轻型井点降水设计计算例题
轻型井点降水设计计算例题
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：，所以m H (99.10)00.194.4(85.10=+=）基坑中心的降水深度)(2.35.08.15.4m s =+-=抽水影响半径R 按公式（1-58）求出：)(25.46599.102.395.1m R =⨯⨯=83.00.194.494.41'/=+=+s s井点的假想半径X0按公式（1-59）求出：涌水量Q 按公式（1-57）求出：因此，按总管周长比例计算，整个基坑总涌水量为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：)/(4.1750.105.01416.36533d m q =⨯⨯⨯=井点管数量n 按公式（1-63）求出：井点管间距D 按公式（1-64）求出：，取m 6.1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。
轻型井点降水计算
举个例子：井点降水计算目前该工程根底处于春季施工，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，根底最大开挖深度3.55m。
根据"地质勘察报告"提供的地质情况及根底设计施工的要求，为确保施工质量及工程顺利进展，采用一级井点降水配合根底施工。
按照"建筑基坑边坡支护技术规程"和"施工规*"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*"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取单根井管经历值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。
土方工程、井点降水例题
试求：（１）轻型井点的平面布置与高程布置。
（２）轻型井点计算（涌水量、井点管数量与
间距、水泵流量）。
解答： 1）轻型井点系统布置 根据本工程条件，轻型井点系统选用单层环形布置。
轻型井点平面布置图
轻型井点高程布置图
总管直径选用100mm，布置于天然地面上，基坑上口尺 寸58.45×24.9m，井点管距离坑壁为1.0m，则总管长 度为
Ｑ＝1.366×４×
(2 7.5 3.7) 3.7 lg 39.52 lg 22.76
953.5
（m3/ｄ）
３）井点管数量与间距计算
单根井点管出水量q：
q=65× ×0.05×1.0× 3 4 =16.2（m3/ｄ）
n= 1.1 953.5 65 (根) 16.2
井点管间距D： Ｄ ＝ 174.7 2.69（ｍ）,取D＝2.0（ｍ） 65
=6.745﹥6-0.2=5.8（m）
将总管埋于地面下1.0m处，即先挖1.0m深的沟槽，然 后在槽底铺设总管，此时井点管所需长度为
6.745-1.0+0.20=5.945（m）﹤6.0（m）
满足要求
抽水设备根据总管长度选用2套，其布置位置与总管的 划分范围如图所示。
2）基坑涌水量计算
按无压非完整井考虑，含水层有效厚度H0：
土 方工程 例 题
例题1
某建筑场地方格网的方格边长为20m×20m，泄水坡 度 ix iy 0.3% ，不考虑土的可松性和边坡的影响。 试按挖填平衡的原则计算挖、填土方量（保留两位小 数）。
解答： （1）计算场地设计标高H0
H1 43.03 44.48 41.88 42.79 172.18 2H2 2(43.70 44.15 42.79 43.94 42.20 42.56) 518.68
1.轻型井点降水
【例1】某工程基坑坑底面积为40 × 20m ，深 6.0m ，地下水位在地面下2.0m ，不透水层在地面下 12.3m ，渗透系数K ＝ 15m/d ，基坑四边放坡，边坡拟为 1:0.5 ，现拟采用轻型井点降水降低地下水位，井点系统最大抽水深度为 7.0m ，要求：（ 1 ）绘制井点系统的平面和高程布置（滤管采用直径0.051m，长度1.5m）（ 2 ）计算涌水量高程信息题目解答思路：一、首先进行高程布置（目的：1根据所给管的条件确定埋管的位置2根据排水能力找到△h，使之为正数，保证不会出现坑底渗水情况）核心公式：h ≥ h 1 + △h + iL二、计算涌水量（目的：这是为了，为进行平面布置做准备）核心公式三、最后进行平面布置（目的：根据每个管的排水量计算管数，再确定间距，最后总长不能大于周长。
）核心公式：四、解：（ 1 ）高程布置基坑面积较大，所以采用环形布置，因最大抽水深度为 7.0m ，故采用 7m 井点管。
i =0.1 （i ―― 水力坡度。
对单排布置的井点，i 取 1/4-1/5 ；对双排布置的井点，i 取 1/7 ；对 U 形或环形布置的井点，i 取 1/10 。
