b b b r b b SS H kQ +-+-=ππ （6-130）（4）当基坑靠近隔水边界时)2(lg )lg(2)2(366.1000r b r r R SS H kQ +-+-= （6-131）图6-168 均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算简图（a ）基坑远离地面水源；（b ）基坑近河岩； （c ）基坑位于两地表水体之间；（d ）基坑靠近隔水边界2．均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算（1）基坑远离地面水源（图6-169a ）)2.01lg()1lg(366.10022r h l l h r R h H kQ m m m +-++-= )2(hH h m += （6-132） （2）基坑近河岸，含水层厚度不大时（图6-169b ）]14.0lg 25.066.0lg 2lg [366.122200l M b M l r l l r b s l ks Q -+++= （b ＞M/2） （6-133） 式中 M ——由含水层底板到滤头有效工作部分中点的长度。
（3）基坑近河岸（含水层厚度很大时）：]44.022.066.0lg 2lg [366.100b l arsh r l lr b s l ks Q -++= （b ＞l ） （6-134） ]11.066.0lg 2lg [366.100bl r l lr b s l ks Q -++= （b ＜l ） （6-135）图6-169 均质含水层潜水非完整井涌水量计算简图（a ）基坑远离地面水源；（b ）基坑近河岸，含水层厚度不大；（c ）基坑近河岸，含水层厚度很大3．均质含水层承压水完整井基坑涌水量计算 （1）基坑远离地面水源（图6-170a ）)1lg(73.20r R MS kQ += （6-136）式中 M ——承压含水层厚度。
（2）基坑近河岸（图6-170b ）)2lg(73.20r b MSkQ = （b ＜0.5r 0） （6-137） （3）基坑位于两地表水体之间或位于补给区与排泄区之间（图6-170c ）])()(2cos )(2lg[)2(73.22121021b b b b r b b SS H kQ +++-=ππ （6-138）图6-170 均质含水层承压水完整井涌水量计算简图（a ）基坑远离地面水源；（b ）基坑近河岸；（c ）基坑位于两地表水体之间4．均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算（图6-171）)2.01lg()1lg(73.200r M l l M r R MSkQ +-++= （6-139）图6-171 均质含水层承压水非完整井涌水量计算简图5．均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算)1lg()2(366.102r R h M M H kQ +--= （6-140）图6-172 均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算简图6-2-8-3 集水明排法在地下水位较高地区开挖基坑，会遇到地下水问题。
如涌入基坑内的地下水不能及时排除，不但土方开挖困难，边坡易于塌方，而且会使地基被水浸泡，扰动地基土，造成竣工后的建筑物产生不均匀沉降。
为此，在基坑开挖时要及时排除涌入的地下水。
当基坑开挖深度不很大，基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。
1．明沟、集水井排水明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或每隔30~40m 设置集水井，使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内，然后用水泵将其排出基坑外（图6-173）。
图6-173明沟、集水井排水方法1-排水明沟；2-集水井；3-离心式水泵；4-设备基础或建筑物基础边线；5-原地下水位线；6-降低后地下水位线排水明沟宜布置在拟建建筑基础边0.4m以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于0.3m。
排水明沟的底面应比挖土面低0.3~0.4m。
集水井底面应比沟底面低0.5m 以上，并随基坑的挖深而加深，以保持水流畅通。
沟、井的截面应根据排水量确定，基坑排水量V应满足下列要求：V≥1.5Q（6-141）式中Q——基坑总涌水量，按6-2-8-2节提供的方法计算。
明沟、集水井排水，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止。
当基坑开挖的土层由多种土组成，中部夹有透水性能的砂类土，基坑侧壁出现分层渗水时，可在基坑边坡上按不同高程分层设置明沟和集水井构成明排水系统，分层阻截和排除上部土层中的地下水，避免上层地下水冲刷基坑下部边坡造成塌方（图6-174）。
图6-174分层明沟、集水井排水法1-底层排水沟；2-底层集水井；3-二层排水沟；4-二层集水井；5-水泵；6-原地下水位线；7-降低后地下水位线2．水泵选用集水明排水是用水泵从集水井中排水，常用的水泵有潜水泵、离心式水泵和泥浆泵，其技术性能如表6-124、表6-125、表6-126和表6-127所示。
排水所需水泵的功率按下式计算：21175ηηQHK N =（6-142）式中 K 1——安全系数，一般取2；Q ——基坑涌水量（m 3/d ）；H ——包括扬水、吸水及各种阻力造成的水头损失在内的总高度（m ）； η1——水泵效率，0.4~0.5； η2——动力机械效率，0.75~0.85。
一般所选用水泵的排水量为基坑涌水量的1.5~2.0倍。
潜水泵技术性能 表6-124型号 流量 （m 3/h ） 扬程 （m ） 电机功率 （kw ） 转速 （r/min ） 电流 （A ） 电压 （V ） QY-3.5 100 3.5 2.2 2800 6.5 380 QY-7 65 7 2.2 2800 6.5 380 QY-15 25 15 2.2 2800 6.5 380 QY-25 15 25 2.2 2800 6.5 380 JQB-1.5-6 10~22.5 28~20 2.2 2800 5.7 380 JQB-2-1015~32.521~122.228005.7380B 型离心水泵主要技术性能 表6-125BA 型离心水泵主要技术性能 表6-126211BA-6 11.0 17.4 6.7 1.5 370×225×240 30 2BA-6 20.0 38.0 7.2 4.0 524×337×295 35 2BA-9 20.0 18.5 6.8 2.2 534×319×270 36 3BA-6 60.0 50.0 5.6 17.0 714×368×410 116 3BA-9 45.0 32.6 5.0 7.5 623×350×310 60 3BA-13 45.0 18.8 5.5 4.0 554×344×275 41 4BA-6 115.0 81.0 5.5 55.0 730×430×440 138 4BA-8 109.0 47.6 3.8 30.0 722×402×425 116 4BA-12 90.0 34.6 5.8 17.0 725×387×400 108 4BA-18 90.0 20.0 5.0 10.0 631×365×310 65 4BA-25 79.0 14.8 5.0 5.5 571×301×295 44 6BA-8 170.0 32.5 5.9 30.0 759×528×480 166 6BA-12160.020.17.917.0747×490×4501466BA-18 162.0 12.5 5.5 10.0 748×470×420 1348BA-12 280.0 29.1 5.6 40.0 809×584×490 191 8BA-18 285.0 18.0 5.5 22.0 786×560×480 180 8BA-25 270.0 12.7 5.0 17.0 779×512×480 143泥浆泵主要技术性能 表6-127泥浆泵 型号 流量 （m 3/h ） 扬程 （m ） 电机功率 （kw ） 泵口径（mm ） 外形尺寸（m ） （长×宽×高） 重量（kg ） 吸入口 出口 3PN 108 21 22 125 75 0.76×0.59×0.52 450 3PNL 108 21 22 160 90 1.27×5.1×1.63 300 4PN100 50 75 75 150 1.49×0.84×1.085 1000 212NWL 25~455.8~3.61.5 70 60 1.247（长） 61.5 3NWL 55~95 9.8~7.9 3 90 70 1.677（长） 63 BW600/30 （600） 300 38 102 642.106×1.051×1.36 1450 BW200/30 （200） 300 13 75 45 1.79×0.695×0.865 578 BW200/40 （200） 4001889381.67×0.89×1.6680注：流量括号中数量单位为L/min 。