均质含水层潜水非完整井基坑降水方案设计

基坑降水方案设计

一、降水条件分析

根据本工程水文地质条件，基槽开挖深度范围内分布的地下水有两层地下水，依次为上层滞水、潜水，潜水含水层主要为卵石层，上层滞水静止水位约为2.0m～5.0m，潜水静止水位6.0m～8.0m，这两层地下水对基坑开挖、基坑支护及基础施工均有影响。目前为枯水期，按地下水位埋深约为6.0m设计降水方案。

场平标高为511.00米，基坑设计开挖深度最深处为9.45m，考虑降水对主楼电梯井的影响，降水至深度14.0m；主要降卵石层中的水；根据勘察资料，各卵石层渗透系数为20m/d。根据该场

地的环境条件和水文地质条件，含水层的渗透系数较大，地下水量较大，拟采用管井降水方案。

地下水控制方法可分为集水明排、降水、截水和回灌等类型。

表1-1 地下水控制方法与使用条件

针对该场地地下水类型、场区水文地质条件，设计采用管井降水方案，形成一定降深，达到疏干基槽目的。

二、基坑降水设计计算

1）确定降水井的埋深L

H W =H

W1

+ H

W2

+ H

W3

+ H

W4

+ H

W5

+ H

W6

式中：H

W1——基坑深度，H

W1

=9.45m；

H W2——降水水位距离基坑底要求的深度，H

W2

=4.55m；

H

W3

——ir

，i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10～1/15，15

/1

=

i，r0为降水井分

布范围内的等效半径或降水井排间距的1/2，取等效半径r

=76.15m；

H

W4

——降水期间地下水位变幅（m），取0米；

H

W5

——降水井过滤器工作长度（m），取2.5米；

H

W6

——沉砂管长度（m），取3.5米；

则 H

W

=9.45+4.55+（1/15）*76.15+0+2.5+3=24.58，取25m。

2）确定引用半径（假想半径）R

对于矩形基坑，其长宽比不大于5时，可用“大井法”将矩形基坑折算成假想半径为R

的理想

大圆井

R

0m

式中：A——基坑的面积,取18216m2；

3）确定抽水影响半径R

2

28357.77

R

m

=

=⨯=

式中：k——渗透系数，取加权平均值，20/

k m d

=；

H——含水层厚度，取钻探揭露深度25米；

s——抽水坑内水位下降值，s=14-6=8m。

4）确定基坑涌水量Q

井深25m，打入坑底卵石层中，由于卵石的渗透系数大，含水层厚度大，可以将井看作均质含

水层潜水非完整井，涌水量可用下式计算：

()()

2222

3

00

1.366 1.366202521

5415.14m/d

678.8221 1.521

lg1lg10.2

lg1lg10.2

76.15 1.576.15

m

m m

k H h

Q

h l h

R

r l r

-⨯⨯-

===

-

⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫

-+++

+++ ⎪ ⎪

⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

⎝⎭⎝⎭

其中

2517

21

22

m

H h

h m

++

===

5）确定单井出水量

对于均质含水层潜水非完整井单井出水量为：

3q 120120 3.140.14358.16m /d r m l m K π==⨯⨯⨯=------式中：

滤管半径，为0.14；滤管长度，为2.5；土的渗透系数；

6）确定井点数和井点间距 井点数 1.15415.14

1.116.63358.16

Q n q ==⨯=个,取17个 井点间距 588.646x 34.63m 17

z L m n =

==取35， z L ——基坑四周井布置的总周长；

根据施工现场实际，为施工方便，可对井点数量布置做适当的调整。 7）水泵设置

根据降水井出水量（3358.16m /d ）及降水井深度，水泵采用出水量20t/h 且扬程不小于30米。

图1-1基坑降水示意图

注： ① H: 含水层厚度，m ； ② h ：降水后水位至底部隔水层的距离，m ；

③ s 抽水坑内水位下降值，m ；④ r 0降水井分布范围内的等效半径，m ； ⑤ R 抽水影响半径，m ； ⑥ l 滤管长度，m ；