井点降水计算例题教程文件

《井点降水计算例题教程文件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《井点降水计算例题教程文件（54页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、重点：轻型井点的设计1）设计的基础资料轻型井点布置和计算井点系统布置应根据水文地质资料、工程要求和设备条件等确定。一般要求掌握的水文地质资料有：地下水含水层厚度、承压或非承压水及地下水变化情况、土质、土的渗透系数、不透水层的位置等。要求了解的工程性质主要有：基坑（槽）形状、大小及深度,此夕卜尚应了解设备条件，如井管长度、泵的抽吸能力等。2）平面布置 当土方 施工机 械需进 出基坑 时，也 可采用 U形布 置（图 d） o-oCr-oOXiiliLld.I.lil.I.LLIildiliJ 6 6 6 6 6 6 唇E9 399 9 90999ffib)d3）高程布置:系确定井点管埋深, 即滤管

2、上口至管埋设面的距离，可按下式 计算（图）：h + N2 + iL高程布置图I计算结果尚应满足下式(1-39)式中 始沁一抽水设备的最大抽吸高度般轻型井点6- 7m0如(1-39)式不能满足时，可釆用降低总管埋设面或多级井点的方摄。当计算得到的井点管埋深h略大于水泵抽吸高度妇唤II地下水位离地血较深时，可采用降低总管理设面的 方法，以充分利用水泵的抽吸能力,此时总管埋设页可置于地下水位线以上，.如略低丁地下 水位线也可，但在开挖第i层土方埋设总管时，应设集水井降水。当按式(i-39)计算的h值与妇喻相差很多n_地下水幻离地面较浅时，则可用多级井 点ca）单排井点b）双排U形成环形血武图140高

3、程布貰计算式中: h井点管埋深（m）； hl总管埋设面至基底的距离（m）； Ah基底至降低后的地下水位线的距离（m）； i水力坡度； L井点管至水井中心的水平距离，当井点管 为单排韦置时，L如升点管至对边政角的水丰 距离（m） o玄武湖城墙侧湖底段采用围堰挡水，二级轻型井点降 水，辅以管井井点降水，放坡大开挖，挂网喷浆护坡。a承压完整尹；b 承压非完樂丿卜；无小完矩井i d无压非完整JI：图1-41水井的分类2无压完整井，力无压非完整井;C承压完整井$刃承压非完整井法国水力学家裘布依(Dupuit)的 I水井理论 裘布依理论的基本假定是：抽水影响半 径内，从含水层的顶面到底部任意点的 水力坡应

4、是一个并窖于该点来面 处的斜率；抽水前地下水是静止的，即 天然水力坡度为零；对于承压水，顶、 底板是隔水的；对于潜水适用于井边水 力坡度不大于1/4,底板是隔水的，含水 层是均质水平的；地下水为稳定流(不 随时间交化)。当均匀地在井内抽水时，井内水位开始下降。 经过一定时间的抽水，井周围的水面就由水平 的变成降低后的弯曲水面，最后该曲线渐趋稳 定，成为向井边倾斜的水位降落漏斗。（2）无压完整井涌水量计算.设水井中水位降落值为s, r=H-s则式中-R为单井的降水影响半径（m）；.r一为单井的半径（m）Q=赵 g = 1.364 疋空一丑h 7? -hrigRTgy在实际工程中往往会遇到无压完整

5、井的井点系统(图b),这时地下水不仅 从井的面流入，还从井底 渗入。因此涌水量要比完 整井大。为了简化计算， 仍可采用公式(3) o此时 式中H换成有效含水深度H0,即无压非完整井计算3 -游ln( R + xl：l) - In x0(m3/d )Q = 1.364一(2耳-司S_凰应+坯)_迢坯古有效深度HO值S/ (S+I)的中间值可采用插入法求H0。S/ (S+l)0.20.30.50.8HO1.3(S+1)1.5(S+1)1.7(S+1)1.84(S+1)上表中，S为井点管内水位降落值(nn),l为滤管长度(m) o有效含水深度HO的意义是，抽水是在H0范围内受 到抽水影响，而假定在H

6、0以下的水不受抽水影响，因而也 可将H0视为抽水影响深度。应用上述公式时，先要确定xO，R, Ko地面不透水层图1-45现场抽水试验示意图1抽水孔：2观察扎；3 实际水位下降曲线；4一爻布依理论曲线应用上述公式时,Ko由于基坑大多不是圆 形，因而不能直接得 至iJxO.o当矩形基坑 长宽比不大于5时， 环形布置的井点可近 似作为圆形井来处理, 异用面积相等療则确 定，此时将近似圆的 半径作为矩形水井的 假想半径：先要确定Xo，R,xO环形井点系统的假想半径（m）；F环形井点所包围的面积（m2） o抽水影响半径，与土的 渗透系数、含水层厚度、 水位降低值及抽水时间 等因素有关。在抽水 25d后，

7、水位降落漏斗 基本稳定，此时抽水影 响半径可近似地按下式 计算：式中，S, H的单位为m； K的单位为m/d。R =1.95xWf(3)井点管数量计算i=纟 q =65 riSq井点管最大间距便可求得； q为单根井管的最大岀水量； d为滤管直径 L总管长度（m）；总管长度一般不大于120m； n井点管最少根数。实际采用的井点管间距D应当与总管上接头尺 寸相适应。即尽可能采用0.8, 1.2, 1.6或 20m且DvD,这样实际采用的井点数nn*, 一般n应当超过11小，以防井点管堵塞等影响 抽水效果。井点降水计算实例士例1某车间地下室平面尺寸见图2-16a,坑底标高为-4.5m,根据地质钻探资

