井点降水涌水量计算
大井法矿井涌水量计算公式
大井法矿井涌水量计算公式一、大井的涌水概念及衡量标准1.涌水:指采矿过程中,由于施工、稳定设施地压或水压作用,煤层及其他岩层通过矿口涌出来的水流。
2.水压:指不考虑排水量因素影响,在煤层及其他岩层中所带来的涌水水压。
3.涌水量:指大井产生的涌水量。
二、大井法涌水量计算公式1. 低压涌水量计算公式涌水量(m3/h)= 矿膛面积(m2)*地压(MPa)*岩节理渗透系数(m3/MPa)/小时2. 高压涌水量计算公式涌水量(m3/h)= 矿膛面积(m2)*(地压-水压)(MPa)*岩节理渗透系数(m3/MPa)/小时三、大井法涌水量评价标准1.水力学特性:涌水量以小于0.5 m3/ h 为合理范围。
2.压力传递特性:建议将涌水量保持在1.5 ~ 2.5 m3/ h 之间,使得压力分布更均匀。
3.体积变化特性:涌水量的大小是可以调节的,可取得矿井等体积变化更为稳定的效果。
四、大井法涌水量计算实例在以下实例中,假设大井膛面积等于10 m2,地压为0.5 MPa,岩节理渗透系数等于20 m3/ MPa 就可以计算出低压下的涌水量:低压涌水量按照低压涌水量计算公式=(10 m2) × (0.5MPa) × (20m3/MPa)/小时=100 m3/h假设水压为0.2MPa,则高压涌水量按照高压涌水量公式=(10 m2)×(0.5MPa-0.2MPa)×(20m3/MPa)/小时=80 m3/h。
五、结论根据以上的公式和分析,可以得出大井法涌水量可以按照低压涌水量计算公式和高压涌水量计算公式,评价标准为涌水量以小于0.5 m3/h 为合理范围,建议大井法涌水量控制在1.5~2.5m3/h之间,可以达到稳定的效果。
井筒涌水量计算公式
井筒涌水量计算公式
涌水量=涌水速度×面积×涌水时间
其中,涌水速度是指井口单位时间内涌水的速度,通常以立方米/小
时为单位;面积是指井筒的截面面积,通常以平方米为单位;涌水时间是
指井筒涌水的时间长度,通常以小时为单位。
面积=π×半径²
另外,井筒涌水量计算公式中的涌水速度也可以根据井筒内部的水力
特性进行修正。
例如,若井筒内存在流速降低的装置(如收敛段、扩散段等),则涌水速度需要根据流速分布进行积分计算。
需要注意的是,在实际应用中,井筒涌水量计算公式还需要考虑井筒
壁面的摩擦阻力、地下水位的变化以及水井的累积涌水量等因素。
这些因
素会对涌水量进行修正,并可通过现场观测和实验数据进行拟合和优化。
总之,井筒涌水量计算公式是通过将井筒的涌水速度与井筒的几何形
状和涌水时间相结合来计算井筒涌水量的一种公式。
根据实际情况和需要,还可以通过修正因素和附加条件来进行精确计算和预测。
这些计算公式和
方法在水资源评价、工程设计和水文地质等领域具有重要应用价值。
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
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:(m3/d) (1-55)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(1-56)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 )r R hH k Q lg lg 366.122--=r R s H KM Q lg lg )(73.2--=②井点系统(群井)涌水量计算井点系统是由许多单井组成。
竖井涌水量计算的经验公式法
竖井涌水量计算的经验公式法[导读]本文详细介绍了竖井涌水量计算的经验公式法。
若在竖井位置及其附近有三个或三个以上降深的稳定流抽水试验资料,可用本方法计算竖井涌水量。
一、计算步骤(一)根据抽水试验资料,作涌水量(Q)与降深(S)的关系吗线,即Q=f(s)曲线;(二)根据抽水试验资料,用图解法、差分法或曲度法判断涌水量曲线方程类型,并找出相应的涌水量方程式;(三)根据相应的方程式计算与设计竖井水位降深相同时的钻孔涌水量Qi;(四)根据钻孔涌水量Qi换算成为竖井涌水量。
二、计算方法(一)绘制Q=f(s)曲线根据钻孔抽水试验资料,绘制Q=f(s)曲线。
(二)涌水量曲线方程类型的判断1、图解法根据已绘出的Q= f(s)曲线如为非直线型应进行单位水位降深、双对数或单对数变换。
根据Q= f(s)或经过变换后的直线图形形式即可判定涌水量曲线方程类型。
