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:
s4.94??0.83s'?14.94?1.0
/ ,所以
H0?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?3.210.99?5?46.25(m)
井点的假想半径X0按公式(1-59)求出:
34.8?48.4X0??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(m3/d)lg46.25?lg23
因此,按总管周长比例计算,整个基坑总涌水量为
276.21353??2246(m3/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?1.035?17.4(m3/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。
hk?10?(6.0?1.0)?70Pa
水泵所需的流量
Q?1.1?2246?824(m3/d)?34(m3/h)3水泵的吸水扬程
Hs?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。