井点降水系统设计

工程降水系统设计一．工程降水设计资料及参数1．基坑平面形状、尺寸开挖深度；周围地形、地物情况；工程地质及水文地质条件（地下水含水层厚度、地下水类型、土质条件、土的渗透系数、不透水层位置等）。2．基坑工程要求降水深度，降水范围和降水时间。3．基坑支护结构类型，土方开挖方法，基坑工程及地下结构工程的施工工期要求。二．轻型井点降水系统设计（一）轻型井点降水系统设备选择轻型井点设备主要包括：井点管（下端为滤管），、集水总管、水泵和动力装置等。滤管一般采用长1.0〜1.5m，直径38mm或51mm的无缝钢管，管壁上钻有12〜19mm的滤孔；井点管一般采用直径为38mm或51mm,长5〜7m的钢管；集水总管为直径100〜127mm的无缝钢管，每段长4m,其上有与井点管连接的短接头，间距0.8m或1.2m；抽水设备常用W5/W6型干式真空泵设备，其抽吸深度为5~7m，最大负荷长度分别为100m和120m。（二）轻型井点降水系统的布置1．平面布置单排布置：基坑宽度V6m,且降水深度V5m时适用；双排布置：基坑宽度26m，或土质不良时适用；环形布置：大面积基坑，且L/BW5时适用。井点管距基坑边缘距离不得小于0.7m，且应考虑支护结构的位置2．高程布置高程布置系确定井点管埋置深度。为了保证使地下水位降至基坑底面以下0.5〜1.0m,井点管的埋置深度应满足下式要求：h>h+Ah+iL1式中h1——总管埋设面至基坑底面的距离（m）；加——降水水位距基坑底要求的深度（m），取Hw2=0.5〜1.0m；i——水力坡度，可取i=1/10；L 井点管距水井中心的水平距离。（三）涌水量计算1．确定水井类型根据滤管所在的含水层，确定水井为无压井或承压井。当滤管布置在具有潜水自由面的含水层中时，为无压井；当滤管布置在承压含水层中时，为承压井。根据水井底部是否达到不透水层确定水井为完整井或非完整井。当水井底部达到不透水层时，为完整井；当水井底部未达到不透水层时，为非完整井。2．无压完整井（群井）涌水量的计算=1.366K=1.366K(2H-S)Slg(R+x°)一lgx式中K——土的渗透系数；H 含水层厚度，m；S 井点管处水位降落值，m；R 单井的降水影响半径，R=2・0S弋SH，m；x°――由井点管围成的大圆井的半径，X=；-，m；0 o 兀2．无压非完整井（群井）涌水量的计算(2H-S)S=1.366K ox——lg(R+x)-lgxoo式中H°——有效含水层厚度，m；H°可根据S/（S+l）查下表确定，表中S为井点管中水位降落值，l为滤管长度。当计算得到的H°大于实际含水层的厚度时，取H°=H。S/(S+l)0.20.30.50.8H1.3(S+l)1.5(S+l)1.7(S+l)1.84(S+l)其他符号意义同无压完整井。（四）井点管数量计算1．计算单井抽水能力在降水设计中，单井最大出水量应小于单井抽水能力，降水管井抽水能力，由下式确定q=65兀•d•l•3K式中d，l――分别为滤管的直径及长度。其他符号同前。2．计算井点管数量井点管的最少数量n应满足下式要求:n>1.1Q3.确定井点管间距D井点管最大间距D'应满足下式要求:D>-式中L 总管的长度实际采用的井点管间距D应与总管上接头尺寸相适应。即尽可能采用0.8m,1.2m,1.6m或2.0m,且D<D。-井点管实际数量应为 n=万4．抽水设备选择常用的抽水设备一般有W5型、W6型干式真空泵设备，所带动的总管长度分别为100m和120m。真空泵在抽水过程中所需的最低真空度，按下式计算：h=10x（h+Ah）kA式中hA――根据降水深度要求的可吸真空度，可近似取集水总管至滤管的深度；△h――水头损失，包括进入滤管的水头损失，管路阻力及漏气损失等，可近似取1〜1.5m。在抽水过程中，真空泵的实际真空度应大于上式计算的最低真空度。