急!高分求解,一道建筑工程井点系统布置和设计的题
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一般管长在5~7米 间距在1~3米 这个就是按地下水量和涌水量决定的。而井管在55~75mm之间。你遇到情况 基坑并不大 地下水量并不多,如果采用井点降水就按一般的设计就可以了,采用55支管,间距1.5米布置,深度5米,支管布置在基坑下,主排水管放在基坑边缘1米处。
一.概况
永基时代旺角位于盐城市解放南路与大庆东路交汇处,基坑周长335米,地面标高为-0.9米,基坑大部深-4.75米,承台底标高分为-5.35米和-5.65米两种,局部深-6.0米,基坑四周为深层搅拌桩止水,南侧,西侧为钻孔灌注桩+深层搅拌桩+压密注浆,
二.基坑范围内地质情况
层高标准(m) 垂直渗透系数(cm/s) 水平渗透系数(cm/s)
1.素填层: 0.6-1.3 2.22E-06 5.57E-06
2.粘土: 0.3-0.7 2.92E-08 2.54E-07
3A。淤泥质粉质粘土:-1.39- -0.97 1.96E-05 1.42E-06
3B。砂质粉土: -2.89- -2.37 1.65E-05 5.05E-04
3C。淤泥质粉质粘土:-8.18- -7.59 2.10E-07 3.25E-06
4.粉质粘土: -10.18- -9.62 7.77E-08 5.56-07
三.水文地质情况
该工程场地地下水主要为空隙潜水,主要分布于4层粉质粘土之上,其主要补给来源为大气降水及地表水,对基坑开挖有影响的主要市3B,3C层,尤其市3C层,渗透系数较大,方便于基坑开挖,确保开挖面以上无水,结合该工程实际情况和我公司多年的降水经验,拟采用轻型井点降水法降低地下水位。
四.轻型井点设计
1.井点系统的布置
根据本工程地质情况和平面形状,轻型井点选用环形布置。为是总管接近地下水位,表层土挖去0.5m,则基坑上口平面尺寸为70m×100m,布置环形井点。总管距基坑边缘1m,总管长度L=[(70+2)+(100+2)]×2=348(m)坑内采用二级井点降水,根据挖深及开挖范围采用环形井点布置,其平面尺寸约为50m×60m(具体尺寸以设计图纸为准,现场调整)。总管距基坑边缘1m,总管长度L=[(50+2)+(60+2)]×2=228(m)。水位降低值S1=5.35-0.7+0.5=5.15(m),S2=5.65-0.7+0.5=5.45(m),S3=6.5-0.7+0.5=6.30(m)。采用一级轻型井点,井点管的埋设深度(总管平台面至井点管下口,不包括滤管)。HA1≥H1+h+IL=5.15+0.5+10%×7=6.4(m),HA1≥H1+h+IL=5.45+0.5+10%×7=6.7(m)。HA1≥H1+h+IL=6.30+0.5+10%×7=7.7(m)。分别采用7.4m,7.7m,8.7m长的井管,直径50mm,滤管长1.0m。井点管外露地面0.2m,埋入土中6.6m,6.9m,7.9m(不包括旅馆)大于7.4m,7.7m,8.7m,符合埋深要求。
2.基坑涌水量计算
井点管及滤管分别长7.4m,7.7m,8.7m,滤管长宽比小于5,可按无压非完整井环形井点系统计算。
按无压非完整井环点系统涌水量计算公式进行计算。Q=1336K×(2Ho-S)S/LgR-Lgx0Ho取:10.20(m).K:渗透系数取平均值K=2.54×10-4cm/s 。R抽水影响半径:R=1.95×S(HoK)=1.95×5.15×10.2×2.19=150m,基坑假象半径,Xo=F/3.14=47.21(m),以上数据代入公式,得基坑涌水量Q:Q=464.30(m3/d)。
3.单根井点管出水量:Q=65∏dl=13.25(m3/d)。
