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。
深井降水计算
一、前言近几年,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、xx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、xx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)、xx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。
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。
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。
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。
轻型井点降水验算
轻型井点降水验算1.井点类型的选择由于该基坑为40m×22m, 深度约6m, 拟采用一级轻型井点降水, 四周型布置, 每两边1套降水系统、计2套。
井点降水平面布置示意图井点降水剖面布置示意图2.轻型井点系统的验算2.1确定井点滤管埋设深度。
井点滤管埋设深度应保证地下水位降到基坑底面的0.5m以下。
井点滤管底部埋设深度可由下列公式计算确定:H=h1-h2+⊿h+l+b式中: H——井点滤管埋设深度(m)h1——沉设井点施工的地面高程(m)h2——基坑底面高程(m)⊿h——设计地下水降至基坑底面以下深(m), 取为0.5m。
l——滤管长度(m)b——井点到基坑的水坡降(m), 取为水平距离的1/10将h1-h2=6.1m, ⊿h=0.5m, 滤管l=1m, b=(22/2+1)/10=1.2m代入:计算得H=8.8m。
2.1井点抽水影响半径抽水影响半径R见下公式:R=2S(HK)1/2式中R——抽水影响半径(m)K——渗透系数(m/d)S——井点中心降水深度(m)H——含水层厚度(m)取K=2m/d, H=8.8-1=7.8m, S=8.8-1-1.2-1=5.6m代入:计算得R=44.2m。
2.2井点涌水量Q=1.366K(2H-S)S/(㏒R-㏒r)式中: Q——井涌水量m3/dK——渗透系数(m/d)H——含水层有效带深度(m)L——井点滤管长度(m)S——降水深度(m)R——井点抽水影响半径(m)r——井点系统的假想半径(m)将K=2m/d, H=7.8m, S=5.6m, R=44.2m, r=√42×24/3.14=17.9m代入:计算得: Q=390m3/d。
真空泵的出水量为2.3井点出水量的计算单根立管的极限出水量q=65лdl k1/3式中: d——井点滤管直径(m)l——井点滤管长度(m)k——渗流系数(2m/d)计算得: q=10.26m3/d2.4井点立管的数量n=Q/q=390/10.26=38根。
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
8.001.000.101.00
31.00
13.10
45.0012.00294.546.5047.878861.20
19.2416193.21
36.290.05268.57490.79
120.0060.001.350.74
8861.2016193.21
15.00
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
本表格根据《建筑施工手册》相关规定计算,仅供参考.
d(滤管直径):井点管需要数n(无压完整井)=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)=H(含水层厚度m)=R(抽水影响半径m)=S(水位降低值m)=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)l(滤管长)=L(井点管中心至基坑中心的水平距离)=井点管长H=K(渗透系数m/d)=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)=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):
1、井点管需要根数计算:
一、计算井点管长度
H1(基坑开挖深度)=h(降水至基坑底面以下深度)=i=。
工程施工中常见地下水类型及井点降水计算方法
工程施工中常见地下水类型及井点降水计算方法作者:朱岩峰来源:《城市建设理论研究》2013年第33期摘要:通过对地下水的认识,了解人工降水的计算方法,结合实际情况,确定在施工中采用经济、方便、合理的人工降水形式,从而达到预想的降水效果。
本文主要介绍的是潜水完整井形式的管井井点降水计算方法。
关键词:地下水;降水;管井;计算方法中图分类号:TE42 文献标识码:A地下水的分类潜水:地表以下第一个具有自由表面的含水层中的水称作潜水。
潜水水位的变化受气候条件变化的影响很大。
一般埋藏较浅。
上层滞水:在潜水面之上,当存在局部隔水层时,在该局部隔水层上积聚着具有自由水面的重力水,叫做上层滞水。
上层滞水的水量一般不大,动态变化很大。
承压水:充满两个隔水层之间的水叫做承压水。
它承受着一定的静水压力。
降水方法与适用范围轻型井点:适用于渗透系数大,基坑面积较小,降水量小,降深3~12m。
电渗井点:适用于渗透系数小的土质,如淤泥质土,粉土,粘性土。
降深小于6米,降水量小。
但能使土体硬化,强度提高。
喷射井点:利用井管下部的喷射装置,将高压水或空气,从喷射嘴喷出,管内形成负压,使周围含水层的水流向管中排出。
类似轻型井点,但总体能力强于轻型井点。
成孔工艺要求高,工作效率低,运转过程要求管理严格,降深8~20m。
管井井点:利用钻孔成井,采用单井单泵抽取地下水的方法。
井点直径较大,出水量大,可满足大降深,大面积降水要求。
降深无限制,是目前我国应用最多最广泛的降水方法。
集水井的形式根据降水的形式可分为二种,完整井和非完整井。
完整井:整个井管贯穿含水层,井底深入不透水层,称为完整井。
非完整井:整个井管贯穿含水层,井底未达到不透水层,称为非完整井。
潜水完整井的计算降水流線在剖面上为一系列的曲线,由上至下逐渐变缓,等势线也是一条曲线,在影响半径以内的任一过水断面,应为等势线在空间中所形成的等势面,为了使问题简化,取圆柱面为过水断面,即W=2πxy,同时水力坡度仍为,按达西定律可得:移向积分:Rh降水曲线图其中:Q为单井出水量(m3/d)H为潜水含水层厚度(m)h为井中水深(m)K为渗透系数(m/d)S为水位降深(m)R为影响半径(m)r为井半径(m)4.1渗透系数K渗透系数K值确定是否准确,对计算结果影响很大。
