基坑涌水量总涌水量确定后,根据什么井点最大涌水量,确定井的数量

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管井井点降水
中铁三局集团建安公司施工工艺标准QB/SJ-SG
管井井点降水━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1
适用范围本工艺标准适用于渗透系数较大(20~200m/d),降水深在5m以内,地下水丰富的土层、砂层,或明沟排水法易造成土粒大量流失,引起边坡坍方及用轻型井点难以满足降水要求的情况下,可采用本工艺标准。2
施工准备2.1
主要机具设备2.1.1
滤水井管下部滤水井管过滤部分用钢筋焊接骨架,外包孔眼为1~2mm滤网,长2~3m,上部井管部分用直径200mm以上的钢管或塑料管。2.1.2
吸水管用直径50~100mm的钢管或胶皮管,插入滤水井管内,其底端应沉到管井吸水时的最低水位以下,并装逆止阀,上端装设带法兰盘的短钢管一节。2.1.3
水泵采用BA型或B型、流量10~25m3/h离心式水泵或自吸泵。每个井管装置一台,当水泵排水量大于单孔滤水井涌水量数倍时,可另加设集水总管,将相邻的相应数量的吸水管连成一体,共用一台水泵。2.2
作业条件2.2.1
地质勘探资料具备,根据地下水位深度、土的渗透系数和土质分布已确定降水方案。2.2.2
基础施工图纸齐全,以便根据基层标高确定降水深度。2.2.3
已编制施工组织设计,确定基坑放坡系数、井点布置、数量、观测井点位置、泵房位置等,并已测量放线定位。2.2.4
现场三通一平工作已完,并设置了排水沟。2.2.5
井点管及设备已购置,材料已备齐,并已加工和配套完成。3
操作工艺3.1
→ → →?26? 公司标准化委员会批准
实施QB/SJ-SG3.2
管井井点布置基坑总涌水确定后,再演算单根井点极限降水量,然后确定井点的数量。3.2.1
坑槽外布置采用基坑外降水时,根据基坑的平面形状或沟槽的宽度,沿基坑外围四周呈环形布置,或沿基坑(或沟槽)两侧或单侧呈直线形布置。井中心距基坑(槽)边缘的距离,当用冲击钻时为0.5~1.5m;当用钻孔法成孔时不小于3m。管井埋设深度和间距根据需降水的范围和深度以及土层的渗透系数而定,埋设深度一般为8~15m,间距10~15m,降水深3~5m。3.2.2
坑槽内布置当基坑开挖面积较大或者出于防止降低地下水对周围环境的不利影响的目的而采用坑内降水时,可根据所需降水的深度、单侧漏水量及抽水影响半径R等确定管井井点间距,再以此间距在坑内呈棋盘状点状布置。管井间距D一般10~15m,同时应不小于2 R,以保证基坑内全范围地下水位降低。3.3
管井埋设可采用泥浆护壁冲击钻成孔或泥浆护壁钻孔方法成孔。钻孔孔径比管外径大200mm。钻孔底部应比滤水井管深200mm以上。井管下沉前应进行清洗滤井,冲除沉渣,可灌入稀泥浆用吸水泵抽出置换,或用空压机洗井法,将泥渣清出井外,并保持滤网畅通,然后下管。滤水井管应置于孔中心,下端用圆木堵住管口,井管与孔壁之间用3~15mm砾石填充作过滤层,地面以下0.5m内用粘土填充夯实。3.4
管井使用时,应经试抽水,检查出水是否正常,有无淤塞等现象,如情况异常,应检修好后方可转入正常使用。抽水过程中,应经常对抽水设备的电动机、传动机械、电流、电压等进行检查,并对井内水位下降和流量进行观测和记录。3.5
降水系统运转过程中应随时检查观测孔中的水位。3.6
井管使用完毕,可使用人字桅杆上的钢丝绳、倒链借助绞磨或卷扬机将井管徐徐拨出,将滤水井管洗去泥砂后储存备用,所留孔洞用砂砾填实,上部500mm深用粘性土填充夯实。4
质量检验标准4.1
一般规定4.1.1
