深井设计计算

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1、神塘河排灌站拟建站址位于无为县南端凤凰颈闸西侧约400m，距西河约240m，夹江约400m左右，站址处为一片水稻田，地面高程8.99.36m，所做神塘河排灌（抽水）站工程地质报告站身基本在ZK3、 ZK4、 ZK5、 ZK8、 ZK9、 ZK10 ZK13、 ZK14、 ZK15位置。站址处地基主要为 （淤泥质）重粉质壤土，底高程-13.31.47m； 极细砂层，层底高程-33.09m； 砂砾石、中粗砂层，钻孔未揭穿。地下水位情况：场地地基层上部以粘壤性土为主，形成覆盖层，基土体孔隙赋存潜水，下部砂层赋存承压水，与江水联系较密切，勘探期间测得站址地下水位为8.3m左右。勘测报告渗透系数结果水平

2、渗透系数垂直渗透系数 层1.45*10-4cm/s5.81*10-4cm/s 层9.12*10-4cm/s9.39*10-4cm/s 层/ 野外抽水试验的砂层渗透系数为1.42*10-3cm/s。一 有关设计参数的确定1. 深井布置根据基坑开挖要求，最低开挖高程-5.5m，基坑中心点地下水位降至-6.0m-6.5m以下，其次要保证无为大堤的安全和全年能顺利施工。由于站厂房两侧护坦上须布置4排砂井（计28口）。利用其中的6口作降水深井，另外，根据翼墙等基坑开挖要求，在其另外两侧布置 20口深井，由此布置，各井间距及井围面积等参数如下：利用砂井间距为10m（间隔利用）；其它深井间距为1317m井围

3、面积为4309m22.渗透系数k的选择 由于未做现场抽水试验，勘探资料中各层渗透系数只能为一参考值，根据地质资料及附近工程（凤凰颈排灌站）实际施工情况， 初设阶段取k=5.68*10-3cm/s=4.91m/d 施工图阶段须经抽水试验确定并进行相应的修改。3.影响半径R初设阶段未做抽水试验，根据勘探地质资料取经验值。由供水水文地质手册p272，表1-6-6 取R=60m附表 根据颗粒直径确定影响半径R值地层地层颗粒R值(m)粒径（mm）占重量（%）粉砂0.050.10以下2550细砂0.10.257050100中砂0.250.550100300粗砂0.51.050300400极粗砂1.02.0

4、400500小砾石2.03.0500600中砾石3.05.060015004.降深及水位 由水工设计要求基坑开挖至-5.5m高程，地下水位一般应低于0.51.0m，即水位降至-6.0 6.5m，地表水位取8.9m，则降深 S= 8.9-(-6.5)=15.4m水位：汛期亦须降水，施工期西河10年一遇水位为12m，则水位差为H=12-(-6.5)=18.5m5.含水层厚度M由于地质钻孔均未钻到隔水层，中粗砂及砾石层均未揭露，无法判定真正的含水层厚度，对于非完整井，按其有效带深度计算， 基坑总挖深S=9.0- (-5.5)=14.5m 初估井深在地下水位以下约30m有效带深M=48.1m二 基坑总

5、涌水量的计算计算基本参数k=4.91m/d （渗透系数）M=48.1m （含水层厚度）rw=0.45m （深井半径）L=12m （滤管长度）R=60m （影响半径）Sw=15.4m （水位降深）ro=39.8m （各井中心至基坑中心距离均值） a=4309m2 （井围面积）算法1公式供水水文地质p340 由=L/M=12/48.1=0.25查附图1（p944）得A=2将各基本参数代入以上各式即得Q=1093.4m3/d.口总涌水量为1093.4*26=28428 m3/d算法2 按短沟处理多层地基和减压沟井的渗流计算理论p214，将梯形断面基坑转化为矩形断面（取基坑底宽与顶宽均值）2a=(50

6、+78.7+(9-4)*2*2)/2=74.35m2b=(33.9+83.3+(9-1.5)*2+(9-4)*2)/2=71.1m由b/a=0.96查p216图111知r0/a=1.16r0=1.16*74.35/2=43.1mr0/T=43.1/48.1=0.896 (1)S/T=15.4/48.1=0.32 (2)由（1）、（2）查p370图111知f0=0.3非完整井等效半径ro= ro/ef0=31.9总流量Q2L1等效补给距离，取西河侧补给距离237m将各基本参数代入上式求出 Q=2*4.91*48.1*18.5/ln(237/31.9)=13682m3/d算法3公式多层地基和减压沟

7、井的渗流计算理论p313h=f (H1，H2 。L1，L2 。x，y)-Cn(L1，L2 。xn，yn)(1)Cn=Qn/2kT(3)计算有关参数（以沿河岸为y轴，与其垂直且经过围井中心为x轴）各井座标值为x1=226 y1=23 x10=287 y10=13 x19=210 y19=34x2=235 y2=28 x11=293 y11=26 x20=208 y20=18 x3=244 y3=32 x12=265 y12=12 x21=202 y21=7x4=247 y4=58 x13=256 y13=16 x22=196 y22=5x5=252 y5=47 x14=247 y14=21 x2

8、3=191 y23=17x6=258 y6=35 x15=238 y15=25 x24=185 y24=28x7=264 y7=23 x16=229 y16=29 x25=208 y25=15x8=269 y8=12 x17=223 y17=61 x26=217 y26=19x9=280 y9=1 x18=216 y18=47计算结果及计算程序附于后，所有井总出水量为Q=10200m3/h算法4公式基础工程原理p81 承压非完整井式（4-7）将所有参数代入上式得Q=14064m3/h算法5公式“凤凰颈降水深井修改设计”采用公式 由=L/M=12/48.1=0.25查附图1（p944）得A=2将各基本参数代入以上各式即得Q=597.1m3/d.口总涌水量为597.1*26=15525 m3/d结论： 由于每一种计算方法都有它的适用条件，具有一定的局限性，另外实际的地质条件复杂，补给水源远不止西河一边，影响半径和渗透系数等参数假设时随意性较大，因此，其计算结果只能作为参考，施工时还应根据实际情况予以及时调整。在此，参考附近凤凰颈工程实际施工情况以及本工程地质资料，取用第四种算法结果即Q=14064m3/h基坑中心点降低高度为（凤凰颈排灌站修正设计） 将各数据代入式中得 Hc=15.9m相应的基坑中心点地下水位高程为 8.9-15.9= -7.0m，符合施工要求。