轻型井点中一般选用单级离心泵，其型号根据流量、吸水扬程及总扬程确定。水泵的流量（m3/h）应比基坑涌水量增大10%〜20%。当采用多套抽水设备共同抽水时，贝9涌水量要除以套数。水泵的吸水杨程要大于或等于井点处的降水深度与各项水头损失之和，即满足下式要求：H>h+AhSA三．深井井点降水系统设计深井井点是在深基坑周围埋置深于基地的井管，依靠深水泵或深井潜水泵从深井内扬升到地面排出，使地下水位降至坑底以下。（一） 深井井点系统设备的选择深井井点系统设备有深井井管、深井潜水泵和集水井等组成。1．井管由滤水管、吸水管和沉砂管三部分组成。管径300〜375mm,内径应比潜水泵外径大50mm。（1）滤水管：滤水管长度取决于含水层厚度、土的渗透系数及降水速度，一般为3〜9m。一般采用钢筋笼作井管，用4〜8根①12〜16mm钢筋作主筋，外设①6〜12@150〜200钢筋箍筋，并在内部设①16@300〜500mm加强箍，主筋与箍筋、加强筋之间点焊连接形成骨架，外包孔眼为1mmx1mm和5mmx5mm的铁丝网。（2） 吸水管：吸水管连接滤水管，起挡土贮水作用，可采用与滤水管同直径的实钢管或用滤水管通长布置。（3） 沉砂管：在降水过程中，用于沉淀少量进入滤水管的砂粒，一般用与滤水管同直径的钢管或混凝土管。2．水泵水泵选用取决于地下水位降深和排水量，可选用深井泵或深井潜水泵。水泵的出水量应大于设计值的20％〜30％。每口井配一台水泵，并带吸水管，同时配上一个控制井内水位的自动开关，井口安装一个阀门以便调节流量。（二） 深井井点布置1．平面布置深井井点布置视基坑面积而定，一般100〜200m2设一个深井井点，可采用单排、双排或环形布置，井点管距基坑边缘1m左右。2．高程布置为了保证使地下水位降至基坑底面以下0.5〜1.0m,井点管埋置深度应满足下列要求：H>H+H+H+H+Hw w1 w2 w3 w4 w5式中Hw1――基坑开挖深度（m）；Hw2——降水水位距基坑底要求的深度（m），取Hw2=0.5〜1.0m；Hw3――H=iL,i为水力坡度，可取i=1/10；L为降水井排距的1/2；w3 w3Hw4 降深水位以下滤管长度，取HW4=0.5〜1.5m,井点滤水管宜设置在透水性较好的土层中，并深入到透水层6~9m，通常还应比所需降水的深度深6〜8m；

HW5——沉砂管长度，可取1.0〜1.5m，沉砂管应尽量全部埋入不透水层。（三）涌水量计算1．确定水井类型根据滤管所在的含水层，确定水井为无压井或承压井。当滤管布置在具有潜水自由面的含水层中时，为无压井；当滤管布置在承压含水层中时，为承压井。根据水井底部是否达到不透水层确定水井为完整井或非完整井。当水井底部达到不透水层时，为完整井；当水井底部未达到不透水层时，为非完整井。2．无压完整井（群井）涌水量的计算=1.366K=1.366K(2H一S)Slg(R+x0)—lgx式中K——土的渗透系数；H 含水层厚度，m；S 井点管处水位降落值，m；R――单井的降水影响半径，R=2.0S.KH，m；x0――由井点管围成的大圆井的半径，X0=，-，m；0 0 冗2．无压非完整井（群井）涌水量的计算=1.366K=1.366K2H一S)Slg(R+x0)—lgx式中H0——有效含水层厚度，m；H0可根据S/（S+l）查下表确定，表中S为井点管中水位降落值，l为滤管长度。当计算得到的H0大于实际含水层的厚度时，取H0=H。S/(S+l)0.20.30.50.8H1.3(S+l)1.5(S+l)1.7(S+l)1.84(S+l)（四）井点管数量计算1．计算单井抽水能力在降水设计中，单井出水量应小于单井出水能力，降水管井的出水能力应选择群井中水位干扰影响最大的井按下式确定：idq=x24af式中q 管井出水能力（m3/d）；d 过滤器外径（mm）；a'――与含水层渗透系数有关的经验系数，可取a'=180；l