土方工程施工前,应对降水措施进行设计,系统应经检查和试运转,一切正常时方可开始施工。4.1.2
基坑(槽)、管沟的挖土应分层进行。在施工过程中基坑(槽)、管沟边堆置土方不应超过设计荷载,挖方时不应碰撞或损伤降水设施。4.1.3
降水是配合基坑开挖的安全措施,施工前应有降水设计。当在基坑外降水时,应有降水范围的估算,对重要建筑物或公共设施在降水过程中应监测。4.1.4
降水系统施工完后,应试运转,如发现井管失效,应采取措施使其恢复正常,如无可能恢复则应报废,另行设置新的井管。4.2
一般项目降水施工的质量检验标准应符合表4.2的规定。中铁三局集团建筑安装工程有限公司 ?27?QB/SJ-SG表4.2
管井井点降水施工质量检验标准
施工注意事项5.0.1
在井点管四周灌砂滤料后应立即洗井,一般在抽筒清理孔内泥浆后,用活塞洗井,或用泥浆冲洗与拉活塞相结合洗井,借以破坏深井孔壁泥皮,并把附近土层内遗留下来的泥浆吸出,然后立即单井试抽,使附近土层内未吸净的泥浆地下水不断向井内流动而清洗出来。5.0.2
需要疏干的含水层均应设置滤管、滤网和砂滤料,规格应根据含水土层土质颗粒分析选定。 5.0.3
按照实际水文地质资料计算降水范围总涌水量、管井单位降水能力、抽水时所需过滤部分总长度、井点根数、间距及单井出水量、复核井点过滤部分长度、井点出水量及特定点降深要求。 5.0.4
管井降水时,应对称、同步地进行,使水位差控制在0.5m以内。5.0.5
管井供电系统宜采用双电路,避免中途停电或发生故障时造成水淹基坑、破坏基土。 5.0.6
当管井采用离心式水泵降水深度不能满足要求时,应改用潜水泵在井管内进行降水。 6
安全措施6.0.1
降水时,对周围在抽水影响半径范围内需要保护的建筑物及地下管线等建立好标高观测系统,并准备好防止沉降的措施。6.0.2
井点的拔除应在基础及已施工部分的自重大于浮力的情况下进行,且底板混凝土必须要有一定的强度,防止因水浮力引起地下结构浮动或破坏底板。6.0.3
抽水过程中,注意施工用电。抽水泵必须实行三相五线制和一机一闸保护。特别在雨季,注意用电巡察。6.0.4
由于井点降水对引起周围地层的不均匀沉降,对周围环境产生不利影响,在降水前认真做好对周围环境的调研工作并合理使用井点降水。 7
环境要求7.0.1
降水施工时所用机械设备应选用节能型的,以节约油料消耗,尾气排放要符合标准。避免废油溢漏,对废油及油抹布油手套按规定处理。合理选用配套设备,节约电能消耗。7.0.2
在满足施工的条件下,尽量减少抽取地下水的有限资源,有条件时应尽量利用宝贵的水资源和回灌地下水。7.0.3
降水施工应选用符合噪声排放标准要求的设备,作业时应避开休息时间以减少对周围社区和?28?中铁三局集团建筑安装工程有限公司QB/SJ-SG单位的噪声影响。7.0.4
排水管道设计合理,尽量减少使用钢管数量,节约钢材消耗。8
成品保护8.0.1
井点成孔后,应立即下井点管并填入豆石滤料,以防塌孔。不能及时下井点管时,孔口应盖盖板,防止物件掉入井孔内堵孔。8.0.2
井点管埋设后,管口要用木塞堵住,以防异物掉入管内堵塞。8.0.3
井点使用应保持连续抽水,并设备用电源,以避免泥渣沉淀淤管。8.0.4
冬期施工,井点联结总管上要覆盖保温材料,或回填30cm厚以上干松土,以防冻坏管道。 9
质量记录9.0.1
所选机械设备性能合格证。9.0.2
井点平面布置图。9.0.3
井点设计计算书。9.0.4
井点降水记录表。9.0.5
井点降水监测记录。9.0.6
设计变更洽商记录。9.0.7
降水与排水工程检验批质量验收记录表010202。9.0.8
分部(子分部)、分项工程质量验收记录。中铁三局集团建筑安装工程有限公司 ?29?
