【例】基坑深7m,降水边界尺寸为: A=60m, B =40m,地下水属潜水类型,稳定水位埋深为5m,(潜水完整井)含水层厚度H为20m,渗透系数k=5m/d,降水井半径rw=0.20m。根据要求需将基坑中心点的水位降深至16m(即水位降深为S0=4m),设计降水井数量及排列方式。 &k\`!T1 a]=k-Xh 设计书如下:1)基坑等效半径r
r =0.29(a+b) =0.29(60+40) =29m。
2)降水井影响半径R
降水井影响半径R为:
R=2S(KH)1/2=2×6(5×20) 1/2=120m
3)大井法估算基坑涌水量Q涌
降水井中的水位降深Sw与基坑中心点的水位降深S0根据经验有如下关系:Sw-S0= (B/2) /10 (B为基坑宽度方向两井之间的距离,也可以将B/2作为基坑等效半径r考虑),故取:r = 6m。
大井法估算基坑涌水量时,水位降深S取降水井中的水位降深Sw与基坑中心点的水位降深S0=H-H0的平均值,即S0=20-16=4m,S=(Sw+ S0)/2=(6+4)/2=5m。
1.366k(2H-S) S 1.366×5×(2×20-5)×5
Q涌 = ──────── = ─────────── = 1681.1m3/d
Lg(R+r)-Lg r Lg(120+29)-Lg 29
【理正软件中取S为Sw,计算结果偏大;JGJ120-99中取S为So,计算结果偏小】
4)设计降水井井数
设降水井井数n=10,单井排水量为q
环形排列干扰井群排水量Q排
1.366k(2H-Sw) S w
Q排=n·q = ───────────────
Lg(R+r)-(1/n)Lg(n· rw·rn-1)
1.366×5×(2×20-6) ×6
= ────────────────────── =1684.9m3/d
Lg(120+29)-(1/10)Lg (10×0.2×2910-1)
由上述计算知,Q排大于Q涌,可见,当降水井井数为10时,是可以满足降水要求的。
此时的单井出水量q为:
q = Q排 / n =1684.9/10=168.5m3/d。
5)降水井的排布
降水井沿基坑周边均匀排布,井间距约为20m。详见平面图。
6)基坑中心点水位降深检验
按井群实际的排布情况(详见降水井布置平面图),检验基坑中心点水位降深如下:
设各降水井到基坑中心点的距离分别为r1、r2、r3……r10,其数值分别为36.1m、22.4m、22.4m、36.1m、30.0m、36.1m、22.4m、22.4m、36.1m、30.0m。
基坑中心点的水头H0为
H02= H2-(0.732 Q排/K)·[Lg(R+r)-(1/n) Lgr1、r2、r3……r10]
= 202-(0.732×1684.9/5)·[Lg(120+29)-(1/10) Lgr1、r2、r3……r10]
=223.7
H0=15.0m
基坑中心点的水头高度H0为15.0m,小于设计高度16m,满足设计要求。
7)降水井进水渗透流速检验
当降水井的水位降深为6m时:
降水井单井工作段长度为L=H-Sw=20-6=14m
降水井单井工作时的实际流速V为
V=q /2πrwL =168.5/(2×3.14×0.2×14)=9.6m/d
根据经验公式,井壁处的最大允许渗透流速Vcr为:
Vcr=65K1/3=65×51/3=111.1m/d
可见,降水井单井的实际流速V(9.6m/d)远小于最大允许渗透流速Vcr(111.1m/d)。本设计是合理的。
5t=7- j Wpm"C
2降水选泵参数 zE,1zBS< BIQQJLu 1)、单井每小时出水量q0
降水井单井出水量:q0= q/24=168.5/24=7.0(m3/h)
为安全起见,要求按每小时出水量大于q=7(m3/h)选泵。
2)扬程可按25m考虑。
$[S)A0O