8、料，自然地面至-2.5m为亚黏土层，渗透系数K=0.5m/d,-25m以下均为粉砂层，渗透系数K-4m/d, 含水层深度不明，为了防止开挖基坑时发生流 砂现象，故采用轻型井点降低地下水位的施工 方案。为了使邻近建筑物不受影响，每边放坡 宽度不应大于2m,试根据施工方案，进行井 点系统的平面及高程布置。井点平面布盘(b)轻型井点竖向布盘右角牛：晨.1井点系统的平面布置（见图8）根据基坑平面尺寸，井点采用环形布置，井管距基坑边缘取 lm,总管长度L=(66+2)+(20+2)X2=180(m)2.2井点系统的高程布置（见图b）采用一级轻型井点管，其埋深（即滤管上口至总管埋设面的 距离）hhhl+A

9、h+iL=4.2+0.5+0.1Xll=5.8m （长度）井点管布置时，通常露出总管埋设面0.2m,所以，井点管长 度l=5.8+0.2=6m滤管长度可选用lm士例2某工程基坑开挖的平面尺寸为长40m,宽 18m,坑血标高自然地面标高为 0.00,地势平坦，地下水位为-2.5mo根据 地质钻探资料查明，地面下-2.5m为不透水黏 土层，-2.5-9.0m为细砂层。-9.0m以下为 砂岩不透水层，所以含水层厚度为6.5m,细 砂层渗透系数K=6m/d,基坑开挖边坡 1:0.25,试求： 1、拟定降低地下水方案； 2、作出降水系统的竖向布置；提示： 根据已知条件，含水层最大厚度为6.5m,其下均为

10、不透水层，可采用承压 轻型井点管降水方案。当选用的井管长 度较短时，可将总管埋于自然地面之下, 但应位于地下水位的上面。解:基坑降水面积较大，宜采用环形井管布置，按 照承压完整井点的要求，将滤管埋至不透水层, 若采用一级轻型井点系统，井点管长度取6m, 滤管长1.2m,井管与总管接头高岀地面02m, 其井点管最大埋深HA=5.8m,再加滤管共长 7m,所以必须从地面以下算起，向下挖深2m 排放总管，井点系统的竖向布置图见图。士例3计算例2所示承压完整井的涌水量解:Q = 2.73根据承压完整井 环形井点系统涌 水量计算公式及含水层厚度M=6.5mo降水深s=62-5+0-5=4m抽水影响半径:

11、 = 1.955jF = 1.95x4x76.5x6 =48.71基坑假想半径:44x223.14=17.56将左边数值代入公式， 其涌水量为：= 2.73x6x6.5x4lg48/71-lg 17.56=961.153/某髙层住宅楼地下室形状及平面尺寸如图230所示其地下室底板垫层的底面标高为 _590m,天然地面标高为_。50m根据地质勘察报告,地面至_匚80m为杂填土, -LSOm至一96m为细砂层,一96m以下为粉质粘土，地下常水位标高为一l4Qnu经试验测定，细砂层渗透系数K = 68m/cL因场地紧张，基坑北侧直立开挖（有支护结构挡土，不放坡），其余三边放坡开挖，边坡采用1 : 0

12、5,为施工方便坑底开挖平面尺寸比设计平面尺寸每边放出0. 5m.试确定轻型井点系统的布置并计算之。图230某地下室现场平面简图轻型井点系统布置根据本工程条件，轻型井点系统选用单层坏型布置，如图2.31所示。总管直径选用127mm,布賢于天然地面上，基坑上口尺寸为55.4mX19. ln),井点管距 离坑壁为1.0m,则总管长度为2X(554+2Xl0) + (19J+2XkO)-157(m)井点管长度选用70叫直径为50mm,滤管长度为L 0m,井点露出地面0.2m,基坑中心要求的降水深度$为S=5. 901. 40+0,50=5,0(m)井点管所需的埋置球度H-5, 9-0. 5+0. 5+

13、21.122X丄=6 955(m)7.0 -0. 2=6.80(m)将总管埋设干地面下03m处,即先挖03m深的沟槽然后在槽底铺设总管，此时井点 管所需长度为6 9550. 30+0, 20=6.855(m)7 0(m)满足要求抽水设备根据总管长度选用二套其布置位置与总管的划分范围如图231所示。J Engrmra b bzbbbzWI I屮1111 I卬T If I I】卩卩I I I叩卩卩!小卩I i i11W叩I if9 一9 -O -O _-1C? 6丁 r Qf 6 d o- o1o- d o o a o彳g15S4DOIQ55G2IJOO(b)国2.31乐匸程星坑轻型井点系统布进高

14、程布言田按无压非完整井考虑含水层有效厚度Hq按表Z 6计算:& 0556.055+1. 00匚086:. H = l 88X(6.055 + 1. 0)13. 3(m9, 6-1.4 = & 2(m)取冃产&2(nO抽水影响半径R按公式(226)求出:K=l95X5.0X2X68 = 728(m)环形井点的假想半径心按公式(227)求出:6(m)基坑涌水址Q按公式(225求岀:晟轨Q=】.366X6松喘君谧尹=泗 井点管数量与间距计算单根井点管出水量g按公式（2-31）求出*-9=65X?rX0. 05XL0X 6?8 = 19. 3 (mVd)井点管数量按公式(2. 30)求出：n = l. 1 1. 1 X = 53(根)q1 9b选择水泵。水泵所需的流量QQ=11X-511m7d) = 2b3(mVh)即可满足要求。即可满足要求。水泵的吸水扬程HsH7 0+1 0=& 0(m)水泵的总扬程由于本工程出水高度低只要吸水扬程满足要求,则不必考虑总扬程。it根据水泵所需的流量与扬程，选择2B19型离心泵（Q=il25卅/爪川=&。6Om）即可满足要求。