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轻型井点计算
轻型井点的计算内容包括:涌水量计算、井点管数量与井距的确定,以及抽水设备选用等。井点计算由于受水文地质和井点设备等许多因素影响,算出的数值只是近似值。
轻型井点涌水量计算之前,先要确定井点系统布置方式和基坑计算图形面积。如矩形基坑的长宽比大于5或基坑宽度大于抽水影响半径的两倍时,需将基坑分块,使其符合计算公式的适用条件;然后分块计算涌水量,将其相加即为总涌水量。
1)涌水量计算
①单井涌水量计算
井点系统涌水量计算是按水井理论进行的。水井根据井底是否达到不透水层,分为完整井与不完整井;凡井底到达含水层下面的不透水层顶面的井称为完整井,如图1-74所示,否则称为不完整井。根据地下水有无压力,又分为无压力井(即水井布置在潜水埋藏区,吸取的地下水是无压潜水时)与承压井(即水井布置在承压水埋藏区,吸取的地下水是承水时)。各类井的涌水量计算方法都不同,其中以无压完整井的理论较为完善。
无压完整井抽水时,水位的变化如图1-74所示。当抽水一定时间后,井周围水面最
后降落成渐趋稳定的漏斗状曲面,称之为降落漏斗。水井轴至漏斗边缘(该处原有水位不变)的水平距离称为抽水影响半径R 。
图1-74 完整井水位降落曲线
1―不透水层; 2―透水层; 3―井; 4―原有地下水位线;
5―水位降落曲线; 6―距井轴x处的过水断面;7―压力水位线
根据达西线性渗透定律,可得无压完整井单井的涌水量Q为:
Q?1.366kH?h
lgR?lgr22(m3/d)
式中H―含水层厚度(m);
h―井内水深(m);
R―抽水影响半径(m);
r―水井半径(m)。
承压完整井单井的涌水量Q(图1-74b)为
Q?2.73KM(H?s)
式中H―承压水头高度(m)
M―承压含水层厚度(m)
s―井中水位降低深度(m)
②井点系统(群井)涌水量计算
井点系统是由许多单井组成。各井点同时抽水时,由于各个单井相互距离都小于抽水影响半径,因而各个单井水位降落漏斗彼此干扰,其涌水量比单独抽水时要小,所以总涌水量不等于各单井涌水量之和。
无压完整井环形井点系统图(1-75a)总涌水量,根据群井的相互干扰作用,其计算式如下:
环形井点涌水量计算简图
(2H?s)sQ?1.366KlgR?lgx0
K―土的渗透系数(m/d);
H―含水层厚度(m) (m3/d)
式中Q―井点系统的涌水量(m3/d);
s―基坑中心的水位降低值(m)
R―抽水影响半径(m)
x0―基坑假想半径(m)
F―环状井点系统所包围的面积(m2) x0?F?
