土木施工工程学一般轻型井点课件

1、 4) 一般轻型井点a. 一般轻型井点 轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成（图1-31）图1-31 轻型井点法降低地下水位全貌图1自然地面;2 水泵;3 总管;4 井点管;5 滤管;6 降水后水位;7 原地下水水位;8 基坑地面.第一章 土方工程1 4) 一般轻型井点图1-31 轻型井点法降低地下水位全第一章 土方工程2第一章 土方工程2管路系统包括： 滤管、井点管、弯联管及总管。第一章 土方工程3管路系统包括：第一章 土方工程3滤管： 钢管长度1.01.5m、直径38mm或51mm； 滤孔管壁钻孔1219mm； 滤网骨架管外面包以两层孔径不同的 生丝布或塑料布。 塑料管或铅丝在骨架管与滤网

2、之间 放置，使流水畅通； 粗铁丝保护网 滤网外面； 铸铁塞滤管下端设置。1 钢管；2 管壁上的小孔；3 缠绕的塑料管；4 细滤网；5 粗滤网；6 粗铁丝保护网；7 井点管；8 铸铁头图1-32 滤管构造第一章 土方工程4滤管：1 钢管；2 管壁上的小孔；第一章 土方 井点管直径38mm 和51mm、长57m的钢管。井点管的上端 用弯联管与总管相连。 集水总管直径100127mm的无缝钢管，每段长4m，其上端 有井点管联结的短接头，间距0.8m或1.2m。 抽水设备由真空泵、离心泵和水气分离器（集水 箱）等 组成。一套抽水设备的负荷长度（集水总管长度） 为100120m。第一章 土方工程5 井点

3、管直径38mm 和51mm、长57m的钢 b. 轻型井点的布置与计算 a) 平面布置a）单排布置；b）双排布置；c）环形布置；d） U形布置图1-34 轻型井点平面布置第一章 土方工程6 b. 轻型井点的布置与计算a）单排布置；b）双排布置；c b. 轻型井点的布置与计算 a) 平面布置 单排布置适用基坑、槽宽度小于6m，且降水深度 不超过5m的情况。 双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。 环形及U形布置 适用于大面积基坑， 如采用U形布置， 则井点管不封闭的 一段应在地下水下 游方向。第一章 土方工程7 b. 轻型井点的布置与计算第一章 土方工程7b) 高程布置 高程布置系确定井

4、点管埋深，即滤管上口至总管埋设面的距离，可按式1-39计算（图1-35）。 a)单排井点；b)双排、U形或环形布置图1-35 高程布置计算（1-39） 第一章 土方工程8b) 高程布置a)单排井点；b)双排、U形或环形布置（1-3 式中 h 井点管埋深（m）； h1 总管埋设面至基底的距离（m）； h 基底至降低后的地下水位的距离（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）。 第一章 土方工程9 式中 h 井点管埋深（m）；第一章 土方工程9c) 总管及井点管数量的计算 .涌水量计算 水井分类 井点管系统的涌水量根据水

5、井理论进行计算。 根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。 各类井的涌水量计算方法都不同。 第一章 土方工程10c) 总管及井点管数量的计算第一章 土方工程10图1-36 水井的分类1承压完整井； 2承压非完整井；3无压完整井；4无压非完整井第一章 土方工程无压井水井布置在具有潜水自由面的含水层中 （即地下水面为自由面）；承压井当水井布置在承压含水层中。完整井当水井底部达到不透水层；非完整井当水井底部未达到不透水层。11图1-36 水井的分类第一章 土方工程无压井水井布图1-37 无压完整井水位降落曲线和流线网1流线；2过水断面H 含水层厚度（m）；S 水井处水位降落高度 （m）；r 水井

