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1、A轻型井点设备工作原理：,（2）轻型井点布置和计算：,B应掌握的资料：,、水文地质资料：地下水含水层厚度、 承压或非承压及地下水变化情况、 土质、土的渗透系数、 不透水层位置。,、工程性质：基坑（槽）形状、大小及深度。,、设备条件：井管长度、泵的抽吸能力。,C轻型井点布置内容：,、平面布置：确定井点布置的形式、总管长度、 井点管数量、水泵数量及位置。,D布置和计算步骤,确定平面布置,高程布置,计算井点管数量等,调整,、高程布置：确定井点管的埋置深度。,E轻型井点设计计算方法：,确定平面布置：,单排布置：适用于基坑、槽宽度小于6，且降水深 度 不超过5的情况，井点管应布置在地下水的 上游一侧，两
2、端延伸长度不宜小于坑、槽的 宽度。,双排布置：适用于基坑宽度大于6或土质不良的情况。,环形布置：适用于大面积基坑。 U形布置：则井点管不封闭的一段应设在地下水的下游方向。,平面布置的构造要求：,井点管距离基坑壁一般不宜小于0.71.0m； 井点管间距依土质、降水深度、工程性质而定，一般取值0.81.6m，个别的也不超出2m；,井点管在靠近河流、总管四角部位，要适当加密； 一套抽水设备能够带动的总管长度为100120m； 采用多套井点设备时，要求各套井点总管之间设置阀门隔开，当其中一套发生故障时，开启相邻的阀门，借助临近泵组抽水。,高程布置：确定井点管埋深，即滤管上口至总管埋设面的距离。,单排布
3、置,双排、U型、环型布置,h h1hi L,高程计算公式：,式中： h井点管埋深（； h1总管埋设面至基底的距离（）； h基底至降低后的地下水位线的距离（）； 水力坡度； 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为井点管至对边坡脚的水平距离（）。,计算结果尚应满足下式：,h hpmax,一般轻型井点67。 h井点管埋深（；,式中 ：hpmax抽水设备的最大抽吸高度，,（） 实际工程中，井点管均为定型的，有一定标准长度。通常根据给定井点管长度验算h，如h0.51，则可满足。,计算公式如下： h. 式中：h井点管长度 0.2井点管露出地面的长度 h基底至降低后的地下水位线的距离（）；
4、 h1总管埋设面至基底的距离（）；,有关数据的取值：,（） i的取值：当单排布置时i1/41/5； 当双排布置时i1/7； 当环形布置时i1/10。,（）为井点管至水井中心的水平距离。,（）井点管布置应离坑边有一定距离（0.71），以 防止边坡塌土而引起局部漏气。,（） h一般取0.51，根据工程性质和水文地质状况确定。,高程布置的构造要求： 如果计算出的井点管埋置深度HA6m，则需要降低总管平台面的标高，以适应降水深度的要求； 在考虑井点管的HA时，要顾及到井点管标准长度的取值57m； 井点管露出地面的长度为0.20.3m； 在任何情况下，滤管必须埋置在含水层中； 当一级井点达不到降水深度要
5、求，应先采用其他降水方法（如集水坑降水），然后再将总管安装在原有地下水位线以下，以增加降水深度； 二级井点降水，即挖去第一层井点所疏干的土，然后再在底部装设第二层轻型井点。,总管及井点管数量的计算：,（）水井的分类：,分类依据： 根据井底是否达到不透水层，水井可分为：完整井、非完整井； 根据地下水有无压力，水井又可分为：无压力井、承压井。 水井分类： 无压完整井、无压非完整井； 承压完整井、承压非完整井。,（）裘布依理论,抽水影响半径内，从含水层的顶面到底部任意点的水力坡度是一个恒值，并等于该点水面处的斜率； 抽水前地下水是静止的，即天然水力坡度为零； 对于承压水，顶、底板是隔水的； 对于潜水