井点降水计算例题
基坑井点降水计算C1承台基坑井点降水计算⑴、确定基坑开挖平面尺寸:设工作面宽度为0.5m,排水沟宽度为0.3m,故基坑顶部平面尺寸为16m*20m 。
⑵、井点系统布置:布置环状井点,井点管离边坡0.8m,地下水深为0.5m ,要求降水深度S 为3.6m,故用一级轻型井点系统即可满足要求,总管和井点 布置在同一水平面上。
⑶、井点管的埋置深度:取井点管长度为8.0m.(井管长6.8m,滤管长1.2m )。
可按无压完整井进行设计和计算。
⑷、基坑总涌水量计算:含水层厚度:H=7.5m降水深度: S=3.6m基坑假想半径,由于该基坑长宽比不大于5,所以可以简化为一个假想半径 为x 。
=πA =1114.3)2*8.020*2*.8016=++()(m 抽水影响半径:渗透系数K=1.0 m/d19.301*7.5*3.6*1.95HK S 5.91R ===。
m基坑总涌水量:23011lg 3.19lg .63*3.6-.57*2*.01*66.31lgx -lgR S)S -(2H 1.366K Q =-==)(。
m ³/d ⑸、计算井点管数量和间距:单井出水量: 25.121*2.1*05.0*14.3*6565q 33==∙=K dl πm ³/d需井点管数量:2125.12230*1.11.1n ===q Q 根在基坑四角处井点管应加密,如考虑每个角加2根井管, 则采用的井点管数量为21+8=29根,井点管间距平均为: 2.81-2917.6)(21.6*2D =+=m ⑹、校核水位降低数值: m90.311lg 30.19(lg 1*366.12305.7lg (lg 366.1h 22=--=--=)。
)x R K Q H 实际可降低水位:S=H-h=7.5-3.9=3.60m与需要降低水位数值3.60相符,故布置可行。
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。
矿井涌水量评价常用方法及公式
附录 A (资料性附录)矿井涌水量评价常用方法及公式式中:Q ――新矿井预计涌水量,单位为立方米(卅);K >—富(含)水系数,单位为立方米每吨( m/t ); p ――新矿井设计产量,单位为吨(t ); Q ——生产矿井年涌水量,单位为立方米(m 5);P i ――生产矿井年产煤量,单位为吨(t )。
式中的涌水量和产煤量均是同一一定时间内的。
A.1.2矿井单位涌水量比拟法当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深呈直线比例的情况下:Q iq i =F i S i当矿井涌水量增长幅度与开采面积、水位降深不呈直线比例时式中:Q 新矿井预计涌水量,单位为立方米每秒( m/s );q i ——生产矿井单位涌水量,单位为每秒( S -1); F ――新矿井设计开采面积,单位为平方米(卅);S ——新矿井设计水位降深,单位为米(m );Q ——生产矿井总涌水量,单位为立方米每秒( m/s );F i ――生产矿井开采面积,单位为平方米(卅);S ——生产矿井水位降深,单位为米(m );m 、n ――地下水流态系数,根据两年以上生产矿井涌水量采用最小二乘法或图解法求得。
A.1 比拟法 A.1.1 富水系数法 Q = K p P ................................(A.1)K pQ i(A.2)Q = q^S ................................ (A.3)(A.4)(A.3)A.1.3 相关关系分析法a)当生产矿井涌水量与两个影响因素存在直线关系时,采用下述三元直线相关数学表示式预算新井矿井涌水量(Q :Q 二b o b i x b2x2................................式中:X i、X2――影响矿井涌水量的二个因素变量;b i、b2――称为Q对x i、X2的回归系数。
在多元回归中,Q对某一自变量的回归系数表示当其它自变量都固定时,该自变量变化一个单位时Q平均改变的数值;b o、b i、b2 ------------- 用最小二乘法确定。
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。
井点降水及边坡角验算
6.1.1基坑涌水量计算:Q=1.366K(2H-S)S/lg(1+R/r0) ①=1.366*80*(2*11.02-12.02)*12.02/lg(1+713.8/65.1)=13161.73/lg11.2=12534.98式中 Q—基坑总涌水量(m³/d);K—渗透系数(m/d),根据地勘报告查得 K=80 m/d;S—抽水时坑内水位下降值(m),计算得S=12.02m;H—抽水前坑底以上的水位高度(m),按H=11.02m;R—抽水影响半径(m),R=2S(KH)1/2r0—引用(假想)半径(m),对矩形基坑,当长宽比不大于5时,可将其化成一个假想半径为r0的圆形井,r0=(A/π)1/2,计算得65.1m;A—基坑降水井所包围的平面面积(㎡),计算得13310.8㎡;6.1.2 群井涌水总量计算:Q0=1.366K(2H-S)S/[lgR-(1/n)lg(x1*x2*x3*x4*……x n)] ②=1.366*80*(2*11.02-12.89)*12.89/(lg713.8-1.85)=12888.9式中 K、H、R同①式;S—井点群重心处水位降低数值(m),计算得S=12.89m;x1 x2 x3 x4 ……x n—各井点至井点群重心的距离(m);lg(x1*x2*x3*x4*……x n)=lg(101.7*100.4*101.3*105.1*90.9*90.9*77*77*63.6*63.6*5 n—井深数(个),取n=31个;由①式、②式计算结果得知,Q<Q0.说明设置31个降水井已满足现场施工需要。
6.2.1 边坡角验算由挖方边坡的允许最大高度计算式:h=2csinØcosφ/rsin2[(Ø-22.6°)/2]解得边坡稳定角为Ø=58.332°而现场基坑实际取用边坡角β=45°<Ø=58.332°,故边坡角满足安全要求。
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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=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/d
R: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)。