井点降水计算例题要点.ppt

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。 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）。 法国水力学家裘布依（Dupuit）的水井理论 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度是一个恒值。并等于该点水面处的斜率；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（不随时间变化）。 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，l‘=H-S则 式中 R——为单井的降水影响半径（m）； r——为单井的半径（m） 在实际工程中往往会遇到无压完整井的井点系统（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）。此时式中H换成有效含水深度H0，即 有效深度H0值S/（S+l）的中间值可采用插入法求H0。 应用上述公式时，先要确定x0，R，K。 由于基坑大多不是圆形，因而不能直接得到x0.。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，并用面积相等原则确定，此时将近似圆的半径作为矩形水井的假想半径： 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2~5d后，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。 （3）井点管数量计算 井点管最大间距便可求得；q为单根井管的最大出水量 ；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2.0m且DD，这样实际采用的井点数nn，一般n应当超过1.1n，以防井点管堵塞等影响抽水效果。 井点降水计算实例 例1 某车间地下室平面尺寸见图2-16a，坑底标高为-4.5m，根据地质钻探资料，自然地面至-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。 解： 2.1井点系统的平面布置（见图a） 根据基坑平面尺寸，井点采用环形布置，井管距基坑边缘取1m，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）h h≥h1+△h+iL=4.2+0.5+0.1X11=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1m 例2 某工程基坑开挖的平面尺寸为长40m，宽18m，坑底标高为-6.0m，自然地面标高为±0.00，地势平坦，地下水位为-2.5m。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，井管与总管接头高出地面0.2m，其井点管最