根据水井理论,水井分为潜水(无压)完整井、潜水(无压)非完整井、承压完整井和承压非完整井。这几种井的涌水量计算公式不同。
1.均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算 根据基坑是否邻近水源,分别计算如下: (1)基坑远离地面水源时(图6-168a)
Q1.366K(2HS)S (6-124) Rlg(1)r0式中 Q——基坑涌水量;
K——土壤的渗透系数; H——潜水含水层厚度; S——基坑水位降深;
R——降水影响半径;宜通过试验或根据当地经验确定,当基坑安全等级
为二、三级时,对潜水含水层按下式计算:
R2SkH (6-125)
对承压含水层按下式计算:
R10Sk (6-126)
k——土的渗透系数;
r0——基坑等效半径;当基坑为圆形时,基坑等效半径取圆半径。当基坑
非圆形时,对矩形基坑的等效半径按下式计算:
r0=0.29(a+b) (6-127)
式中 a、b——分别为基坑的长、短边。
对不规则形状的基坑,其等效半径按下式计算:
r0式中 A——基坑面积。
A (6-128)
(2)基坑近河岸(图6-168b)
Q1.366k(2HS)S (b<0.5R) (6-129) 2blgr0(3)基坑位于两地表水体之间或位于补给区与排泄区之间时(图6-168c)
Q1.366k(2HS)S (6-130)
2(b1b2)(b1b2)lg[cos]r02(b1b2)(4)当基坑靠近隔水边界时
Q1.366k(2HS)S (6-131)
2lg(Rr0)lgr0(2br0)
图6-168 均质含水层潜水完整井基坑涌水量计算简图
(a)基坑远离地面水源;(b)基坑近河岩; (c)基坑位于两地表水体之间;(d)基坑靠近隔水边界
2.均质含水层潜水非完整井基坑涌水量计算 (1)基坑远离地面水源(图6-169a)
2H2hmHh) (6-132) Q1.366k (hmhmlhmR2lg(1)lg(10.2)r0lr0(2)基坑近河岸,含水层厚度不大时(图6-169b)
Q1.366ks[lsl] (b>M/2) (6-133) 2b0.66llb2lglg0.25lg2r0r0MM0.14l2式中 M——由含水层底板到滤头有效工作部分中点的长度。
(3)基坑近河岸(含水层厚度很大时):
Q1.366ks[lsl] (b>l) (6-134) 2b0.66l0.44llglg0.22arshr0r0blsl] (b<l) (6-135) 2b0.66lllglg0.11r0r0bQ1.366ks[
图6-169 均质含水层潜水非完整井涌水量计算简图
(a)基坑远离地面水源;(b)基坑近河岸,含水层厚度不大;
(c)基坑近河岸,含水层厚度很大
3.均质含水层承压水完整井基坑涌水量计算 (1)基坑远离地面水源(图6-170a)
Q2.73kMSRlg(1)r0 (6-136)
式中 M——承压含水层厚度。
(2)基坑近河岸(图6-170b)
Q2.73kMS (b<0.5r0) (6-137) 2blg()r0(3)基坑位于两地表水体之间或位于补给区与排泄区之间(图6-170c)
Q2.73k(2HS)S (6-138)
2(b1b2)(b1b2)lg[cos]r02(b1b2)
图6-170 均质含水层承压水完整井涌水量计算简图
(a)基坑远离地面水源;(b)基坑近河岸;(c)基坑位于两地表水体之间
4.均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算(图6-171)
Q2.73kMS (6-139)
RMlMlg(1)lg(10.2)r0lr0
图6-171 均质含水层承压水非完整井涌水量计算简图
5.均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算
(2HM)Mh2 (6-140) Q1.366kRlg(1)r0
图6-172 均质含水层承压-潜水非完整井基坑涌水量计算简图
6-2-8-4 降水
降水即在基坑土方开挖之前,用真空(轻型)井点、喷射井点或管井深入含水层内,用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下,同时使土体产生固结以方便土方开挖。
1.降水井(井点或管井)数量计算
n1.1Q (6-143) q式中 Q——基坑总涌水量;
q——设计单井出水量;
真空井点出水量可按36~60m3/d确定; 真空喷射井点出水量按表6-128确定; 管井的出水量q(m3/d)按下述经验公式确定:
q120rsl3k (6-144)
rs——过滤器半径(m);
l——过滤器进水部分长度(m); k——含水层的渗透系数(m/d)。
喷射井点的设计出水能力 表6-128
型号 外管直喷射管 工作水 工作水 设计单个井 适用含水层 径 (mm) 1.5型并列式 2.5型圆心式 4.0型圆心式 6.0型圆心式 38 68 100 162 喷嘴直径 (mm) 7 7 10 19 混合室直径 (mm) 14 14 20 40 压力 (MPa) 0.6~0.8 0.6~0.8 0.6~0.8 0.6~0.8 流量 (m3/d) 112.8~163.2 110.4~148.8 230.4 720 点出水能力 (m3/d) 100.8~138.2 103.2~138.2 259.2~388.8 600~720 渗透系数 (m/d) 0.1~5.0 0.1~5.0 5~10 10~20
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