若Q= f(s),在Q,s直角座标中是直线关系,则涌水量曲线方程为直线型,见表1-2中图(1),即Q=qs;若S0= f(Q)在S0,Q直角座标中是直线关系,则涌水量曲线方程为抛物线型,见表1-2中图(2)及图(3);即S=aQ+bQ2,亦即S0=a+bQ;若lgQ=f(lgS)在lgQ,lgS直角座标中是直线关系,则涌水量曲线方程为指数型,见表1-2中图(4)及图(5),即Q= ,亦即;若Q=f(lgS)在Q,lgS直角座标中是直线关系,则涌水量曲线方程为对数型,见表1-2中图(6)及图(7),即Q=a+blgS。
2、差分法一般凡属直线方程或直线化的抛物线方程S0=a+bQ、指数方程、对数方程Q=a+blgS 的一阶差分虽为常数,但不相等。
在这种情况下,可根据曲线拟台差的大小来判断接近那种涌水量方程。
选取拟合误差最小的曲线相对应的涌水量方程式,作为竖井涌水量计算的方程式。
表1 Q=r(s)曲线方程式及其适用条件(一)表2 Q=r(s)曲线方程式及其适用条件(二)一阶差分误差的大小可用曲线拟合误差(c)来表示:式中、,——一阶差发,足标为差分的顺序号。
井点降水计算实例
轻型井点降水计算本工程基坑北侧和西侧临近河道,降水方案的选择显得至关重要,采用轻型井点降水,由于基坑局部最深处达到7.7m ,降水深度需6.5米,计算过程如下:1、基本参数选取:根据地质勘探报告基底土质为粉质砂土 (含水层厚一般在8~15m),渗透系数K=4m/d ;基坑平面尺寸为:99×68.5m ;采用轻型井点降水,基坑等效半径r 0为:m A r 5.46995.680=⨯==ππ式中字母含义为: r0:基坑等效半径; A:基坑面积;基坑三面有河道,基坑中心至河边距离为70米和50米,含水层有效深度:m l H l S S 8.14885.1)S'85.1 85.02.18.68.6''0=⨯=+=+=+(= 降水影响半径R 为:m K H S R 10048.145.6220=⨯⨯⨯==2、基坑总涌水量计算:()dmg b b b b r b b S S H kQ 32121021390412020214.3cos 5.4614.31202L 5.65.68.1424366.1])()(2cos )(2lg[)2(366.1=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=+-+-=ππ式中字母含义为:S’:抽水深度;S ’+ L:井点管有效深度;H 0:含水层有效深度;H 含水土层厚度;b1、b2为基坑中心至河边的距离取51m 、72,其余字母含义同上。
3、、确定井管数量: 单根管极限涌水量:d m K dlS q /3.11.7052.1038.014.3657.06533=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=π井点降水管根数:根3911139041.11.1=⨯==q Q n 井点降水管间距:)(取m m n B L D .2125.1391)69160(2)64.8352(2)(2=++⨯+++⨯=+⨯=计划井点降水管数量:(根)4972.1)69160(2)64.8352(2=++⨯+++⨯实际单根降水管涌水量:d m n Q q 385.74973904===(小于设计11m3/d ,满足要求)根据以上的施工计算及施工经验确定采用二级环向封闭式井点降水,两排管呈梅花状布置,第一级降水管布置在土方边坡中间台阶处设置间距为1.2米,第二级基坑底部降水管布置于基础向外1.0米设置间距为1.2米,基坑中心加深部位、积水坑等低洼处另外再布置暗降水管,各井点降水机组抽出的水直接排入邻近河道内。
井点降水计算书
井点降水计算书计算依据:1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-20122、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-983、《建筑施工计算手册》江正荣编著4、《基坑降水手册》姚天强编著一、水文地质资料土层编号土层名称厚度hi(m) 渗透系数ki(m/d)1 素填土0.5~2.5 0.3462 粉土0.5~2.6 0.3463 粉土 4.1~13.0 0.7344 粉质粘土0.3~7.5 0.7345 黏土、粉质粘土12.3~14.7 0.734二、计算依据及参考资料该计算书计算主要依据为国家行业标准《建筑基坑支护技术规范》(JGJ 120-99) ,同时参阅了《建筑施工手册》(第四版)和姚天强等编写的《基坑降水手册》。
