井點(diǎn)降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書土木工程學(xué)院 夏瀛1一. 工程降水設(shè)計(jì)資料及參數(shù)1.基坑平面形狀、尺寸開挖深度；周圍地形、地物情況；工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件（地下水含 水層厚度、地下水類型、土質(zhì)條件、土的滲透系數(shù)、不透水層位置等）。2.基坑工程要求降水深度，降水范圍和降水時(shí)間。3.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，土方開挖方法，基坑工程及地下結(jié)構(gòu)工程的施工工期要求。二. 輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)設(shè)備選擇輕型井點(diǎn)設(shè)備主要包括：井點(diǎn)管（下端為濾管），、集水總管、水泵和動(dòng)力裝置等。濾管一般采用長(zhǎng)1.01.5m，直徑38mm或51mm的無縫鋼管，管壁上鉆有1219mm的濾孔；井點(diǎn) 管一般采用直徑為38mm或51mm，長(zhǎng)

2、57m的鋼管；集水總管為直徑100127mm的無縫鋼管，每段長(zhǎng)4m,其上有與井點(diǎn)管連接的短接頭， 間距0.8m或1.2m;抽水設(shè)備常用W5/W6型干式真空泵設(shè)備，其抽吸 深度為57m，最大負(fù)荷長(zhǎng)度分別為100m和120m。（二）輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)的布置1.平面布置單排布置：基坑寬度 v6m,且降水深度 v5m時(shí)適用；雙排布置：基坑寬度 A6m,或土質(zhì)不良時(shí)適用；環(huán)形布置：大面積基坑，且L/B 5時(shí)適用。井點(diǎn)管距基坑邊緣距離不得小于0.7m,且應(yīng)考慮支護(hù)結(jié)構(gòu)的位置2.高程布置高程布置系確定井點(diǎn)管埋置深度。為了保證使地下水位降至基坑底面以下0.51.0m,井點(diǎn)管的埋置深度應(yīng)滿足下式要求：h_州h i

3、L式中h1總管埋設(shè)面至基坑底面的距離（m）;&降水水位距基坑底要求的深度（m），取Hw2=0.51.0m ;i 水力坡度，可取i=1/10;L井點(diǎn)管距水井中心的水平距離。（三）涌水量計(jì)算1 .確定水井類型根據(jù)濾管所在的含水層，確定水井為無壓井或承壓井。當(dāng)濾管布置在具有潛水自由面的含水層中時(shí)， 為無壓井；當(dāng)濾管布置在承壓含水層中時(shí)，為承壓井。根據(jù)水井底部是否達(dá)到不透水層確定水井為完整井或非完整井。當(dāng)水井底部達(dá)到不透水層時(shí)，為完整 井；當(dāng)水井底部未達(dá)到不透水層時(shí)，為非完整井。2.無壓完整井（群井）涌水量的計(jì)算工程降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書土木工程學(xué)院 夏瀛2(2H - S) S1g (R

4、x) - lgx0式中K土的滲透系數(shù)；H-含水層厚度， m；Q =1.366K畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書土木工程學(xué)院 夏瀛3R單井的降水影響半徑,R = 2.0SVSH ,m；S井點(diǎn)管處水位降落值,m;X0由井點(diǎn)管圍成的大圓井的半徑,2.無壓非完整井（群井）涌水量的計(jì)算Q1 366K(2H-S)SQ = 1.366K-lg ( R x) - lgxo式中H0有效含水層厚度，m；H0可根據(jù)S / （S+l）查下表確定，表中S為井點(diǎn)管中水位降落值，l為濾管長(zhǎng)度。當(dāng)計(jì)算得到的H。大S / (S+l)0.20.30.50.8H01.3 (S+l)1.5 (S+l)1.7 (S+l)1.84 (S+l)于實(shí)際含水層

5、的厚度時(shí)，取H0=H。其他符號(hào)意義同無壓完整井。（四）井點(diǎn)管數(shù)量計(jì)算1.計(jì)算單井抽水能力在降水設(shè)計(jì)中，單井最大出水量應(yīng)小于單井抽水能力，降水管井抽水能力，由下式確定:q = 65d l3K式中d, l分別為濾管的直徑及長(zhǎng)度。其他符號(hào)同前。2.計(jì)算井點(diǎn)管數(shù)量井點(diǎn)管的最少數(shù)量n應(yīng)滿足下式要求:n-1.1Qq3.確定井點(diǎn)管間距D井點(diǎn)管最大間距D 應(yīng)滿足下式要求:式中L總管的長(zhǎng)度實(shí)際采用的井點(diǎn)管間距D應(yīng)與總管上接頭尺寸相適應(yīng)。即盡可能采用0.8m, 1.2m, 1.6m或2.0m,且井點(diǎn)管實(shí)際數(shù)量應(yīng)為4.抽水設(shè)備選擇常用的抽水設(shè)備一般有真空泵在抽水過程中所需的最低真空度，按下式計(jì)算:W5型、W6型干式