）h ≥ h1+ △ h + iL （h ―― 井点管埋深， m；h 1―― 总管埋设面至基底的距离， m ；Δh ―― 基底至降低后的地下水位线的距离，m ； i ―― 水力坡度。
对单排布置的井点，i 取 1/4~1/5 ；对双排布置的井点，i 取 1/7 ；对 U 形或环形布置的井点，i 取 1/10；L ―― 井点管至水井中心的水平距离，当井点管为单排布置时， L 为井点管至对边坡角的水平距离， m）h =7m, h1=6m, iL =0.1×(10+6×0.5+0.7)=1.37mh1+ △ h + iL =6+0.5+1.37=7.87m( 大于井点抽水深度 7m)由于基坑较深，故基坑边开挖 1m 以降低总管埋设面（就是图中挖去的缺口处）h =7m, h1=5m, iL =0.1×(10+5×0.5+0.7)=1.32m△ h =7-5-1.32 ＝ 0.68m, 满足要求（保证△ h是正数，使基坑内不会渗出水）（ 2 ）涌水量计算F = （40+2 × 5 × 0.5+2 × 0.7 ）×（20+2 × 5 × 0.5+2 × 0.7 ）=46.4 × 26.4 ＝ 1224.96m2（F ―― 环形井点所包围的面积）m （假想半径）m（R--抽水影响半径近似计算值，m；S ——井点管处水位降落值， m；H—水面到不透水层距离；K—渗透系数）R ′ = x+ R =19.75+145.4=165.15m （R' ―― 群井降水影响半径）采用的滤管长度为 1.5mS /( S + l )=6/ (6+1.5)=0.8 （I ―― 滤管长度，按照实际情况和经验取）H=1.84( S + l )=1.84 × (6+1.5)=13.8m> H ＝ 10.3m （H0--有效含水深度；有效含水深度H 0的意义是，抽水是在H 0范围内受到抽水影响，而假定在H 0以下的水不受抽水影响，因而也可将H 0视为抽水影响深度。
轻型井点降水计算
无压非完整井 其中： Q=1.366K(2H0-S)S/(lgR-lgx0)= 915.49 m3/天 K：渗透系数(m/d) H0：抽水影响深度(m) H0=1.85（S'+l）= X0：环状轻型井点假象半径 X0=（F/π ）0.5 R=1.95S(H0K)^0.5= R：抽水影响半径(m)
6.94 m 3.95 m 67.52 m
2.5 1.0 3.5 0.1 1
பைடு நூலகம்
m m m m
3、基坑总涌水量计算 无压完整井 Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgr)= 其中： Q：单井涌水量(m3/d) K：渗透系数(m/d)
H：含水层厚度(m) R：抽水影响半径(m) R=1.95S(HK)1/2= S：水位降低值(m) r：井点的半径(m) 群井井点(环形井点系统)涌水量 Q=1.366K(2H-S)S/(lgR-lgx0)= 其中： x0：基坑的假想半径 x0=(A/π )1/2=
轻型井点降水计算
一、基础降水计算
1581/冷媒储罐基坑平面尺寸
KF002 宽 7m
地下水位 基坑底部高程 地下水深 渗透系数K 含水层厚度
长 深 长/宽= -0.7 -2.1 15 30 35
7m 2.1 m 1 m m m m/d m
水位降低值S 降水深度S’
2.4 m 2.75 m
二、计算 1、井点管的长度 管的埋置深度H≥H1+h+iL+l= 4.85 m H：井点管的埋置深度 其中： H1：井点管埋设面至基坑底面的距离 h：基坑中央最深挖掘面至降水曲线最高点的安全距离 L：井点管中心至基坑中心短边距离 i：降水曲线坡度，与土的渗透系数、地下水流量等因素有关 l：滤水管长度 井点管的长度=H+0.3= 5.15 m 0.2-0.3：井点管露出地面高度 其中： 2、井点型式的确定
轻型井点降水方案(完整版)
轻型井点降水施工方案XX工程公司年月日目录一、工程概况···································································2二、编制依据····································································2三、降水方案选择·······························································2四、井点降水相关计算·························································3五、主要降水设备·······························································6六、施工工期·····································································7七、井点施工方法·······························································7八、质量标准及质量保证措施················································8九、危险点分析································································10十、安全生产及文明施工措施···············································10 