01-管井降水计算(潜水非完整井).doc

10一、场地岩土工程情况本工程位于包头市友谊大街以南劳动路以东万青路以西在地貌上属于大青山山前冲洪积地貌。本场地地层结构和岩性如下：第①层杂填土以粉土为主混少量建筑垃圾和生活垃圾呈稍湿、松散状态。该层厚度在0.3～3.2m之间层底标高在1052.62～1057.02m之间。第②层粉砂黄褐色颗粒矿物成分为长石、石英石均粒结构天然状态下呈稍湿稍密状态。该层厚度在0.3～4.2m之间层底标高在1052.02～1054.06m之间。第③层粗砂黄褐色颗粒矿物成分为长石、石英石颗粒级配较好混少量砾局部分布有粉质粘士薄夹层。天然状态下呈稍湿～饱和中密状态。该层厚度在3.4～6.6m之间渗透系数为K=1.66×10-2cm/s。第③1层细砂黄褐色颗粒矿物成分为长石、石英质均粒结构天然状态下呈稍湿～饱和中密状态。该层以夹层或透镜体形式存在于第3层粗砂层中该层厚度在0.4～2.2m之间层底标高在1047.91～1050.61m之间渗透系数为K=5.64×10-3cm/s。第④层粉砂黄绿色颗粒矿物成分为长石、石英质均粒结构局部分布有粉土、粉质粘土薄夹层。天然状态下呈饱和中密状态。该层厚度在4.3～9.4m之间层底标高1039.21～1041.58m之间渗透系数为K=2.24×10-3cm/s。第⑤层粉质粘土灰黑色含云母有光泽略带腥臭味含有机质有机质含量为1.3～6.1%无摇振反应切口光滑干强度中等韧性中等。天然状态下呈可塑～软塑状态。该层中分布有粉砂、细砂及粉土薄夹层局部含有薄层钙质胶结层。该层厚度在31.2～33.4m之间层底标高在1006.57～1009.65m之间渗透系数为K=3.89×10-6cm/s。地下水埋藏于自然地表下5.2～6.5m标高在1049.64～1050.73m之间属潜水。由于临近场地正在进行降水施工水位受其影响现场水位偏低根据该区域的水文地质资料该地下水年幅度变化在1.0～1.5米之间。二、降水方案的选择本工程地质条件主要为粉土、砂土。现场基坑深度为7.0m根据该场地附近地区的已有降水经验拟采用管井井点降水方案降低地下水位即在基坑周围及坑内布设一定数量的管井由管井统一将地下水抽出达到阻截基坑外围地下水流入基坑的目的从而满足基础施工对降水的要求。三、降水模型选择及设计计算1、降水模型的选择假定：由于第五层粉质粘土的渗透系数远小于其它土层的渗透系数近似将第五层视为不透水层。（1）含水层厚度：H=第3层土层厚度+第四层土层厚度=16m（2）管井深度：依据JGJ/T111-98《建筑与市政降水工程技术规范》井点管深度为：HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6式中：HW—降水井深度HW1—基坑深度取7mHW2—降水水位距离基坑底要求的深度取1mHW3—水力坡度作用基坑中心所需增加的深度。由于基坑等效半径r=65m按照降水井分布周围的水力坡度i为1/10～1/15如降水井需影响到基坑中心所需的降水管井深度HW3=r*i=6.5～4.3取HW3=5.0m原理如下图：r-基坑等效半径R-降水影响半径S-降水深度H-水层厚度HW4—降水期间地下水位幅度变化。根据地质资料HW2取1.5mHW5—降水井过滤器的工作长度取4.0mHW6—沉砂管长度取1.5m代入上式：HW=20m＜H+地下水位标高=16+6.5=22.5m降水模型按照潜水非完整井进行设计计算2、降水设计计算降水管井采用直径400mm的无砂混凝土管布置在基坑上口1.5m处。（1）基坑等效半径r02＝A/3.14基坑底面积为A=13323㎡r=57.7m综合考虑r=65m（2）加权平均渗透系数k=∑kh/∑h=（6.6*16.6+2.24*(20-6.5-6.6)）/(20-6.5)10-3cm/s=9.2610-3cm/s=8m/d（3）降水影响半径=63.35m取R=63m其中S=7+1-5.2=2.8m（4）总涌水量=5987.1m3/dH=16mh=2.5mr0=65mR=63ml=HW5=4mhm=9.25m（5）单井出水量①根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）单井出水量为：=120*3.14*0.2*14.8*2=2230.656m3/d式中：q——单井出水量（m3/d）；rs——管井半径（m）；l`——淹没部分的滤水管长度（m）；K——含水层渗透系数（m/d）②按照按水泵抽水功率出水量计算=65×3.14×0.04×13.5×2=220m3/d式中：q——单井出水量（m3/d）；d——拟采用水泵抽水管管径（m）；l`——淹没部分的滤水