三、计算过程降水井类型均质含水层潜水完边界条件基坑远离边界整井井点管露出地面高度h(m) 0.2 降水曲线坡度i 0.15过滤器工作长度l(m) 1 过滤器半径r s(m) 0.025 单井出水量q(m 3/d) 8.247 降水影响半径R(m) 50.001 基坑形状矩形基坑基坑长度A(m) 188基坑宽度B(m) 66 基坑开挖深度(含承台、地梁)H1(m) 6基坑底面至降低后的地下水位距离0.5 水位埋深d w (m) 1.9s w(m)含水层厚度H(m) 33.1 平均渗透系数k(m/d) 0.67 计算简图如下:示意图1、基坑等效半径矩形基坑:r o=0.29 ×(A+B)=0.29 ×(188+66)=73.66m2、平均渗透系数k= ∑(k i×h i )/∑h i=[2×0.346 ×2+(8.5+3.8+13.4) ×0.734]/(2+2+8.5+3.8+13.4)=0.67m 3 /d3、井点系统的影响半径R0S= H 1+s w-d w =6+0.5-1.9=4.6m潜水含水层:R=2S(kH) 0.5=2×4.6 ×(0.67 ×33.1) 0.5=50.001mR0=R+r o=50.001+73.66=123.661m4、井点管的长度H d≥H1+s w+r o×i+h+l=6+0.5+73.66 ×0.15+0.2+1=18.749m5、基坑涌水量计算基坑远离边界:Q=1.366k(2H-S)S/lg(R 0/r o)=1.366 ×0.67 ×(2×33.1-4.6) ×4.6/lg(123.661/73.66)=1420.23 1m 3 /d6、单井出水量q=120 π×r s×l×k1/3 =120 ×π0×.025 ×1×0.67 1/3 =8.247m 3/d7、井点管数量n=1.1Q/q=1.1 ×1420.231/8.247=189.48、集水管总长矩形基坑:La=2 ×(A+B)=2 ×(188+66)=508m9、井点的间距Ld=La/(n-1)=508/(189.4-1)=2.69m10、校核水位降低数值S j=H-(H 2-Q/(1.366k)lg(R 0 /r o))0.5=33.1-(33.1 2-1420.231/(1.366 ×0.67)lg(123.661/73.66) )0.5=4.6m ≥S=4.6m经验算,其水位降低数值不小于井点系统的影响半径,满足要求!Welcome To Download !!!欢迎您的下载,资料仅供参考!。
煤矿井下涌水量计算的几种观测方法
煤矿井下涌水量计算的几种观测方法1、水桶法水桶法指的是,将涌出的水导入一定容积的量水桶(圆形或方形),用秒表测流满该量水桶所需的时间,然后按下式计算涌水量:Q= V/t式中Q——涌水量,m3/h(m3/min)V——量水桶的体积,m3t——水流满量水桶的时间,h(min)2、水位标定法水位标定法指的是利用水泵将水窝(或水仓)中的水位降低,然后停泵,测量回升到原来位置所需要的时间,然后按下式计算涌水量:Q=FH/t式中Q——涌水量,m3/h(m3/min)F——水窝(或水仓)的断面积,m2H——水位回升的高度,mt——水流满凉水桶的时间,h(min)3、水泵能力法水位能力法指的是维持水位不变时增加水泵的排水能力,按下式计算涌水量:Q=KNW+SH/t式中Q——涌水量,m3/h(m3/min)K——水泵的排水系数,%(当新水泵排清水时K=1,旧水泵排清水时K=0.8,排混水时K=0.9,旧水泵排混水时K=0.7,双台旧水泵排水时K=0.6)N——增加的水泵台数,台W——水泵的铭牌排水量,m3/h(m3/min)S——水仓(或水窝)水平截面积,m2H——水位上升的高度,mT——水位上升所需的时间,h(min)当H=0时,即水位不上升,则Q=KNW4、浮标法浮标法指的是利用木屑或纸屑作为浮标,测量水沟中水的流速,根据水沟断面计算涌水量。
按下式计算涌水量:Q=KVF式中Q——涌水量,m3/h(m3/min)F——断面面积,m2V=L/tt——从断面1到断面2的水流时间,h(min)L——从断面1到断面2的水距离,mK——断面系数,与水沟粗糙度、风流方向和大小有关:在一般情况下,水沟水深大于1.0吗,当水沟粗糙时,K=0.75—0.85;在水沟水沟平滑时,K=0.80—0.90。
此计算方法可用于巷道排水沟中水的测量;当涌水较大,淹没巷道水沟时,也可用来测量巷道流水中水量。
5、堰测法堰测法指的是在井下排水沟中设置测水堰板,使水流通过一定形状的堰口水流高度,然后计算涌水量。
涌水量计算方法
涌水量计算方法:类比法;解析法;数值法;统计学方法
1.潜水完整井涌水量计算
潜水完整井是指井筒揭露了整个潜水含水层,并一直打到含水层隔水底板(图10-33)。
其涌水量计算
公式为:
式中Q——井筒涌水量,m3/d;
K——含水层渗透系数,m/d;