6、（单井）的半径 （m）。R 抽水影响半径半径 （m）。第一章 土方工程. 无压完整井涌水量计算 单井12图1-37 无压完整井1流线；2过水断面H 第一章 无压完整井涌水量计算 单井 或 （m3/d） （1- 46） 式中 K土的渗透系数（m/d）； H含水层厚度（m）； S水井处水位降落高度（m）； r 水井（单井）的半径（m）。 第一章 土方工程13 无压完整井涌水量计算 单井第一章 土方工程13 无压完整井涌水量计算 无压完整井涌水量（单井）的推导第一章 土方工程14 无压完整井涌水量计算 第一章 土方工程14在井点系统中，各井点管是布置在基坑周围，许多井点同时抽水，即群井共同工作。群井

7、的计算，可把由各井点管组成的群井系统，视为一口大的单井，得到群井的涌水量计算公式。第一章 土方工程15在井点系统中，各井点管是布置在基坑周围，许多井点同时抽水群井的涌水量计算公式（1-48）或 （m3/d） （1-48） 式中 S 井点管处水位降落高度（m）； x0 井点管围成的水井的半径（m）； 其他符号意义同前。 第一章 土方工程16第一章 土方工程16 . 无压非完整井涌水量计算在实际工程中往往会遇到无压完整井的井点系统， 这时地下水不仅从井的侧面流入，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 （1-48）。此时式中 H 换成有效含水深度H0，即 或 （m3/d

8、） （1-49） 第一章 土方工程17 . 无压非完整井涌水量计算第一章 土方工程17无压非完整井涌水量计算或 H0 可查表1-13。 当算得的 H0 大于实际含水层的厚度 H 时，取H0 = H。 第一章 土方工程表中， S 为井点管内水位降落值（m）； l 为滤管长度（m）。18无压非完整井涌水量计算第一章 土方工程表中， S 为井 有效含水深度H0的意义是，抽水是在H0范围内受到抽水影响，而假定在H0以下的水不受抽水影响，因而也可将H0视为抽水影响深度。第一章 土方工程 H0 抽水影响深度19 有效含水深度H0的意义是，抽水是在H0范围内假想半径x0的确定 由于基坑大多不是圆形，因而不能

9、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： 式中 x0 环形井点系统的假想半径（m）； F 环形井点所包围的面积（m2）。 （1-49） . 有关参数( x0、R、K)的确定：第一章 土方工程20假想半径x0的确定式中 x0 环形井点系统的假想 抽水影响半径R的确定 R 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可近似地按式（1-50）计算： （m） 式中 S，H 的单位为m；K 的单位为m/d。 渗透系数 K 值对计算结果影响较大。 （1-50） 第一章 土方工程21

10、抽水影响半径R的确定（1-50） 第一章 土方 渗透系数K 值的确定 可用现场抽水试验或实验室测定。 对重大工程，宜采用现场抽水试验确定。 第一章 土方工程22 渗透系数K 值的确定第一章 土方工程22 . 井点管数量计算 井点管最少数量由下式确定： （根） 式中 q 为单根井管的最大出水量，由下式确定： (m3/d) （1-52） d 为滤管直径（m）； 其它符号同前。第一章 土方工程23 . 井点管数量计算（根） 式中 q 为单根井井点管最大间距D：（1-53） 式中 L总管长度（m）； 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、

11、1.6或2.0m 且 D n ，一般 n应当超过 1.1n ，以防井点管堵塞等影响抽水效果。（m） 第一章 土方工程24井点管最大间距D：（1-53） 式中 L总管长度c. 轻型井点施工 轻型井点施工步骤为：准备工作 埋设井点 连接与试抽 井点运转与监测 井点拆除第一章 土方工程25c. 轻型井点施工第一章 土方工程25 d. 井点降水对周围环境的影响a) 井点降水的不利影响 井点管埋设完成开始抽水时，井内水位开始下降，一般情况下，经过一段时间之后，在井点周围形成漏斗状的弯曲水面，即所谓“降水漏斗”，以后逐渐趋于稳定。 降水漏斗范围内的地下水位下降以后，会造成土体固结沉降，由于漏斗形的降水面不是平面，因而所产生的沉降也是不均匀的。在实际工程中，还可能把土层中的一些土颗粒连同地下水抽出，这种现象会使地面产生的不均匀沉降加剧，造成附近建筑物及地下管线的不同程度的损坏。第一章 土方工程26 d. 井点降水对周围环境的