井點降水計算例題

1、重點：重點： 輕型井點的設計輕型井點的設計1 1）設計的基礎資料）設計的基礎資料 輕型井點布置和計算n井點系統(tǒng)布置應根據(jù)水文地質(zhì)資料、工程要求和設備條件等確定。一般要求掌握的水文地質(zhì)資料有：地下水含水層厚度、承壓或非承壓水及地下水變化情況、土質(zhì)、土的滲透系數(shù)、不透水層的位置等。要求了解的工程性質(zhì)主要有：基坑（槽）形狀、大小及深度，此外尚應了解設備條件，如井管長度、泵的抽吸能力等。2 2）平面布置）平面布置n當土方施工機械需進出基坑時，也可采用U形布置（圖d）。3 3）高程布置）高程布置n高程布置系確n定井點管埋深，n即濾管上口至總n管埋設面的距n離，可按下式計n算（圖）：式中：nh井點管埋深（

2、m）；nh1總管埋設面至基底的距離（m）；nh基底至降低后的地下水位線的距離（m）；ni水力坡度；nL井點管至水井中心的水平距離，當井點管為單排布置時，L為井點管至對邊坡角的水平距離（m）。n玄武湖城墻側湖底段采用圍堰擋水，二級輕型井點降水，輔以管井井點降水，放坡大開挖，掛網(wǎng)噴漿護坡。法國水力學家裘布依裘布依（Dupuit）的水井理論n裘布依理論的基本假定是：抽水影響半徑內(nèi)，從含水層的頂面到底部任意點的水力坡度是一個恒值。并等于該點水面處的斜率；抽水前地下水是靜止的，即天然水力坡度為零；對于承壓水，頂、底板是隔水的；對于潛水適用于井邊水力坡度不大于1/4，底板是隔水的，含水層是均質(zhì)水平的；地下

3、水為穩(wěn)定流（不隨時間變化）。n當均勻地在井內(nèi)抽水時，井內(nèi)水位開始下降。經(jīng)過一定時間的抽水，井周圍的水面就由水平的變成降低后的彎曲水面，最后該曲線漸趨穩(wěn)定，成為向井邊傾斜的水位降落漏斗。（2）無壓完整井涌水量計算n設水井中水位降落值為S，l=H-S則n式中nR為單井的降水影響半徑（m）；nr為單井的半徑（m）n在實際工程中往往會遇到無壓完整井的井點系統(tǒng)（圖b），這時地下水不僅從井的面流入，還從井底滲入。因此涌水量要比完整井大。為了簡化計算，仍可采用公式（3）。此時式中H換成有效含水深度H0，即 （m3/d） 無壓非完整井計算無壓非完整井計算 有效深度H0值S/（S+l）的中間值可采用插入法求H0

4、。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為井點管內(nèi)水位降落值（m），l為濾管長度（m）。有效含水深度H0的意義是，抽水是在H0范圍內(nèi)受到抽水影響，而假定在H0以下的水不受抽水影響，因而也可將H0視為抽水影響深度。應用上述公式時，先要確定x0，R，K。應用上述公式時，先要確定x0，R，K。n由于基坑大多不是圓形，因而不能直接得到x0.。當矩形基坑長寬比不大于5時，環(huán)形布置的井點可近似作為圓形井來處理，并用面積相等原則確定，此時將近似圓的半徑作為矩形水井的假想半徑：x0環(huán)形井點系統(tǒng)的假想半徑（m）；F環(huán)形井點所包圍的面

5、積（m2）。n抽水影響半徑，與土的滲透系數(shù)、含水層厚度、水位降低值及抽水時間等因素有關。在抽水25d后，水位降落漏斗基本穩(wěn)定，此時抽水影響半徑可近似地按下式計算：n式中，S，H的單位為m；K的單位為m/d。（3）井點管數(shù)量計算n井點管最大間距便可求得；q為單根井管的最大出水量；d為濾管直徑nL總管長度（m）；總管長度一般不大于120m；nn井點管最少根數(shù)。n實際采用的井點管間距D應當與總管上接頭尺寸相適應。即盡可能采用0.8，1.2，1.6或2.0m且Dn，一般n應當超過1.1n，以防井點管堵塞等影響抽水效果。井點降水計算實例例1n某車間地下室平面尺寸見圖某車間地下室平面尺寸見圖2-16a，坑

6、底標高，坑底標高為為-4.5m，根據(jù)地質(zhì)鉆探資料，自然地面至，根據(jù)地質(zhì)鉆探資料，自然地面至-2.5m為亞黏土層，滲透系數(shù)為亞黏土層，滲透系數(shù)K=0.5m/d，-2.5m以下均為粉砂層，滲透系數(shù)以下均為粉砂層，滲透系數(shù)K-4m/d，含水層深度不明，為了防止開挖基坑時發(fā)生流含水層深度不明，為了防止開挖基坑時發(fā)生流砂現(xiàn)象，故采用輕型井點降低地下水位的施工砂現(xiàn)象，故采用輕型井點降低地下水位的施工方案。為了使鄰近建筑物不受影響，每邊放坡方案。為了使鄰近建筑物不受影響，每邊放坡寬度不應大于寬度不應大于2m，試根據(jù)施工方案，進行井，試根據(jù)施工方案，進行井點系統(tǒng)的平面及高程布置。點系統(tǒng)的平面及高程布置。解：n

7、2.1井點系統(tǒng)的平面布置（見圖a）n根據(jù)基坑平面尺寸，井點采用環(huán)形布置，井管距基坑邊緣取1m，總管長度nL=(66+2)+(20+2)X2=180(m)nn2.2井點系統(tǒng)的高程布置（見圖b）n采用一級輕型井點管，其埋深（即濾管上口至總管埋設面的距離）hnhh1+h+iL=4.2+0.5+0.1X11=5.8m(長度)n井點管布置時，通常露出總管埋設面0.2m，所以，井點管長度nl=5.8+0.2=6mn濾管長度可選用1m例2n某工程基坑開挖的平面尺寸為長某工程基坑開挖的平面尺寸為長40m，寬，寬18m，坑底標高為，坑底標高為-6.0m，自然地面標高為，自然地面標高為0.00，地勢平坦，地下水位

8、為，地勢平坦，地下水位為-2.5m。根據(jù)。根據(jù)地質(zhì)鉆探資料查明，地面下地質(zhì)鉆探資料查明，地面下-2.5m為不透水黏為不透水黏土層，土層，-2.5-9.0m為細砂層。為細砂層。-9.0m以下為以下為砂巖不透水層，所以含水層厚度為砂巖不透水層，所以含水層厚度為6.5m，細，細砂層滲透系數(shù)砂層滲透系數(shù)K=6m/d，基坑開挖邊坡，基坑開挖邊坡1:0.25，試求：，試求：n1、擬定降低地下水方案；、擬定降低地下水方案；n2、作出降水系統(tǒng)的豎向布置；、作出降水系統(tǒng)的豎向布置；n提示：n根據(jù)已知條件，含水層最大厚度為6.5m，其下均為不透水層，可采用承壓輕型井點管降水方案。當選用的井管長度較短時，可將總管埋于自然地面之下，但應位于地下水位的上面。解：n基坑降水面積較大，宜采用環(huán)形井管布置，按照承壓完整井點的要求，將濾管埋至不透水層，若采用一級輕型井點系統(tǒng)，井點管長度取6m，濾管長1.2m，井管與總管接頭高出地面0.2m，其井點管最大埋深HA=5.8m，再加濾管共長7m，所以必須從地面以下算起