井点降水计算例题

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，此外尚应了解设备条件，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）。3）高程布置高程布置系确定井点管埋深，即滤管上口至总管埋设面的距离，可按下式计算（图）：式中：h——井点管埋深（m）；h1——总管埋设面至基底的距离（m）；Δh——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，当井点管为单排布置时，L为井点管至对边坡角的水平距离（m）。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。法国水力力学家裘布依（Dupuit）的水井理理论裘布依理理论的基基本假定定是：抽抽水影响响半径内内，从含含水层的的顶面到到底部任任意点的的水力坡坡度是一一个恒值值。并等等于该点点水面处处的斜率率；抽水水前地下下水是静静止的，，即天然然水力坡坡度为零零；对于于承压水水，顶、、底板是是隔水的的；对于于潜水适适用于井井边水力力坡度不不大于1/4，底板是是隔水的的，含水水层是均均质水平平的；地地下水为为稳定流流（不随随时间变变化）。。当均匀地地在井内内抽水时时，井内内水位开开始下降降。经过过一定时时间的抽抽水，井井周围的的水面就就由水平平的变成成降低后后的弯曲曲水面，，最后该该曲线渐渐趋稳定定，成为为向井边边倾斜的的水位降降落漏斗斗。（2）无压完完整井涌涌水量计计算设水井中中水位降降落值为为S，l‘=H-S则式中R——为单井的的降水影影响半径径（m）；r——为单井的半径径（m）在实际工程中中往往会遇到到无压完整井井的井点系统统（图b），这时地下水不不仅从井的面面流入，还从从井底渗入。。因此涌水量量要比完整井井大。为了简简化计算，仍仍可采用公式式（3）。此时式中中H换成有效含水水深度H0，即（m3/d）无压非完整井井计算有效深度H0值S/（S+l）的中间值可采采用插入法求求H0。S/（S+l）0.20.30.50.8H01.3(S+l)1.5(S+l)1.7(S+l)1.84(S+l)上表中，S为井点管内水水位降落值（（m），l为滤管长度（（m）。有效含水深度度H0的意义是，抽抽水是在H0范围内受到抽抽水影响，而而假定在H0以下的水不受受抽水影响，，因而也可将将H0视为抽水影响响深度。应用上述公式式时，先要确确定x0，R，K。应用上述公式式时，先要确确定x0，R，K。由于基坑大多多不是圆形，，因而不能直直接得到x0.。当矩形基坑长长宽比不大于于5时，环形布置置的井点可近近似作为圆形形井来处理，，并用面积相相等原则确定定，此时将近近似圆的半径径作为矩形水水井的假想半半径：x0——环形井点系统统的假想半径径（m）；F——环形井点所包包围的面积（（m2）。抽水影响半径径，与土的渗渗透系数、含含水层厚度、、水位降低值值及抽水时间间等因素有关关。在抽水2~5d后，水位降落落漏斗基本稳稳定，此时抽抽水影响半径径可近似地按按下式计算：：式中，S，H的单位为m；K的单位为m/d。（3）井点管数量量计算井点管最大间间距便可求得得；q为单根井管的的最大出水量量；d——为滤管直径L——总管长度（m）；总管长度一般般不大于120m；n'——井点管最少根根数。实际采用的井井点管间距D应当与总管上上接头尺寸相相适应。即尽尽可能采用0.8，1.2，1.6或2.0m且D<D'，这样实际采用用的井点数n>n'，一般n应当超过1.1n'，以防井点管堵堵塞等影响抽抽水效果。井点降水计算算实例例1某车间地下室室平面尺寸见见图2-16a，坑底标高为-4.5m，根据地质钻探探资料，自然然地面至-2.5m为亚黏土层，，渗透系数K=0.5m/d，-2.5m以下均为粉砂砂层，渗透系系数K-4m/d，含水层深度不不明，为了防防止开挖基坑坑时发生流砂砂现象，故采采用轻型井点点降低地下水水位的施工方方案。为了使使邻近建筑物物不受影响，，每边放坡宽宽度不应大于于2m，试根据施工方方案，进行井井点系统的平平面及高程布布置。解：2.1井点点系系统统的的平平面面布布置置（（见见图图a）根据据基基坑坑平平面面尺尺寸寸，，井井点点采采用用环环形形布布置置，，井井管管距距基基坑坑边边缘缘取取1m，总管管长长度度L=[(66+2)+(20+2)]X2=180(m)2.2井点点系系统统的的高高程程布布置置（（见见图图b）采用用一一级级轻轻型型井井点点管管，，其其埋埋深深（（即即滤滤管管上上口口至至总总管管埋埋设设面面的的距距离离））hh≥≥h1+△△h+iL=4.2+0.5+0.1X11=5.8m(长度度)井点点管管布布置置时时，，通通常常露露出出总总管管埋埋设设面面0.2m，所以以，，井井点点管管长长度度l=5.8+0.2=6m滤管管长长度度可可选选用用1m例2某工工程程基基坑坑开开挖挖的的平平面面尺尺寸寸为为长长40m，宽宽18m，坑底底标标高高为为-6.0m，自然然地地面面标标高高为为±0.00，地地势势平平坦坦，，地地下下水水位位为为-2.5m。根据据地地质质钻钻探探资资料料查查明明，，地地面面下下-2.5m为不不透透水水黏黏土土层层，，-2.5~-9.0m为细细砂砂层层。。-9.0m以下下为为砂砂岩岩不不透透水水层层，，所所以以含含水水层层厚厚度度为为6.5m，细砂砂层层渗渗透透系系数数K=6m/d，基坑坑开开挖挖边边坡坡1:0.25，试试求求：：1、拟拟定定降降低低地地下下水水方方案案；；2、作作出出降降水水系系统统的的竖竖向向布布置置；；提示示：：根据据已已知知条条件件，，含含水水层层最最大大厚厚度度为为6.5m，其下下均均为为不不透透水水层层，，可可采采用用承承压压轻轻型型井井点点管管降降水水方方案案。。当当选选用用的的井井管管长长度度较较短短时时，，可可将将总总管管埋埋于于自自然然地地面面之之下下，，但但应应位位于于地地下下水水位位的的上上面面。。解：：基坑坑降降水水面面积积较较大大，，宜宜采采用用环环形形井井管管布布置置，，按按照照承承压压完完整整井井点点的的要要求求，，将将滤滤管管埋埋至至不不透透水水层层，，若若采采用用一一级级轻轻型型井井点点系系统统，，井井点点管管长长度度取取6m，滤滤管管长长1.2m，井井管管与与总总管管接接头头高高出出地地面面0.2m，其其井井点点管管最最大大埋埋深深HA=5.8m，再再加加滤滤管管共共长长7m，所所以以必必须须从从地地面面以以下下算算起起，，向向下下挖挖深深2m排放放总总管管，，井井点点系系统统的的竖竖向向布布置置图图见见图图。。例3计算算例例2所示示承承压压完完整整井井的的涌涌水水量量解：：根据据承承压压完完整整井