十一、环保措施································································11一、工程概况本期设计为2×600MW亚临界汽轮发电机组。
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。
井点降水例题
例：设备基础施工的基坑，基坑宽8m ，长12m ，深4.5m ，土层构造：自然地面以下1m 为份质粘土，其下8m 厚为细砂层，再下为不透水层。
地下水位高-1.5m ，自然地面标高±0.00，边坡坡度1:m=1:0.5，实测的K=5m/d ，采用轻型井点降低地下水位，试进行设计。
解：（1）轻型井点布置将总管设在地面下0.5m 处，先挖深0.5m 的沟槽，在槽底铺设总管。
总管选用100mm 直径的钢管。
基坑上口尺寸可为12m ×16m ，平面布置采用环状井点，使井点管距基坑边缘1m ，则总管长度：L=[(12+1×2)+(16+1×2)] ×2=64 m采用一级轻型井点，井点管埋设深度（不包括滤管）；H A ≥ H 1+h+IL= (4.5-0.5)+0.5+1/10×14/2= 5.2 m选用直径为50mm,长6m 的井点管与直径50mm,长1m 的滤管埋入土层中5.8m(井点管露出地面0.2m).井点管和滤管全长为7m,滤管下端距不透水层1.7m,为无压非完整井轻型井点.(2) 基坑涌水量:基坑长宽比小于500(2)1.366lg lg H S S Q K R x -=- 其中,基坑中心要求降水深度, S=4.5-1.5+0.5=3.5 m' 4.8S m =' 4.80.82' 5.8S S l ==+ H 0=1.85(4.8+1)=10.73m > 含水层厚度, 取H 0=H=7.5m1.95 1.95 3.5R ==⨯08.95x m === 代入公式Q=1.366×5×60 =410 (m 3/d)(3) 井点管数量和间距单根井点管的最大出水量65650.05117.34q ππ==⨯⨯= (m 3/d) 井点管数量 n=1.1×(410/17.34)=26(根) 井距 D=64/26 = 2.46 m确定井距 2.4米,实际井点管数量27根.。
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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：
，所以m H (99.10)00.194.4(85.10=+=）
基坑中心的降水深度)(2.35.08.15.4m s =+-=
抽水影响半径R 按公式（1-58）求出：
)(25.46599.102.395.1m R =⨯⨯=
83.00
.194.494.41'/=+=+s s
井点的假想半径X0按公式（1-59）求出：
涌水量Q 按公式（1-57）求出：
因此，按总管周长比例计算，整个基坑总涌水量为
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：
)/(4.1750.105.01416.36533d m q =⨯⨯⨯=
井点管数量n 按公式（1-63）求出：
井点管间距D 按公式（1-64）求出：
，取m 6.1
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。
a k P h 70)0.10.6(10=+⨯=
水泵所需的流量 )(231416
.34.488.340m X =⨯=)/(135323lg 25.46lg 2.3)2.399.102(5
366.13d m Q =-⨯-⨯⨯=)/(2246)
4.488.34(22.27613533d m =+⨯864.1713531.1=⨯
=n )(93.186
)4.488.34(2m D =+=1736.12.276=)/(34)/(8243
22461.133h m d m Q ==⨯=
水泵的吸水扬程
m H
s
0.7
0.1
0.6=
+
≥
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。