H——静止水位高度(对潜水完整井即潜水含水层厚度),m;
h——动水位至含水层底面的距离为动水位高度(h=H-s),m;
s——水位降低值,m;
R——地下水降落范围,即影响半径,m;
r——井筒半径,m。
2.自流水完整井涌水量计算
自流水完整井是指井筒揭露了整个承压水含水层,并一直打到含水层底板隔水层(图10-34)。
其涌水
量计算公式为:
式中M——自流水含水层厚度,m。
井筒涌水量计算公式中参数R 的确定
计算影响半径R的公式有理论公式和经验公式两种
理论公式为:
潜水
承压水
经验公式
潜水——承压水
自流水
水平巷道涌水量的预测方法
通常水平巷道在排水初期,统一的降落漏斗未形成之前,可用下列公式计算其用水量。
(1)潜水完整水平巷道涌水量计算公式
式中K——渗透系数,m/d
B——巷道长度,m。
自流水完整水平巷道涌水量计算公式
采区或采面涌水量计算
例如,某一采区在承压含水层之下开拓,其平面形状近似正方形(图10-39)。
由于在煤层开采过程中,水位降低到隔水
顶以下,所以涌水量计算公式为:
(计算影响半径的经验公式,K单位为m/d);M、H、K 可在勘探报告中查找到;h 值取零。
井点降水相关计算
井点降水相关计算1、井点管的埋设深度H ≥H1+h +iL +l式中 H ——井点管的埋设深度(m)H1——井点埋设面至基坑底面距离(m) 取3.0mh —— 基坑中央最深挖掘面至降水曲线点的安全距离(m)取1.0m L —— 井点管中心至基坑中心的短边距离(m) 取27 i —— 降水曲线坡度 取1/10 l —— 滤管长度(m)取1.2H ≥3.0+1.0+27×1/10+1.2=7.9m 取8m2、涌水量计算Q=1.366KH11.5m-7.5-7.5无压完整井涌水量计算简图井点管埋设深度-5.0-5.0Q ——井点系统总涌水量(m 3/d ) K ——渗透系数(m/d )取150 H ——含水层厚度(m )计算暂取11m(2H-S)S LgR-LgX OR ——抽水影响半径(m )计算取91S ——水位降低值(m )取1.2,地下水位取6.8m X O ——基坑设想半径(m ) 计算取24 本工程以无压非完整井计算Q=1.366×150=8818m 3/d3、计算井点管数量和间距 单井出水量q=65πd l × 3 K=65×3.14×0.05×1.2×3 150=65 m 3/d 需井点管数量: n=1.1Q/q=149根基坑四角处及机械入口处井点管应加密,则采用的井点管数量为149+32=181根井点管间距平均为D=2×86/(181-1)=0.96m, 取1.0m ,机械入口处井点管即泵1泵6的井点管间距为0.8m 。
布置时,为使机械挖土有开行路线,宜布置成端部开口(即留6根井点管距离),因此实际需要井点管数量为: n=2×66/1+40/0.8 -5=177根 4、校核水位降低数值:h= 102 -8818/(1.366×150)× (Lg 91- Lg 24) =8.7m实际降低水位S=10-8.7=1.3m此值与需要降低水位数值1.2m 相符,故布置可行。
一建 降水井突涌验算公式
一建降水井突涌验算公式
我们要找出一建中关于降水井突涌的验算公式。
首先,我们需要了解什么是降水井突涌以及为什么要进行验算。
降水井突涌是指在地下水位较高的地区,由于降水井的施工,导致地下水大量涌入井内的情况。
为了确保施工安全和工程质量,需要进行降水井突涌验算。
假设降水井的井径为 D 米,井深为 H 米,地下水位为 W 米。
根据一建的相关知识,降水井突涌验算公式如下:
Q = × (π × D^2 / 4 × H) / (log(H / D))
其中,Q 是涌水量,D 是井径,H 是井深。
这个公式用于估算降水井的涌水量,从而判断是否需要进行相应的防护措施。
计算结果为:Q = m^3/h
所以,该降水井的涌水量约为 m^3/h。
矿井涌水量容积法计算公式
矿井涌水量容积法计算公式
矿井涌水是煤矿生产中常见的问题之一,特别是在深部煤矿开采中,涌水问题
更加突出。
因此,对矿井涌水量的准确计算和预测,对煤矿生产具有重要意义。
矿井涌水量的计算方法有很多种,其中容积法是一种常用的方法之一。
矿井涌水量容积法是通过测量矿井涌水的容积来计算涌水量的方法。
其计算公
式为:
涌水量 = 断面积×涌水速度。
其中,断面积是指矿井横截面的面积,通常用平方米(m^2)来表示;涌水速
度是指单位时间内涌水的体积,通常用立方米/小时(m^3/h)来表示。
在实际应用中,矿井涌水量的计算通常是根据矿井的实际情况来确定的。
首先