在实际工程中往往会遇到无压不完整井的井点系统,其涌水量计算较为复杂(图1-33b)。为简化计算,仍可采用公式(1-16),此时式中H 换成有效带的深度H0。H0值系经验数值,可查表1―9算得。当算得的H0大于实际含水层厚度H时,则仍取H值。
有效带的深度H0值
MSQ?2.73K(m3/d)lgR?lgX0
式中 M ――承压含水层厚度(m);
K、R、x0、S――与公式(1-57)相同。
承压非完整井环形井点系统涌水量计算
MSMlgR?lgx01?0.5?2M?l1M
式中r――井点管的半径(m)
l1――井点管进入含水层的深度(m)
井点管数量与井距的确定
单根据井点管的最大出水量q。主要根据土的渗透系数、滤管的构造的尺寸,按下式 确定: q?65?dl.K(m3/d)
(1-62) 式中d――滤管直径(m)
l――滤管长度(m)
K――渗透系数(m/d)
井点管的最少根数n,根据井点系统涌水量Q和单根井点管最大出水量q,按下式确定: n?1.1Q
式中1.1――备用系数,考虑井点管堵塞等因素。
井点管数量算出后,便可根据井点系统布置方式,求出井点管间距D。
式中L――总管长度(m)
n――井点管根数。
确定井点管间距时,还应注意以下几点:
井距不能过小,否则彼此干扰大,出水量会显著减少,因此井距必须大于5?d。 在渗透系数小的土中,井距不应完全按计算取值,还要考虑抽水时间,否则
井距较大时水位降落时间很长,因此在这类土中井距反而较小些。
(c)靠近河流处,井管宜适当加密。
井距应与总管上的接头间距相匹配。
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 轻型井点计算_建筑/土木_工程科技_专业资料。轻型井点计算方法轻型井点计算轻型井点的计算内容包括:涌水量计算、井点管数量与井距的确定,以及抽水设备选用等。井点...  作业 2――井点降水设计某工程设备基础底宽 8m,长...; (2)计算涌水量、井点管数量与间距、水泵数量。...(3)计算抽水影响半径 R R=1.95S(HK)1/2=1.95...  基坑涌水量计算 B. 井点管数量及井距确定 C. 抽水设备的选用 正确答案:ABC 满分:4 分 得分:4 4. 大理石饰面板多用于( )等的装饰 A. 室内墙面 B. 柱面...  要求降低水位的深度及设备条件等,参照表 1-7 选用...轻型井点设备由管路系统和抽水设备等组成。 (1)...基坑涌水量计算,井点管数量计算,井点管井距确定,...  轻型井点的计算主要包括( ) . 基坑涌水量计算 . 井点管数量及井距确定 . 抽水设备的选用 正确答案: 7. 裱糊工程中,室内墙面可用的装饰材料有( ) . PV ...  4 分 5. 最佳设计平面是在满足设计规划、生产工艺和运输、排水等要求的前提下...基坑涌水量计算 B. 井点管数量及井距确定 C. 抽水设备的选用 满分:4 分 5...  系统的布置、基坑涌水量的计算、井点管数量及井点管间距的确定、抽水设备的 ...提高功效降低成本;2)机械连接:根 据钢筋级别及直径选用以及工程要求;3)绑扎连接...  2)计算涌水量。 3)计算井点数量和井距。 4)抽水设备选用。 1)井点系统的...的尼龙丝网,每隔 50~60mm 用 10 号铅丝绑扎一道,滤管另一端与井点管进行...  基坑涌水量计算 B. 井点管数量及井距确定 C. 抽水设备的选用 正确答案:ABC 满分:4 分 得分:4 4. 振动沉管灌注桩施工中,可采用的方法有( )A. 单打法 B...井点降水_百度文库
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导读:但有些单位在计算过程中采用的公式不当,1、计算思路,2、参数的确定与计算,渗透系数是降水计算中重要的参数,计算总的涌水量,以同的方法计算总涌水量,5)、深井降水计算,深井单井计算较为简单,计算结果一般与实际较为吻合,但群井计算结果就千万别(群井中单井的出水量),无法以单井的计算来判断水位的降深,群井总的涌水量计算公式,总涌量各个规范或者计算手册上所列公式的计算结果一般相差无几,具体施工时可以参