6、适用于井边水力坡度不大于l4，底板是隔水的，含水层是均质水平的； 地下水为稳定流（不随时间变化）。,基本假定：,当均匀地在井内抽水时，井内水位开始下降。经过一定时间的抽水，井周围的水面就由水平的变成降低后的弯曲水面，最后该曲线渐趋稳定，成为向井边倾斜的水位降落漏斗。 右图为无压完整井抽水时水位的变位情况。在纵剖面上流线是一系列曲线，在横剖面上水流的过水断面与流线垂直。,（1）无压完整井单井的涌水量Q计算：,H：含水层厚度，m； h：井内水深，m； R：抽水影响半径，m； r：水井半径，m； k：土的渗透系数，m/d。,（C） 涌水量计算,（2）承压完整井单井的涌水量Q计算：,H：承压水头高度，
7、m； M：承压含水层厚度，m； s：井中水位降低深度，m。,3、井点系统（群井）涌水量计算,群井的组成： 有许多单井组成。 群井涌水量的特点： 各井点同时抽水时，各个单井之间的距离抽水影响半径R； 各单井的水位降落漏斗彼此干扰，其涌水量比单独抽水时小； 群井的总涌水量各单井涌水量之和。,但在井点系统中，各井点管是布置在基坑周围，许多井点同时抽水，即群井共同工作，其涌水量不能用各井点管内涌水量简单相加求得。,群井涌水量的计算，可把由各井点管组成的群井系统，视为一口大的单井，设该井为圆形的，可得出群井的涌水量计算公式：,单井计算图：,式中：K:土的渗透系数，m/d,群井降水影响半径（）,基坑中心的
8、水位降低值（）,无压完整井群井的涌水量计算公式：,环状井点假象半径（）,环状井点系统包围的面积（2）,含水层厚度（）,无压非完整井的井点系统涌水量公式：,式中：H0有效含水深度（或抽水影响深度）。 当计算出的 H0 大于实际含水层厚度 H 时，取 H0H,（3）承压完整井环形井点涌水量计算： M：承压含水层厚度，m；k、R、x0、s：同前。,（4）承压非完整井环形井点涌水量计算： r ：井点管的半径，m； l1 ：井点管进入含水层的深度，m。,应用上述公式时先要确定x0，R，K,第一步：确定x0,由于基坑大多不是圆形，因而不能直接得到x0。当矩形基坑长宽比不大于5时，环形布置的井点可近似作为圆
9、形井来处理，并用面积相等原则确定，此时将近似圆的半径作为矩形水井的假想半径：,F 环形井点所包围的面积（）,x0环形井点系统的假想半径（）,第二步：确定R,抽水影响半径，与土的渗透系数、含水层厚度、水位降低值及抽水时间等因素有关。,在抽水25后，水位降落漏斗基本稳定，此时抽水影响半径可近似地按下式计算：,第三步：确定K,渗透系数 K 值对计算结果影响较大。K值的确定可用现场抽水试验或实验室测定。对重大工程，宜采用现场抽水试验以获得较准确的值。,（c）单根井管的最大出水量：,(根),式中：L总管长度（）,井点管最少根数,（d）井点管最少数量：,（e）井点管最大间距：,n = 1.1Q/q,注意：
10、 实际采用的井点管间距D应当与总管上接头尺寸相适应。即尽可能采用0.8，1.2，1.6或2.0m且Dn，一般n应当超过1.1n，以防井点管堵塞等影响抽水效果。 井距取值必须大于5d（d为滤管周长），以防止各个井点之间的干扰较大，出水量显著减少； 对于渗透系数小的土质，井距应当布置得小些； 靠近河流处，井点管宜适当加密； 井距应与总管上的接头间距相匹配。,（四）轻型井点系统的设计实例,案例：某工业厂房施工基坑的底面宽度为8m，长度为15m，基坑的深度为4.5m，挖土边坡1:0.5，该基坑的平、剖面示意如下图所示。 勘探数据：天然地面以下为1m厚亚粘土，其下为8m厚中砂（渗透系数k=12m/d）；
11、再往下为不透水粘土层，地下水位在地面以下1.5m。 采用轻型井点降低地下水位，试进行井点系统的设计： （1）轻型井点的系统布置； （2）涌水量计算； （3）井点管数量与间距计算，选择抽水设备。,底宽8m,底长15m,（自然地坪）,（1m亚粘土）,（8m砂土）,（不透水粘土层）,1、井点系统布置,（1）环状井点系统：（基坑的长宽比5）,为使总管接近地下水位、不影响地面交通，将其埋设在地面以下0.5m处； 由于基坑上口的平面尺寸为12m19m，井点管距基坑边缘为1m，所以井点管所围的面积为：（12+12）m （19+12）m = 14 m21 m 。,底宽8m,底长15m,（2）基坑中心的降水深度