需要测量矿井的断面积,可以通过测量矿井的宽度和高度来计算得出;然后需要测量涌水速度,可以通过安装流量计或者测量涌水的时间和涌水量来计算得出。
通过容积法计算矿井涌水量的优点是简单易行,不需要复杂的仪器设备,只需
要测量矿井的断面积和涌水速度即可计算得出。
但是,容积法也存在一定的局限性,比如只适用于矿井涌水量较小的情况,对于涌水量较大的矿井,容积法可能会有一定的误差。
除了容积法之外,还有一些其他的方法可以用来计算矿井涌水量,比如压力法、泵入法、水位法等。
每种方法都有其适用的场合和局限性,需要根据实际情况选择合适的方法来进行计算。
在煤矿生产中,准确预测和计算矿井涌水量对保障矿井安全和提高生产效率具
有重要意义。
因此,矿井涌水量的计算方法和技术一直是煤矿工作者关注的焦点之一。
随着科学技术的不断发展,相信在未来会有更多更精确的方法和技术用于矿井涌水量的计算和预测,为煤矿生产提供更加可靠的技术支持。
井下涌水量的计算公式
井下涌水量的计算公式井下涌水量是指井下水文地质勘探中,地下水从地下岩层中涌出的流量。
在地下水资源勘探和开发中,准确计算井下涌水量对于合理开采和利用地下水资源具有重要意义。
因此,我们需要了解井下涌水量的计算公式以及相关的影响因素。
井下涌水量的计算公式可以通过多种方法得到,其中最常用的是Darcy定律。
Darcy定律是描述地下水流动规律的经典理论,它可以用来计算地下水的涌水量。
Darcy定律的数学表达式为:Q = K A (h1 h2) / L。
其中,Q表示井下涌水量,单位为立方米每秒;K为渗透系数,单位为米每秒;A为截面积,单位为平方米;h1和h2分别为地下水位高程,单位为米;L为水流长度,单位为米。
根据Darcy定律,井下涌水量与渗透系数、截面积、地下水位高程差以及水流长度有关。
因此,在实际计算中,我们需要对这些因素进行准确的测量和分析,以得出可靠的井下涌水量。
首先,渗透系数是衡量岩层渗透性的重要参数,它反映了岩层对地下水渗透的能力。
渗透系数的大小取决于岩层的孔隙度、渗透性以及地下水的流动状态。
通常情况下,我们可以通过水文地质勘探和实地测试来获取渗透系数的数值,从而用于井下涌水量的计算。
其次,截面积是指地下水流动通道的横截面积,它直接影响着地下水的涌水量。
在实际计算中,我们需要准确测量地下水流动通道的截面积,并结合地下水位高程差来计算涌水量。
地下水位高程差是指地下水在流动过程中的高程差异,它是影响地下水流动速度和涌水量的重要因素。
在计算井下涌水量时,我们需要准确测量地下水位的高程差,并将其纳入计算公式中。
最后,水流长度是指地下水流动通道的长度,它也会对井下涌水量产生影响。
通常情况下,水流长度可以通过地下水流动通道的地质特征和实地测量来确定,从而用于井下涌水量的计算。
除了上述因素外,地下水的温度、粘度和地质构造等因素也会对井下涌水量产生一定的影响。
因此,在实际计算中,我们需要综合考虑各种因素,并利用适当的方法和技术来准确计算井下涌水量。
井点降水计算
12.200.500.10 3.9015.0014.700.3111.7047.598.0016.92117.69H1S/H122.700.35242332.92213.0049.940.102.594.6930.0030.0075.3718.832.518.1117.69213.0015.00
说明:为用户输入数据项目
为计算项目
为计算结果
为用户输入数据
井点管需要数n(无压非完整井)=
2、井点管间距计算
井点管间距D(无压完整井)=
井点管间距D(无压非完整井)=
x0(基坑假想半径m)=
四、确定井点管数量与间距:
q(单根井点管出水量)
1、井点管需要根数计算:
d(滤管直径):
Q(总涌水量m^3/d)=
Q(总涌水量m^3/d)=
二、无压完整井群井井点涌水量计算:
三、无压非完整井井点系统涌水计算:
H0(有效带深度)=
H(含水层厚度m)=
R(抽水影响半径m)=
S(水位降低值m)=
L(井点管中心至基坑中心的水平距离)=
无压完整井=
无压非完整井=
Hs(m)=基坑长:
基坑宽:
五、水泵所需功率(KW):
K(渗透系数m/d)=
井点管长L=
井点管需要数n(无压完整井)=一、计算井点管长度
基坑深度H1=
露出基坑长度h=
水力坡降i=
l(滤管长)=。
井点降水的方法和计算,一次性全说清了
井点降水的方法和计算,一次性全说清了井点降水法,就是预先将带有滤管的降水管布设在基坑周围,在基坑开挖前和开过程中用抽水设备从中抽水,使地下水位降低到基坑底面以下,防止流砂或管涌的发生,实现土方开挖的干作业。
井点降水法有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。
