轻型井点系统设计计算示例
某多层厂房地下室呈凹字形,其平面尺寸如图1-76所示,基础底面标高为-4.5m ,电梯井部分深达-5.30m ,天然地面标高为-0.40m 。根据地质勘测资料:标高在-1.40m 以上为亚粘土,再往下为粉砂土,地下水静水位在-1.80m 处,土的渗透系数为5m/d。基坑边坡采用1∶0.5,为施工方便,坑底开挖平面尺寸比设计平面尺寸每边放出0.5m 。
图1—76 某地下室现场
根据本工程基坑的平面形状和深度,轻型井点选用环形布置并在凹字形中间插入一排井点,如图1-77所示。
井点管的直径选用50mm ,布置时距坑壁取1.0m ,其所需的埋置深度(从地面算至滤 管顶部)用(公式1-54)计算,则至少为:
(4.5-0.4)+0.5+17.5×0.1=6.34m
由于考虑轻型井点降水深度一般以6m 为宜及现有井点管标准长度为6m ,因此将总管
埋设在地面下0.6m 处即先挖0.6m 深的沟槽,然后在槽底铺设总管。此时井点管所需的长度:
6.34-0.6+0.20(露出槽底高度)=5.91(m),(小于6.0,可满足要求)。
电梯井处的基坑深度比其他部分要深0.8m ,所以该处井点管长度改用7m 。 井点管的间距,考虑粉砂土的渗透系数不大,初步选用1.6m 。
总管的直径选用127mm ,长度根据图布置方式算得:
2(67.6+2×1.0)+(46.4+2×1.0)+(46.4-2×1.8-2×1.0) = 276.2 (m)
抽水设备根据总管长度选用三套,其布置位置与总管的划分范围如图所示。
图1—36 某工程基坑轻型井点系统布置
a )平面布置图(1、2、3—三套抽水设备编号、同时表示挖土时情况);b )高程布置图
现将以上初步布置核算如下。
1)涌水量计算
按无压不完整井考虑,由于凹字形中间插有一排井点,分为两半计算:含水层的有效深度H0按表1-9求出:
s 4. 94==0. 83s ' +14. 94+1. 0
/ ,所以H 0=1. 85(4. 94+1. 00) =10. 99(m )
基坑中心的降水深度s =4. 5-1. 8+0. 5=3. 2(m )
抽水影响半径R 按公式(1-58)求出:
R =1. 95⨯3. 2. 99⨯5=46. 25(m )
井点的假想半径X0按公式(1-59)求出:
34. 8⨯48. 4X 0==23(m ) 3. 1416
涌水量Q 按公式(1-57)求出:
Q =1. 366⨯5
(2⨯10. 99-3. 2) ⨯3. 2=1353(m 3/d ) lg 46. 25-lg 23
因此,按总管周长比例计算,整个基坑总涌水量为
276. 21353⨯=2246(m 3/d ) 2(34. 8+48. 4)
2)井点管数量与间距计算
单根井点管出水量q 按公式(1-62)求出:
q =65⨯3. 1416⨯0. 05⨯1. 05=17. 4(m 3/d )
井点管数量n 按公式(1-63)求出:
n =1. 1⨯
1353=8617. 4
井点管间距D 按公式(1-64)求出:
D =2(34. 8+48. 4) =1. 93(m ) 86
,取1. 6m
276. 2=1731. 6因此,整个基坑井点管数量为(根) 3)抽水设备选用
真空泵,根据每套机组所带的总管长度为276.2/3=92(m),选用W5型干式真空泵。 真空泵所需的最低真空度按下式求出:hk=10(h+∆h) ,∆h 为水头损失,可近似取1.0~1.5。
h k =10⨯(6. 0+1. 0) =70P a
Q =1. 1⨯2246=824(m 3/d ) =34(m 3/h ) 3 水泵所需的流量
水泵的吸水扬程H s ≥6. 0+1. 0=7. 0m
水泵的总扬程由于本工程出水高度底,不必考虑。
根据水泵所需的Q 与Hs ,查表1—7,选用3B33型离心泵。