12、s： s=4.5-1.5+h1=4.5-1.5+0.5=3.5m；（注：地下水位在地面以下1.5m） 式中，h1为基坑底面至降低后的地下水位线的距离，取0.5m1.0m。 （3）采用一级轻型井点系统，井点管的埋设深度HA 不包括滤管，HA= H1+h1+iL=（4.5-0.5）+0.5+0.1x（142）=5.2m,i：水力坡度，环形井点取0.1；s：井点管内的水位降低深度。,（4）采用长6m、直径50mm的井点管，滤管长度 l = 1m。 由于井点管露出地面0.2m，以便与总管连接，则井点管埋入土中的长度=6-0.2=5.8m（不包括滤管），大于HA =5.2m，故高程布置符合要求。,（5）
13、水井类型的确定：,井点管与滤管的总长度 =6+1 = 7m； 滤管底部离不透水层的距离= H-(s+l）=（9-1.5）-（s +iL+l）= 7.5 - 3.5+0.1x（14/2）+1 =7.5-( 4.2+1 )=2.3m； 因此，可以按无压非完整井环形井点系统设计。,2、基坑涌水量的计算：,（1）基坑中心的水位降低值：s = 3.5m； （2）井点管内的水位降低值：s=s+iL=3.5+0.1x(14/2)=4.2m； （3）含水层厚度H =9-1.5=7.5m，则需确定：有效抽水影响深度H0 s/(s+l)=4.2/(4.2+1)=0.8； 查表可得：H0=1.85x( s+l )=
14、1.85x( 4.2+1 )= 9.62m； 由于H0H，这样取 H0= H= 7.5m。,（5）抽水影响半径R,（6）基坑假想半径x0 条件：基坑长宽比小于5。,（7）总涌水量Q,3、井点管数量及井距计算,（1）单根井点管的出水量q（滤管直径d取50mm）：,（2）井点管数量n n=1.1Q/q=1.1x799.38/23.37=37.63，取n=38根。 （3）井距D D=L/n=（14+21）2/38=1.84m D=1.84m5d=0.785m，D=1.84m符合要求。 此处取实际井距为1.6m，实际总根数44根。 （4）基坑施工时，井点系统的平面、高程布置示意如图1、2所示。,（1）
15、选择真空泵,4、抽水设备的选择,干式（或往复式）真空泵：常用型号有W5、W6 ，采用W5型真空泵时，总管长度一般不大于100m；采用W6型真空泵时，总管长度一般不大于120m。 抽水设备所带动的总管长度为70m，选用W5型干式真空泵，所需要的最低真空度hk=10（h+h）=10（6+1.0）=70（kPa） h为水头损失，可近似取1.01.5；h为轻型井点的降水深度6m。,（2）选择水泵,水泵所需流量：Q1=1.1Q=1.1799.38=879.32m/d=36.64m/h； 水泵吸水扬程Hs6.0+1.0=7.0m； 根据Q1及Hs，查常用离心泵性能表，选用3B33型离心泵。,（四）轻型井点
16、施工,1、工艺流程：,定位放线； 铺设总管； 冲孔成点； 安装井点管； 填砂砾滤料、上部用粘土密封； 用弯联管将井点管与总管接通； 安装抽水设备后，开动试抽水； 测量观测井中地下水位的变化。,4、轻型井点的施工：,施工过程：,（1）准备工作：井点设备、动力、水源及必要材料的准 备，排水沟开挖，附近建筑物的标高观 测以及防止附近建筑物沉降措施的实施。 （2）井点系统的埋设： 埋设井点的程序：先排放总管，再埋设井点管，用 弯联管将井点与总管接通，然后安装抽水设备。 井点管的埋设方法：水冲法（分冲孔与埋管两过程）,井点管埋设：,水冲法：借助高压力水来冲刷土体，用冲管扰动土体助冲，将土层冲成圆孔后，再埋设井点管；,冲孔直径300mm，保证井管四周的砂滤层厚度；,冲孔深度要比滤管的底部深0