6、真空泵設(shè)備，所帶動(dòng)的總管長(zhǎng)度分別為100m和120m。畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書土木工程學(xué)院 夏瀛4畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書土木工程學(xué)院 夏瀛5hk=10 x （h Ah）式中hA根據(jù)降水深度要求的可吸真空度，可近似取集水總管至濾管的深度； h水頭損失，包括進(jìn)入濾管的水頭損失，管路阻力及漏氣損失等，可近似取11.5m。在抽水過程中，真空泵的實(shí)際真空度應(yīng)大于上式計(jì)算的最低真空度。輕型井點(diǎn)中一般選用單級(jí)離心泵，其型號(hào)根據(jù)流量、吸水揚(yáng)程及總揚(yáng)程確定。水泵的流量（m3/h）應(yīng)比基坑涌水量增大10%20%。當(dāng)采用多套抽水設(shè)備共同抽水時(shí)，則涌水量要除 以套數(shù)。水泵的吸水楊程要大于或等于井點(diǎn)處的降水深度與各項(xiàng)水頭損失之和，即滿足

7、下式要求：Hs_ hAh三. 深井井點(diǎn)降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)深井井點(diǎn)是在深基坑周圍埋置深于基地的井管，依靠深水泵或深井潛水泵從深井內(nèi)揚(yáng)升到地面排出， 使地下水位降至坑底以下。（一）深井井點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)備的選擇深井井點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)備有深井井管、深井潛水泵和集水井等組成。1.井管由濾水管、吸水管和沉砂管三部分組成。管徑300375mm，內(nèi)徑應(yīng)比潛水泵外徑大50mm。（1）濾水管： 濾水管長(zhǎng)度取決于含水層厚度、土的滲透系數(shù)及降水速度，一般為39m。一般采用鋼筋籠作井管，用48根1216mm鋼筋作主筋，外設(shè)612150200鋼筋箍筋，并在內(nèi)部設(shè)1630卜500mm加強(qiáng)箍，主筋與箍筋、加強(qiáng)筋之間點(diǎn)焊連接形成骨架，外包孔眼為1

8、mn 1mm和5mn 5mm的鐵絲網(wǎng)。（2）吸水管：吸水管連接濾水管，起擋土貯水作用，可采用與濾水管同直徑的實(shí)鋼管或用濾水管通 長(zhǎng)布置。（3）沉砂管：在降水過程中，用于沉淀少量進(jìn)入濾水管的砂粒，一般用與濾水管同直徑的鋼管或混 凝土管。2.水泵水泵選用取決于地下水位降深和排水量，可選用深井泵或深井潛水泵。水泵的出水量應(yīng)大于設(shè)計(jì)值的20%30%。每口井配一臺(tái)水泵，并帶吸水管，同時(shí)配上一個(gè)控制井內(nèi)水位的自動(dòng)開關(guān)，井口安裝一個(gè)閥 門以便調(diào)節(jié)流量。（二）深井井點(diǎn)布置1 .平面布置 深井井點(diǎn)布置視基坑面積而定，一般100200m2設(shè)一個(gè)深井井點(diǎn)，可采用單排、雙排或環(huán)形布置，井點(diǎn)管距基坑邊緣1m左右。2.高

9、程布置 為了保證使地下水位降至基坑底面以下0.51.0m,井點(diǎn)管埋置深度應(yīng)滿足下列要求：Hw -+w1Hw2HW3HW4HW5式中Hw1 -Hw2基坑開挖深度（m）;-降水水位距基坑底要求的深度（m），取Hw2=0.5 1.0m；Hw3Hw3=iL, i為水力坡度，可取i=1/10 ; L為降水井排距的1/2;Hw4降深水位以下濾管長(zhǎng)度，取HW4=0.51.5m,井點(diǎn)濾水管宜設(shè)置在透水性較好的土層中,畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書土木工程學(xué)院 夏瀛6并深入到透水層69m，通常還應(yīng)比所需降水的深度深68m；HW5沉砂管長(zhǎng)度，可取1.01.5m,沉砂管應(yīng)盡量全部埋入不透水層。（三）涌水量計(jì)算1.確定水井類型根據(jù)濾

10、管所在的含水層，確定水井為無壓井或承壓井。當(dāng)濾管布置在具有潛水自由面的含水層中時(shí)， 為無壓井；當(dāng)濾管布置在承壓含水層中時(shí)，為承壓井。根據(jù)水井底部是否達(dá)到不透水層確定水井為完整井或非完整井。當(dāng)水井底部達(dá)到不透水層時(shí)，為完整 井；當(dāng)水井底部未達(dá)到不透水層時(shí)，為非完整井。2.無壓完整井（群井）涌水量的計(jì)算(2H -S) Slg (R x0 - lgx0式中K土的滲透系數(shù)；H-含水層厚度， m；S井點(diǎn)管處水位降落值，m;R單井的降水影響半徑,R=2.0SjKH ,m；xo由井點(diǎn)管圍成的大圓井的半徑,Xo = JF，m；V jr2.無壓非完整井（群井）涌水量的計(jì)算Q = 1.366K(2H。- S) Slg (R x) - lgxo式中Ho有效含水層厚度，m；Ho可根據(jù)S / （S+l）查下表確定，表中S為井點(diǎn)管中水位降落值，l為濾管長(zhǎng)度。當(dāng)計(jì)算得到的H。 大S / (S+l)0.20.30.50.8H01.3 (S+l)1.5 (S+l)1.7 (S+l)1.84 (S+l)于實(shí)際含水層的厚度時(shí)，取H0=H。（四）井點(diǎn)管數(shù)量計(jì)算1.計(jì)算單井抽水能力在降水設(shè)計(jì)中，單井出水量應(yīng)小于單井出水能力，降水管井的出水能力應(yīng)選擇群井中水位干擾影響最 大的井按下式確定：式中q-管井出水能力（m3/d）；d-過濾器外徑（mm）;a 與含水層滲透系數(shù)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可取l過濾器淹沒長(zhǎng)度（2.