井点降水方法和设备选择,可根据土层的渗透系数、要求降水深度及工程特点,作技术经济比较后确定。
各类井点降水法的适用范围可参考表4-2 。
上述各类井点降水法中,以轻型井点降水法应用最为广泛,下面着重叙述。
(1)轻型井点降水法工作概况。
见图4 -1 。
(2)轻型井点设备。
主要包括:井管(下段为滤管)、集水总管、水泵和动力设备等。
①井管。
井管长6m ,滤管长1.0 ~1.2m ,井管与滤管用螺丝套头连接。
滤管构造见图4 -2 。
滤管的骨架钢管为外径38m m 或51m m 的无缝钢管,管面上钻有φ12m m 的星棋状排列的滤孔,滤孔面积为滤管面积的20 %~25 %。
骨架管外面包有两层孔径不同的滤网。
在骨架管与滤网之间用梯形铅丝隔开,梯形铅丝沿骨架管绕成螺旋形。
滤网外面再绕一层粗铁丝保护网,滤管下端为一铸铁塞头。
②集水总管。
集水总管为内径127m m 的无缝钢管,每段长4m ,总管上装有与井管联结的短接头,间距0.8m 或1.2m ,总管与井管以90°弯头相连接。
③轻型井点系统的主机。
由真空泵、离心水泵和集水箱等组成。
主机系统示意图见图4 -3 。
主机工作概况为:开动真空泵19 ,使集水箱10 抽成一定的真空度,在真空吸力作用下,地下水经滤管1 、井管2 吸上经弯管和阀门进入集水总管5 ,由此再经过滤室8 再过滤后进入集水箱10 ,集水箱内有一浮筒11 ,可沿中间导杆升降,进入集水箱的水多时,浮筒上升,开动离心泵24 将集水箱内的水排出。
为保证真空泵干式工作,在真空泵19 与进水管14 之间装有分水室16 。
为了对真空泵进行冷却,专设一冷却循环水泵23 。
井点降水涌水量计算
按照初定方案,本工程除埋深较深段使用拖拉管施工外,剩余大部分需使用井点降水大开挖施工。
按照设计及规范初步设计沟槽底宽1.5m,沟槽深按照最大挖深设计取4m,开挖沟槽边坡按照1:1,基坑横剖面图如附图。
经地质勘探,天然地面属耕植土,其下为粉质粘土(<=-4m),淤泥质粉质粘土(<=-7.14m)、淤泥质粉质粘土夹粉砂,底部为泥岩,基本都属于透水层。
地下水位标高为-0.5m采用轻型井点降水施工。
1井点布设根据工程地质及施工状况,轻型井点采用沟槽两侧单排布设,为是总管接近地下水位,井点管布设于已挖好的路床底。
总管距沟槽开挖线边缘1m,总管长度 L=50×2=100(m)水位降低值S=4 (m)采用一级轻型井点,井点管的埋设深度(总管平台面至井点管下口,不包括滤管) H2>=H1 +h+IL=4.0+0.5+0.1×5.75=5.1(m)采用6m长的井点管,直径50mm,滤管长1m。
井点管外露地面0.2m,埋入土中5.8m(不包括滤管)大于5.2m,符合埋深要求。
按无压非完整井环形井点系统计算。
2).基坑涌水量计算按无压非完整井环形点系统涌水量计算公式(式1—23)进行计算Q=先求出H、K、R、x0值。
H:有效带深度 H=1.85(S,+L)s’=6-0.2-1.0=4.8m求得H:H=1.85(s,+L)=1.85(4.8+1.0)=10.73(m)由于H0 <H(含水层厚度),取H0=10.73(m)K:渗透系数,经实测 K= 0.4m/dR:抽水影响半径 R=(m)x0:基坑假想半径,x0 = (m)将以上数值代入公式得基坑涌水量Q:Q=(m3/d)。
井点降水计算
本次顶管工程分为两段(1)西下丘泵站及进水管道工程,其中D1000砼管顶管,全长800米,管道埋深6米左右;设工作井4座,接收井5座。
(2)邮塘庙泵站工程,其所处土层均为亚砂土夹粉砂。
1、工程概括本次顶管工程分为两段(1)西下丘泵站及进水管道工程,其中D1000砼管顶管,全长800米,管道埋深6米左右;设工作井4座,接收井5座。
(2)邮塘庙泵站工程,其所处土层均为亚砂土夹粉砂。
地下水丰富具承压性,易形成流沙。
工作井、接收井施工过程中,采取井点降水,以降低地下水位。
因管道处于流砂层位置,所以顶管施工采用土压平衡施工工艺。
其中顶管工作井为钢板井沉井,接收井为钢板桩井(坑)。
2、沉井施工顶管工作井下部4米深为钢板井沉井,尺寸为5.5m×3.0m(长×宽)上部采用砖砌护壁墙体。
2.1施工工艺流程2.2沉井主要施工方法2.2.1基坑开挖为保证沉井制作均匀下沉,先将井区范围的障碍物与表层土挖出。
根据设计要求,考虑沉井整体的安全性,基坑开挖深度暂设定为2.0米~2.5米。
基坑的开挖范围比沉井外壁尺寸大1.6米左右,边坡取值1:0.67,在基坑四周挖设排水沟,在对角基坑四周设置集水坑并配备水泵,以便及时排除坑内积水和周围来水。