深井降水研究
近几年在洛阳地区,深井降水利用较多,但有些单位在计算过程中采用的公式不当,或者考虑的因素不周,最终会造成降水的失败,最后不得不加井,这样既费钱又费时间,下面就以本人在深井降水方面的经验来和大家探讨。
二、深井降水概念
深井(管井)井点,又称大口径井点,系由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。具有井距大,易于布置,排水量大,降水深(&15m),降水设备和操作工艺简单等特点。适用于渗透系数大(20-250m3/d),土质为砂类土,地下水丰富,降水深,面积大、时间长的降水工程应用。
三、深井设计
1、计算思路
第一步将基坑进行等效化为一口大井,第二步确定基坑总的涌水量,第三步确定单井出水量,第四步确定井的数量。
2、参数的确定与计算
1)、设计水位降深
水位降深在满足施工要求的时候,应尽量选择较小水位的降深,一般降到操作面下0.5m即可(有特殊要求的除外),这样可最大程度上避免降水对地层的影响,不至于造成地基承力的下降。
2)、井深及井径的选择
要想使水位降低至操作面下,可以有两种途径,一种是加大井的直径和井的深度,即增大单井的落差,从而达到使最高水位降至操作面下0.5m.另一种通过均匀布井,控制单井的落差,使水位均匀降至设计要求。前一种布井少,对地层扰动大,如建筑物对地基要求高时,此方法不可采用(除非施工后注浆),且此方法对原有建筑物也会带来较大的不利影响;后一种方法可能布井较多,但对地层扰动小,对原有建筑的危害也较小,因此条件允许时应优先选用后一种方法。另外井深还要考虑单井的出水量与自已现有的水泵配套。
井深主要是根据水位降深、所需要的单井出水能力、水泵的进水口的位置、含水层的厚度、及泥浆淤积深度等因素进行选择。
井径的选择要综合考虑以下几种因素:A、单井要求的出水量;B、水泵的直径;C、当地施工机械,及井管的规格,如选用市场常用的规格,价格可能会便宜对控制成本有益。
3)、渗透系数的选择
渗透系数是降水计算中重要的参数,此参数可以从地质报告中选取,但在大面积布井前,须重新验证,或者搜集附近的实际数据作为参考。
4)、含水层的厚度的取值
含水层的厚度也是一个重要的参数,但地质报告中一般不给出,如果没有地区经验,只能通过综合考虑以往施工经验和降水井的深度及地层的规律来确定。也可事先假定一个数值,按完整井模型,采用使含水层厚度按每1米的间隔递增,计算总的涌水量,然后按非完整井的模型,以同的方法计算总涌水量,最终你会发现,它们会有一个重合点,这样你可以利这一重合点,并结合以往经验综合确定含水层厚度。
5)、深井降水计算
深井单井计算较为简单,计算结果一般与实际较为吻合。但群井计算结果就千万别(群井中单井的出水量)。由于降水时,一般要采用一个以上的井,降水井同时抽水时,互相形成干扰,无法以单井的计算来判断水位的降深,实际上这些井形成了干扰群井。群井总的涌水量计算公式,一般采用近似拟合得出,总涌量各个规范或者计算手册上所列公式的计算结果一般相差无几,且物理意义明确,很容易理解,具体施工时可以参看《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)、《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)或者江正荣的《建筑施工计算手册》。降水施工中最重要的一环是确定单井的出水量。
(1)等效半径计算
矩形基坑:
式中:a、b――分别为基坑的长短边边长;
不规则块状基坑等效半径:
式中:ro――基坑的等效半径; A――基坑的面积
(2)、降水影响半径
式中:R――降水影响半径; K――渗透系数; H――含水层的厚度;
(3)、群井总涌水量
A、均质含水层潜水完整井计算公式
B、均质含水层潜水非完整井计算公式
式中:Q――基坑总的涌水量 ;S――设计水位降深
l――过滤器长度;
前面已经说明,总涌量各个公式计算结果基本相同,且在实际施工中吻合较好,但单井出水量就难以确定。下面以一个实例来看一下单井出水量的确定。
某一工程地下水位20米需降深5米,井深35米(有效深度)渗透系数70m/d,含水层厚度为15米,管井直径400.
