轻型井点降水设计

轻型井点降水设计

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时间:2018-10-20

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1、轻型井点降水设计例题某厂房设备基础施工,基坑底宽8m,长12m,基坑深4.5m,挖土边坡1:0.5,基坑平、剖面如下图所示。经地质勘探,天然地面以下1m为亚粘土,其下有8m厚细砂层,渗透系数K=8m/d,细砂层以下为不透水的粘土层。地下水位标高为-1.5m。采用轻型井点法降低地下水位,试进行轻型井点系统设计。解:1)井点系统的布置根据本工程地质情况和平面形状,本基坑面积较大,轻型井点选用环形布置。为使总管接近地下水位,表层土挖去0.5m,则基坑上口平面尺寸为12m×16m,布置环形井点。总管距基坑边缘1

2、m,总管长度L=[(12+2)+(16+2)]×2=64(m)水位降低值S=4.5-1.5+0.5=3.5(m)采用一级轻型井点,井点管的埋设深度(总管平台面至井点管下口,不包括滤管)HA³H1+h+IL=4.0+0.5+×()=5.2(m)(环状井点I=1/10,L取基坑短边)采用6m长的井点管,直径50mm,滤管长1.0m。井点管外露地面0.2m,埋入土中5.8m(不包括滤管)大于5.2m,符合埋深要求。井点管及滤管长6+1=7m,滤管底部距不透水层1.70m(9-7-(0.5-0.2)=1.7),

3、基坑长宽比小于5,可按无压非完整井环形井点系统计算。2).基坑涌水量计算按无压非完整井环形点系统涌水量计算公式(式1—23)进行计算Q=先求出H0、K、R、x0值。H0:有效带深度,按表1-16求出。S——水位降低值(m);R——抽水影响半径(m);s’——井点管内水位降落值l——滤管长度(m);表1-16有效带的深度H0值S’/(S’+l)0.20.30.50.8H01.3(S’+l)1.3(S’+l)1.7(S’+l)1.85(S’+l)s’=6-0.2-1.0=4.8m。根据查1-16表,求得H0

4、:H0=1.85(s¢+1)=1.85(4.8+1.0)=10.73(m)(当查表得到的H0值大于实际含水层厚度H时,则取H0=H)由于H0>H(含水层厚度H=1+8-1.5=7.5m),取H0=H=7.5(m)K:渗透系数,经实测K=8m/dR:抽水影响半径,(m)x0:基坑假想半径,x0=(m)F——环形井点所包围的面积(m2)。将以上数值代入式1—28,得基坑涌水量Q:Q==1.366×8×(m3/d)3)计算井点管数量及间距单根井点管出水量:q=65pdl=65×3.14×0.05×1.0×=2

5、0.41(m3/d)井点管数量:n=1.1»31(根)井距:D=»2.1(m)式中:L——总管长度(m);n——井点管根数(m)。取井距为1.6m,实际总根数40根(64÷1.6=40)。4)抽水设备选用采用W5型泵时,总管长度一般不大于100m;抽水设备所需的最低真空度为:式中:h——降水深度(m);Δh——水头损失,包括进入滤管的水头损失、管路阻力损失及漏气损失等,可近似地按1.0~1.5m计算。抽水设备所带动的总管长度为64m。选用W5型干式真空泵。所需的最低真空度为:hk=10×(6+1.0)=

6、70(KPa)所需水泵流量:水泵的类型,在轻型井点中宜选用单级离心泵(见表)。其型号应根据流量、吸水扬程及总扬程而定。常用离心泵性能型号流量总扬程最大吸水扬程电动机功率 (m3/h)(m)(m)(kW)B176~1420.3~146.6~6.01.72B1911~1521~168.0~6.02.82B3110~3034.5~248.7~5.74.53B1932.4~52.221.5~15.66.5~5.04.53B3330~5535.5~28.87.0~3.07.04B2065~11022.6~17.1

7、510.0注:2B19表示进水口直径为2英寸,总扬程为19m(最佳工作时)的单级离心泵。水泵的流量(m3/h),应比基坑涌水量增大10~20%,因为最初的涌水量较稳定的涌水量大。如采用多套抽水设备共同工作时,则涌水量要除以套数。水泵的吸水扬程,要克服水气分离器上的真空吸力,也就是要大于或等于降水深度加各项水头损失。因此,必须选择吸水扬程较大的水泵,以免水泵排不出水。水泵的总扬程,应满足吸水扬程与出水扬程之和。出水扬程系包括实际出水高度及出水水头损失。在轻型井点中,出水水头损失可按实际出水高度的15~25

8、%估算。多级井点系统中第二级井点以下的水泵,应选用总扬程较大者,以免需要中途接力。水泵所需要的流量:Q1=1.1Q=1.1×570.6=628(m3/d)=26(m3/h)(增大10~20%)所需水泵的吸水扬程:Hs³6+1.0=7(m)根据Q1、Hs查1-17得知可选用2B31型离心泵。

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