题目
某工程基坑底的平面尺寸为 40.5m × 16.5m ,底面标高 - 7.0m (地面标高为 ±0. 500m )。 已知地下水位面为- 3m ,土层渗透系数 K = 18m/d ,- 14m 以下为不透水层,基坑边坡需为 1 : 0.5 。拟用射流泵轻型井点降水,其井管长度为 6m ,滤管长度待定,管径为 38mm ; 总管直径 100mm ,每节长 4m ,与井点管接口的间距为 1m 。试进行降水设计。
某工程基坑底的平面尺寸为 40.5m × 16.5m ,底面标高 - 7.0m (地面标高为 ±0. 500m )。 已知地下水位面为- 3m ,土层渗透系数 K = 18m/d ,- 14m 以下为不透水层,基坑边坡需为 1 : 0.5 。拟用射流泵轻型井点降水,其井管长度为 6m ,滤管长度待定,管径为 38mm ; 总管直径 100mm ,每节长 4m ,与井点管接口的间距为 1m 。试进行降水设计。
题目解答
答案
: ( 1 )井点的布置 1 ) 平面布置 基坑深 7 - 0 . 5 =6 . 5 ( m ), 宽为 16 . 5m , 且面积较大,采用环形布置。 2 )高程(竖向)布置 基坑上口宽为: 16 . 5+2 × 6.5 × 0 . 5=23 (m) ; 井管埋深: H= 6 . 5 + 0 . 5 + 12 . 5 × 1/10 =8 . 25 (m) ; 井管长度: H + 0 . 2 = 8 . 45(m) >6m , 不满足要求 ( 图 l-6) o 若先将基坑开挖至 -2 . 9m , 再埋设井点,如图 1-7 。 图 1-6 井点高程布置(单位: m) 图 1-7 降低埋设面后的井点高程(单位: m) 此时需井管长度为: H 1 =0 . 2 + 0 . 1 + 4 + 0 . 5 + (8 . 25 + 4 . 1 × 0 . 5 + 1) × l/10 =5 . 93( m)≈6( m) , 满足。 ( 2 )涌水量计算 1 )判断井型 取滤管长度 l = 1. 5m ,则滤管底可达到的深度为: 2 . 9 +5 . 8 +1 . 5 = 10 . 2(m)
解析
步骤 1：井点的布置
1) 平面布置
基坑深 7 - 0.5 = 6.5 (m)，宽为 16.5m，且面积较大，采用环形布置。
2) 高程（竖向）布置
基坑上口宽为：16.5 + 2 × 6.5 × 0.5 = 23 (m)；
井管埋深：H = 6.5 + 0.5 + 12.5 × 1/10 = 8.25 (m)；
井管长度：H + 0.2 = 8.45 (m) > 6m，不满足要求。
若先将基坑开挖至 -2.9m，再埋设井点。
此时需井管长度为：H1 = 0.2 + 0.1 + 4 + 0.5 + (8.25 + 4.1 × 0.5 + 1) × 1/10 = 5.93 (m) ≈ 6 (m)，满足要求。
步骤 2：涌水量计算
1) 判断井型
取滤管长度 l = 1.5m，则滤管底可达到的深度为：2.9 + 5.8 + 1.5 = 10.2 (m)。
步骤 3：计算涌水量
根据公式 Q = 1.366K(H1 - H2) * (L1 + L2) / ln(R / r)，其中 K = 18m/d，H1 = 10.2m，H2 = 3m，L1 = 40.5m，L2 = 16.5m，R = 40.5m，r = 0.15m。
代入公式计算得：Q = 1.366 × 18 × (10.2 - 3) × (40.5 + 16.5) / ln(40.5 / 0.15) ≈ 1.366 × 18 × 7.2 × 57 / ln(270) ≈ 1.366 × 18 × 7.2 × 57 / 5.6 ≈ 1.366 × 18 × 7.2 × 10.18 ≈ 1.366 × 18 × 73.3 ≈ 1.366 × 1319.4 ≈ 1800 m³/d。
1) 平面布置
基坑深 7 - 0.5 = 6.5 (m)，宽为 16.5m，且面积较大，采用环形布置。
2) 高程（竖向）布置
基坑上口宽为：16.5 + 2 × 6.5 × 0.5 = 23 (m)；
井管埋深：H = 6.5 + 0.5 + 12.5 × 1/10 = 8.25 (m)；
井管长度：H + 0.2 = 8.45 (m) > 6m，不满足要求。
若先将基坑开挖至 -2.9m，再埋设井点。
此时需井管长度为：H1 = 0.2 + 0.1 + 4 + 0.5 + (8.25 + 4.1 × 0.5 + 1) × 1/10 = 5.93 (m) ≈ 6 (m)，满足要求。
步骤 2：涌水量计算
1) 判断井型
取滤管长度 l = 1.5m，则滤管底可达到的深度为：2.9 + 5.8 + 1.5 = 10.2 (m)。
步骤 3：计算涌水量
根据公式 Q = 1.366K(H1 - H2) * (L1 + L2) / ln(R / r)，其中 K = 18m/d，H1 = 10.2m，H2 = 3m，L1 = 40.5m，L2 = 16.5m，R = 40.5m，r = 0.15m。
代入公式计算得：Q = 1.366 × 18 × (10.2 - 3) × (40.5 + 16.5) / ln(40.5 / 0.15) ≈ 1.366 × 18 × 7.2 × 57 / ln(270) ≈ 1.366 × 18 × 7.2 × 57 / 5.6 ≈ 1.366 × 18 × 7.2 × 10.18 ≈ 1.366 × 18 × 73.3 ≈ 1.366 × 1319.4 ≈ 1800 m³/d。