轻型井点降水设计

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12m16m，布置环形井点。总管距基坑边缘1m，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） HAH1 +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617m，滤管底部距不透水层1.70m（9-7-（0.5-0.2）=1.7），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123）进行计算 Q= 先求出H0、K、R、x0值。H0：有效带深度，按表116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116表 ，求得H0： 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 128，得基坑涌水量Q： Q= =1.3668 （m3/d）3）计算井点管数量及间距单根井点管出水量： q=65pdl =653.140.051.0 =20.41（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（641.6=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）；h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1.01.5m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) =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)B1761420.3146.66.01.72B19111521168.06.02.82B31103034.5248.75.74.53B1932.452.221.515.66.55.04.53B33305535.528.87.03.07.04B206511022.617.1510.0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1020%，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1525%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=1.1570.6=628（m3/d）=26（m3/h）（增大1020%）所需水泵的吸水扬程： Hs 6+1.0=7(m)根据Q1、Hs查117得知可选用2B31型离心泵。