轻型井点系统设计计算示例
某多层厂房地下室呈凹字形,其平面尺寸如图1-76所示,基础底面标高为-4.5m ,电梯井部分深达-5.30m ,天然地面标高为-0.40m 。根据地质勘测资料:标高在-1.40m 以上为亚粘土,再往下为粉砂土,地下水静水位在-1.80m 处,土的渗透系数为5m/d。基坑边坡采用1∶0.5,为施工方便,坑底开挖平面尺寸比设计平面尺寸每边放出0.5m 。
图1—76 某地下室现场
根据本工程基坑的平面形状和深度,轻型井点选用环形布置并在凹字形中间插入一排井点,如图1-77所示。
井点管的直径选用50mm ,布置时距坑壁取1.0m ,其所需的埋置深度(从地面算至滤 管顶部)用(公式1-54)计算,则至少为:
(4.5-0.4)+0.5+17.5×0.1=6.34m
由于考虑轻型井点降水深度一般以6m 为宜及现有井点管标准长度为6m ,因此将总管
埋设在地面下0.6m 处即先挖0.6m 深的沟槽,然后在槽底铺设总管。此时井点管所需的长度:
6.34-0.6+0.20(露出槽底高度)=5.91(m),(小于6.0,可满足要求)。
电梯井处的基坑深度比其他部分要深0.8m ,所以该处井点管长度改用7m 。 井点管的间距,考虑粉砂土的渗透系数不大,初步选用1.6m 。
总管的直径选用127mm ,长度根据图布置方式算得:
2(67.6+2×1.0)+(46.4+2×1.0)+(46.4-2×1.8-2×1.0) = 276.2 (m)
抽水设备根据总管长度选用三套,其布置位置与总管的划分范围如图所示。
图1—36 某工程基坑轻型井点系统布置
a )平面布置图(1、2、3—三套抽水设备编号、同时表示挖土时情况);b )高程布置图
现将以上初步布置核算如下。
1)涌水量计算
按无压不完整井考虑,由于凹字形中间插有一排井点,分为两半计算:含水层的有效深度H0按表1-9求出:
s 4. 94==0. 83s ' +14. 94+1. 0
/ ,所以H 0=1. 85(4. 94+1. 00) =10. 99(m )
基坑中心的降水深度s =4. 5-1. 8+0. 5=3. 2(m )
抽水影响半径R 按公式(1-58)求出:
R =1. 95⨯3. 2. 99⨯5=46. 25(m )
井点的假想半径X0按公式(1-59)求出:
34. 8⨯48. 4X 0==23(m ) 3. 1416
涌水量Q 按公式(1-57)求出:
Q =1. 366⨯5
(2⨯10. 99-3. 2) ⨯3. 2=1353(m 3/d ) lg 46. 25-lg 23
因此,按总管周长比例计算,整个基坑总涌水量为
276. 21353⨯=2246(m 3/d ) 2(34. 8+48. 4)
2)井点管数量与间距计算
单根井点管出水量q 按公式(1-62)求出:
q =65⨯3. 1416⨯0. 05⨯1. 05=17. 4(m 3/d )
井点管数量n 按公式(1-63)求出:
n =1. 1⨯
1353=8617. 4
井点管间距D 按公式(1-64)求出:
D =2(34. 8+48. 4) =1. 93(m ) 86
,取1. 6m
276. 2=1731. 6因此,整个基坑井点管数量为(根) 3)抽水设备选用
真空泵,根据每套机组所带的总管长度为276.2/3=92(m),选用W5型干式真空泵。 真空泵所需的最低真空度按下式求出:hk=10(h+∆h) ,∆h 为水头损失,可近似取1.0~1.5。
h k =10⨯(6. 0+1. 0) =70P a
Q =1. 1⨯2246=824(m 3/d ) =34(m 3/h ) 3 水泵所需的流量
水泵的吸水扬程H s ≥6. 0+1. 0=7. 0m
水泵的总扬程由于本工程出水高度底,不必考虑。
根据水泵所需的Q 与Hs ,查表1—7,选用3B33型离心泵。