井點(diǎn)降水計(jì)算例題

1、重點(diǎn)：重點(diǎn)： 輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)輕型井點(diǎn)的設(shè)計(jì)1 1）設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料）設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料 輕型井點(diǎn)布置和計(jì)算n井點(diǎn)系統(tǒng)布置應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)資料、工程要求和設(shè)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(yīng)了解設(shè)備條件，如井管長(zhǎng)度、泵的抽吸能力等。2 2）平面布置）平面布置n當(dāng)土方施工機(jī)械需進(jìn)出基坑時(shí)，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(diǎn)管埋深，n即濾管上口至總n管埋設(shè)面的距n離，可按下式計(jì)n算（圖）：式中：nh井點(diǎn)管埋深（

2、m）；nh1總管埋設(shè)面至基底的距離（m）；nh基底至降低后的地下水位線(xiàn)的距離（m）；ni水力坡度；nL井點(diǎn)管至水井中心的水平距離，當(dāng)井點(diǎn)管為單排布置時(shí)，L為井點(diǎn)管至對(duì)邊坡角的水平距離（m）。n玄武湖城墻側(cè)湖底段采用圍堰擋水，二級(jí)輕型井點(diǎn)降水，輔以管井井點(diǎn)降水，放坡大開(kāi)挖，掛網(wǎng)噴漿護(hù)坡。法國(guó)水力學(xué)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(diǎn)的水力坡度是一個(gè)恒值。并等于該點(diǎn)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(duì)于承壓水，頂、底板是隔水的；對(duì)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(shí)間變化）。n當(dāng)均勻地在井內(nèi)抽水時(shí)，井內(nèi)水位開(kāi)始下降。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的抽水，井周?chē)乃婢陀伤降淖兂山档秃蟮膹澢妫詈笤撉€(xiàn)漸趨穩(wěn)定，成為向井邊傾斜的水位降落漏斗。（2）無(wú)壓完整井涌水量計(jì)算n設(shè)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(shí)際工程中往往會(huì)遇到無(wú)壓完整井的井點(diǎn)系統(tǒng)（圖b），這時(shí)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(jiǎn)化計(jì)算，仍可采用公式（3）。此時(shí)式中H換成有效含水深度H0，即 （m3/d） 無(wú)壓非完整井計(jì)算無(wú)壓非完整井計(jì)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(diǎn)管內(nèi)水位降落值（m），l為濾管長(zhǎng)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(yīng)用上述公式時(shí)，先要確定x0，R，K。應(yīng)用上述公式時(shí)，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(dāng)矩形基坑長(zhǎng)寬比不大于5時(shí)，環(huán)形布置的井點(diǎn)可近似作為圓形井來(lái)處理，并用面積相等原則確定，此時(shí)將近似圓的半徑作為矩形水井的假想半徑：x0環(huán)形井點(diǎn)系統(tǒng)的假想半徑（m）；F環(huán)形井點(diǎn)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(shí)間等因素有關(guān)。在抽水25d后，水位降落漏斗基本穩(wěn)定，此時(shí)抽水影響半徑可近似地按下式計(jì)算：n式中，S，H的單位為m；K的單位為m/d。（3）井點(diǎn)管數(shù)量計(jì)算n井點(diǎn)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(zhǎng)度（m）；總管長(zhǎng)度一般不大于120m；nn井點(diǎn)管最少根數(shù)。n實(shí)際采用的井點(diǎn)管間距D應(yīng)當(dāng)與總管上接頭尺寸相適應(yīng)。即盡可能采用0.8，1.2，1.6或2.0m且Dn，一般n應(yīng)當(dāng)超過(guò)1.1n，以防井點(diǎn)管堵塞等影響抽水效果。井點(diǎn)降水計(jì)算實(shí)例例1n某車(chē)間地下室平面尺寸見(jiàn)圖某車(chē)間地下室平面尺寸見(jiàn)圖2-16a，坑

6、底標(biāo)高，坑底標(biāo)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(kāi)挖基坑時(shí)發(fā)生流含水層深度不明，為了防止開(kāi)挖基坑時(shí)發(fā)生流砂現(xiàn)象，故采用輕型井點(diǎn)降低地下水位的施工砂現(xiàn)象，故采用輕型井點(diǎn)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(yīng)大于寬度不應(yīng)大于2m，試根據(jù)施工方案，進(jìn)行井，試根據(jù)施工方案，進(jìn)行井點(diǎn)系統(tǒng)的平面及高程布置。點(diǎn)系統(tǒng)的平面及高程布置。解：n

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

8、為，地勢(shì)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(xì)砂層。為細(xì)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(xì)，細(xì)砂層滲透系數(shù)砂層滲透系數(shù)K=6m/d，基坑開(kāi)挖邊坡，基坑開(kāi)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(diǎn)管降水方案。當(dāng)選用的井管長(zhǎng)度較短時(shí)，可將總管埋于自然地面之下，但應(yīng)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(diǎn)的要求，將濾管埋至不透水層，若采用一級(jí)輕型井點(diǎn)系統(tǒng)，井點(diǎn)管長(zhǎng)度取6m，濾管長(zhǎng)1.2m，井管與總管接頭高出地面0.2m，其井點(diǎn)管最大埋深HA=5.8m，再加濾管共長(zhǎng)7m，所以必須從地面以下算起