①按《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)公式进行计算。
=24×10×400/50=1920 m3/d
式中:q――单井出水量(m3/d);d――降水井管径(mm);l`――淹没部分的过滤器长度(m); a`――与渗透系数有关的经验系数(
②按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)中给出公式进行计算:
=120×3.14×0.2×10× =3105 m3/d
式中:q――单井出水量(m3/d);rs――过滤器半径(m);l――淹没部分的过滤器长度(m);k――含水层渗透系数(m/d);
③按完整井单井出水量计算(无干扰)
q=1.366K =3735 m3/d=324m
式中:q――单井出水量(m3/d);rw――过滤器半径(m);k――含水层渗透系数(m/d);R――降水影响半径; ――含水层的原始厚度; ――淹没部分的过滤器长度(m);
从以上三项计算结果可以看出,最小的为第一项(与实际最接近)。第二第三项结果相差不多。此工程基坑面积为3000平方米,按第一、二项计算结果综合的单井出水量最后布井8口,抽水1周,水位只降了不到2米最后布置26口井将水位降到操作面以下。这是什么原因呢?根几个工程的分析,主要是单井出水计算误差太大。实际测得平均单井出水量约为800m3.第二对干扰井的概念理解不清,当为群井时每个井的出水量就会大为减少,也许在施工时你会说个别井出水量很大,但这只能代表一点,不能以此作为计算井数的单井的出水量。实际的单井出水量只能用所有井的平均值来代表。但在施工前无法知道平均值的情况怎么计算,方法有两个:第一在计算的基础上乘以一个小于1的系数;第二统计以往工程的数值对计算结果进行修正,修正的原则在后的叙述中说明。
(5)、管井数量确定
用总的涌水量除以单井出水量,再加以一定的富余系数即可确定,且此富余系数一般不小于1.1.
深井一般沿基坑周围离边坡上缘2米左右环形布置,施工允许的情况也可在基坑中布置一部分井(这样降水效果更好),井点应深入透水层6-9米,通常应比所需降水的深度深6-8米,井距一般为8-15米,井距太大时降水效果不好,如果计算出的数据使井间距大于15米,一般要进行修正。这其中还要考虑到有些水泵坏时,维修的间隔不能给附近水位造成过大的提升,也就是说要有一定的富余度。
四、降水对周围环境的影响及其防范措施
在降水过程中,由于会随水流带出部分细微土粒,再加上降水后土体的含水量降低,使土壤产生固结,因而会引起周围地面的沉降,在建筑物密集地区进行降水施工,如因长时间降水引起过大的地面沉降,会带来较严重的后果。
为防止或减少降水对周围环境的影响,避免产生过大的地面沉降,可采取下列一些技术措施:
(1)采用回灌技术:降水对周围环境的影响,是由于土壤内地下水流失造成的。回灌技术即在降水井点和要保护的建(构)筑物之间打设一排井点,在降水井点抽水的同时,通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水(即降水井点抽出的水),形成一道隔水帷幕,从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建(构)筑物地下的地下水流失,使地下水位基本保持不变,这样就不会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。
(2)采用砂沟、砂井回灌:在降水井点与被保护建(构)筑物之间设置砂井作为回灌井,沿砂井布置一道砂沟,将降水井点抽出的水,适时、适量排入砂沟、再经砂井回灌到地下,实践证明亦能收到良好效果。
(3)使降水速度减缓:在砂质粉土中降水影响范围可达80m以上,降水曲线较平缓,为此可将井点管加长,减缓降水速度,防止产生过大的沉降。亦可在井点系统降水过程中,调小离心泵阀,减缓抽水速度。还可在邻近被保护建(构)筑物一侧,将井点管间距加大,需要时甚至暂停抽水。
为防止抽水过程中将细微土粒带出,可根据土的粒径选择滤网。另外确保井点管周围砂滤层的厚度和施工质量,亦能有效防止降水引起的地面沉降。
五、降水施工时应考虑的因素
1、布井时,周边多布,中间少布;在地下补给的方向多布,另一方向少布。
2、布井时应根据地质报告把使井的滤水器部分能处在较厚的砂卵层中,避免使之处于泥砂的透镜体中,从影响井的出水能力。
3、钻探施工达到设计深度后,根据洗井搁置的时间的长短,宜多钻进2――3m,避免因洗井不及时泥浆沉淀过厚,增加洗井的难度。洗井不应搁置时间过长或完成钻探后集中洗
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