2.2.1.1开挖施工方法1)分段开挖,合理确定开挖顺序和分层开挖深度,当接近地下水时,先开挖最低处土方,以便在最低处排水,并在基坑内设置一临时集水坑,配泵排水;2)开挖人员每3×1米2范围布置一个,在开挖过程中应注意保证开挖面完整;3)每阶段不得超挖,基坑底遇有不易清除的大块石,则将其凿除;4)开挖遇有不明构筑物或古迹,应严加保护,并及时与业主和有关单位联系,共同处理。
2.2.1.2开挖施工注意事项1)开工之前,考虑有效地排除施工场地雨水地方案;2)作好临时防雨设施地储备;3)排水用泵地工作状态良好,排水系统畅通;4)检查加固临时电路,电线距地面高度在3米以上;5)开挖土应尽快运出场外,除特殊情况外,一般不在基坑边堆放弃土;2.3井点降水根据本工程实际地质情况,在河道附近采用井点法降低地下水位。
涌水量计算公式
Q=#DIV/0! 1.366K*(2H-S)*S/log(1+R/r)对潜水含水层按下式计算R=02*S*SQRT(K*H)对承压含水层按下式计算R=010*S*SQRT(K)r=00.29*(a+b)r=0SQRT(A/3.1415926)Q=#DIV/0! 1.366k*(2H-S)*S/log(2b/r)Q=#DIV/0! 1.366k*(2H-S)*S/log(2(b 1+b 2)*COS(3.1416*(b1-b2)/2/(b1+b2))/3.1416r)Q=#NUM! 1.366k*(2H-S)*S/(2log(r+R)-log(r*(2b+r)))Q=#DIV/0! 1.366k*(H²-h m ²)/(log(1+R/r)+(h m -l)*log(1+0.2*h m /r)/l)2、均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算(1)当基坑远离地面水源一、基坑涌水量计算(2)基坑靠近河岸时(3)基坑位于两地表水体之间或位于补给区与排泄区之间时(4)当基坑靠近隔水边界时当基坑非圆形时,矩形基坑等效半径按下式计算当基坑非圆形时,不规则形状基坑等效半径按下式计算(1)基坑远离地面水源时1、均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算Q=#DIV/0!1.366ks*((l+s)/log(2b/r)+l/(log(0.66l/r)+0.25l/M*log(b²/(M²-0.14l²)))Q=#DIV/0! 1.366ks*((l+s)/log(2b/r)+l/(log(0.66l/r)-0.22arsh(0.44l/b))Q=#DIV/0!1.366ks*((l+s)/log(2b/r)+l/(log(0.66l/r)-0.11*l/b))Q=#DIV/0! 2.73k*MS/LOG(1+R/r)Q=#DIV/0! 2.73k*MS/LOG(2b/r)Q=#DIV/0! 2.73k*(2H-S)*S/log(2(b 1+b 2)*COS(3.1416*(b 1+b 2)/2/(b 1+b 2))/3.142r)Q=#DIV/0! 2.73k*MS/(LOG(1+R/r)+(M-l)/l*log(1+0.2*M/r))Q=#DIV/0! 1.366k*((2H-M)*M-h²)/log(1+R/r)q=0120πrlk^(1/3)降水3、均质含水层承压水完整井基坑涌水量计算(1)基坑远离地面水源(2)基坑靠近河岸(3)基坑位于两地表水体之间或位于补给区与排泄区之间时(2)当基坑靠近河岸,含水层厚度不大时(3)当基坑靠近河岸,含水层厚度很大时4、均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算5、均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算n=#DIV/0! 1.1*Q/qK H S R ra bAk H S r bk H S r b1b2k H S r R bk H h m r R l hk b h r s l Mk b h r s larsh (0.44l/b)#DIV/0!k M S R rk M S b rk H S r b1b2 k M S R r l k M H h R rQ q r l k公式中参数Q------基坑涌水量K------土壤的渗透系数H------潜水含水层厚度S------基坑水位降深R------降水影响半径k------土的渗透系数r------基坑等效半径a、b------基坑的长、短边A---------基坑面积(b<R/2)M---------由含水层底板到滤头有效工作部分中点的长度(b>M/2)(b<l)(b>l)M--------承压含水层厚度b<0.5rq-------单井出水量r-------过滤器半径(m)k-------含水层的渗透系数(m/d)。
