土木工程施工 课件 8-一般轻型井点的设备、布置和计算

知识点8：一般轻型井点的设备、布置和计算一般轻型井点的设备一般轻型井点的平面布置和高程布置总管及井点管数量的计算主要内容一般轻型井点的设备轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管。一般轻型井点的设备总管弯联管滤管抽水设备一般轻型井点工程实例一般轻型井点的设备一般轻型井点工程实例一般轻型井点的设备一般轻型井点工程实例一般轻型井点的平面布置和高程布置1.平面布置a）单排布置；b）双排布置；c）环形布置；d）U形布置。一般轻型井点的平面布置和高程布置1.平面布置单排布置双排布置环形布置一般轻型井点的平面布置和高程布置1.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。一般轻型井点的平面布置和高程布置2.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。a)单排井点b)双排、U形或环形布置

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）。计算结果尚应满足下式：

h≤hpmax

式中，hpmax为抽水设备的最大抽吸高度，一般轻型井点为6～7m。如不能满足时，可采用降低总管埋设面或多级井点的方法。降低总管埋设面多级井点总管及井点管数量的计算确定井点管数量时，需要知道井点管系统的涌水量。井点管系统的涌水量根据水井理论进行计算。1.水井分类1—承压完整井2—承压非完整井3—无压完整井4—无压非完整井无压井承压井完整井非完整井所在地下水有无压力水井底部是否达到不透水层总管及井点管数量的计算2.无压完整井涌水量计算

——单井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—水井中水位降落高度(m)；R—单井的降水影响半径(m)；r—单井的半径(m)。圆柱面设不透水层基底为x轴，取井中心轴为y轴，对于距井轴x处水流的过水断面近似的看作一垂直的圆柱面，其面积为：由达西定律，水在土中的渗透速度为：

根据裘布依的基本假定，这一过水断面水流的水力坡度是一个恒值，并等于该水面处的斜率，即：由前三式可得单井涌水量，m3/d；圆柱面水位降落曲线在x=r时，y=l’；在x=R时，y=H，对上式两边积分：将上式分离变量：于是由于总管及井点管数量的计算2.无压完整井涌水量计算

——单井

或

（m3/d）

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——单井的降水影响半径（m）；

r——水井（单井）的半径（m）。总管及井点管数量的计算2.无压完整井涌水量计算

——群井能不能用各井点管的涌水量简单相加求得？群井涌水量如何计算？总管滤管弯联管井点管总管及井点管数量的计算2.无压完整井涌水量计算

——群井总管滤管井点管群井涌水量的计算，可把由各井点管组成的群井系统，假想为一口大的圆形单井。x02.无压完整井涌水量计算

——群井或

（m3/d）式中K——土的渗透系数（m/d）；

H——含水层厚度（m）；

S——水位降落高度（m）；

R——水井（单井）的降水影响半径（m）。

x0——井点管围成的水井的假想半径（m）；3.无压非完整井涌水量计算

——群井在实际工程中往往会遇到无压非完整井的井点系统，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。或

（m3/d）H0——有效含水深度3.无压非完整井涌水量计算

——群井

有效含水深度H0的意义是，抽水时在H0范围内的水受到抽水影响，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。H0可查表求得。当算得的H0大于实际含水层的厚度H时，取H0=H。

表中，S’为井点管内水位降落值（m）；l为滤管长度（m）。S’/(S’+l)0.20.30.50.8H01.3(S’+l)1.5(S’+l)1.7(S’+l)1.84(S’+l)假想半径x0的确定——

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：

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）。总管及井点管数量的计算4.有关参数（x0、R、K）的确定抽水影响半径R的确定——总管及井点管数量的计算4.有关参数（x0、R、K）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，可近似地按下式计算： （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。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。

总管及井点管数量的计算5.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)d—为滤管直径（m）；其它符号同前。

井点管最大间距D’：式中L―总管长度（m）；