轻型井点降水计算
For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial use举个例子:井点降水计算目前该工程基础处于春季施工,属于多雨季节,地下水位较高,根据《地质报告》提供,场地地下水位埋深在自然地面-1.5m以下,基础最大开挖深度3.55m。
根据《地质勘察报告》提供的地质情况及基础设计施工的要求,为确保施工质量及工程顺利进行,采用一级井点降水配合基础施工。
按照《建筑基坑边坡支护技术规程》和《施工规范》的要求对建筑物基坑涌水量计算。
1、涌水量的计算按《建筑基坑边坡支护技术规程》附录F2-1、F07。
A、39#楼基坑一级井点涌水量的计算:H2-hm2涌水量Q=1.366Klg(1+R/r0)+lg(1+0.2 hm/ r0)(hm-l)/la、根据《地质报告》提供的○3层渗透系数K=5.2×10-4cm/s。
按《市政岩土规范》取粉砂渗透系数:K=1.0m/db、抽水影响深度H0的计算:S‘=SA+L S‘为井点支管埋深地下水位至井点支管滤口上口的长度。
SA支管长度5.0m,L滤管长度1m,井点支付全长6m。
S‘=5.0m-0.2m+1m=5.8mS‘/ S‘+L=4.8/4.8+1=0.83根据计算,查《建筑施工手册》第二版上P879,H0值表查表得系数1.85H0=1.85(S‘+L)=1.85×(4.8+1)=10.73mc、含水层厚度的计算H:根据场地土层,场地无隔水底板含水层厚度取抽水影响深度2.5倍。
H=2.5×10.73m=27.0mhm=H+h/2 见《建筑基坑支护技术规程》附录h= H0- S‘ =10.73m-4.8m=5.93m hm=(27.0+5.93)/2=16.5md、一级井点降水影响半径:R=2S√HK 一级井点基坑中心要求深度SS=2.55mR=2×2.55× 27.0×1.0=26.5me、基坑等效半径r0=0.29(a+b)=0.29(44.40+17.60)=17.98m27.02-16.52涌水量Q=1.366Klg(1+26.5/17.98)+lg(1+0.2 ×16.5/ 17.98)(16.5-1)/l=408m3/df、确定井点管数井点管数n=1.1×Q/q Q=408m3/d单根井管q=65∏dl3√K =8.6m3 Q取单根井管经验值q=5m3/dn=90根设计计算值g、间距的计算:D=L/nh、基坑长度的计算:(44.4+17.6)×2=124D=124/90= 1.38m 符合施工技术的一般规定0.8m~1.6m,见《建筑施工技术》P25,按施工技术取间距1.2m 设一根支管。
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按照初定方案,本工程除埋深较深段使用拖拉管施工外,剩余大部分需使用井点降水大开挖施工。
按照设计及规范初步设计沟槽底宽
1.5m,沟槽深按照最大挖深设计取4m,开挖沟槽边坡按照1:1,基坑横剖面图如附图。
经地质勘探,天然地面属耕植土,其下为粉质粘土( <=-4m),淤泥质粉质粘土(<=-
7.14m)、淤泥质粉质粘土夹粉砂,底部为泥岩,基本都属于透水层。
地下水位标高为-
0.5m 采用轻型井点降水施工。
1 井点布设根据工程地质及施工状况,轻型井点采用沟槽两侧单排布设,为是总
管接
近地下水位,井点管布设于已挖好的路床底。
总管距沟槽开挖线边缘1m,总管长度L=50X 2=100(m)
水位降低值
S=4 (m)
采用一级轻型井点,井点管的埋设深度(总管平台面至井点管下口,不包括滤管)
H
2>=H1 +h+IL=
4.0+
0.5+
0.1 x
5.75=
5.1(m)
采用6m长的井点管,直径50mm,滤管长1m。
井点管外露地面
0.2m,埋入土中
5 . 8 m (不包括滤管)大于
5.2m,符合埋深要求。
按无压非完整井环形井点系统计算。
2).基坑涌水量计算
按无压非完整井环形点系统涌水量计算公式(式1—23)进行计算Q=
先求出H、K、R、x0 值。
H:
有效带深度H=
1.85(S,+L)
s'=-6
0.2-
1.0=
4.8m 求得H:
H=
1.85(s,+L)=
1.85(
4.8+
1.0)=
10.73(m)
由于HO <H含水层厚度),取H0二
10.73(m)
K:
渗透系数,经实测K=
0.4m/d
R:
抽水影响半径R=(m)
xO:基坑假想半径,x0 = (m)
将以上数值代入公式得基坑涌水量Q:Q=( m3/d )。