井点管数量n=1.1Q/q=45(根/套),井距:实际总根数350根,需要7套。坑内需要220根,约5套,具体数量根据实际工程情况确定。
4.抽水设备选用
抽水设备所带动的总管长度为50m/套,选用W5型干式真空泵。
五:井点降水方案
井点降水管间距采用1米左右,每套设备降水周长不超过40米为宜。
5.1.施工准备
5.11.检查所有电力控制柜是否完好,漏电保护是否有效,连接电缆是否有破损。
5.12.检查电动机、离心泵是否能够正常运转,易破坏物件是否需要更换。
5.13.检查降水主管、降水支管是否符合要求,破损、漏气的地方及时维修。5
5.14.检查高压冲管设备是否达到压力要求,水枪头是否达到冲孔要求。
5.15.检查备用易损件和备用设备是否齐全。
5.2.安装井点降水设备
5.21.按甲方要求放出降水边线,要离开土建基坑施工边线5-8米。
5.22.在施工场地先形成100M2的蓄水池,将高压冲管设备放入蓄水池,连接好水枪头。
5.23.在安置降水支管的地方先刨出记号坑,然后按顺序进行冲孔,孔径应在20-30CM之间,如降水区土质为淤泥质或其他非砂质土,应尽量扩大冲孔直径。
5.24.冲孔后,应立即安装降水支管,降水支管应轻放止孔底,不可让其自然沉入孔底,应人工扶住支管,漫漫沉入孔底,到达孔底后,立即在管周围,填满中粗砂。每孔砂应达到100KG左右,以将降水滤管以上1M埋设为宜。
5.25.填砂后,应将降水支管向上提30-50CM,并上下来回活动支管,让砂充分黏附管壁周围。
5.26.支管安装完毕后,连接降水主管。主管间连接应连接牢固,不漏气。
5.27.主管与支管连接要确保不漏气,并要将支管扎于主管上。
5.28.离心泵安装要注意正向与反向,并要添加润滑才能开机。
5.29.水箱中水要加满才能使压力达到最佳状况。
5.2.10.查气时,应先堵漏气大的。再堵漏气小的,漏气的地方要用专用黄油封堵,不可用其他代替。
5.3.设备运行维护
5.31.设备开机后,不能停机,要24小时运行。
5.32.将备用泵和电机调试好,发现运行设备有故障时,应及时替换,并将替换设备维修好。
5.33.晚上应形成值班制度,工作人员要不间断的检查设备运行情况。
5.34.发现降水管漏气时,尽可能不关机进行封堵。
六.设备拆除
6.1.轻型井点降水设备的拆除应有图纸设计人员的同意。
6.2.在地下室后浇带未施工前,后浇带设备不可以拆除。
6.3,拆除地下室室外围降水管时,应同时进行土方回填,防止地下室
轻型井点降水设计例题 某厂房设备基础施工,基坑底宽8m,长12m,基坑深4.5m,挖土边坡1:0.5,基坑平、剖面如下图所示。经地质勘探,天然地面以下1m为亚粘土,其下有8m厚细砂层,渗透系数K=8m/d, 细砂层以下为不透水的粘土层。地下水位标高为-1.5m。采用轻型井点法降低地下水位,试进行轻型井点系统设计。 解: 1)井点系统的布置 根据本工程地质情况和平面形状,轻型井点选用环形布置。为使总管接近地下水位,表层土挖去0.5m,则基坑上口平面尺寸为12m×16m,布置环形井点。总管距基坑边缘1m,总管长度 L=[(12+2)+(16+2)]×2=64(m) 水位降低值 S=4.5-1.5+0.5=3.5(m) 采用一级轻型井点,井点管的埋设深度(总管平台面至井点管下口,不包括滤管) HAH1 +h+IL=4.0+0.5+ ×( )=5.2(m) 采用6m长的井点管,直径50mm,滤管长1.0m。井点管外露地面0.2m,埋入土中5.8m(不包括滤管)大于5.2m,符合埋深要求。 井点管及滤管长6+1=7m,滤管底部距不透水层1.70m((1+8)-(1.5+4.8+1)=1.7),基坑长宽比小于5,可按无压非完整井环形井点系统计算。 2).基坑涌水量计算 按无压非完整井环形点系统涌水量计算公式(式1—23)进行计算 Q= 先求出H0、K、R、x0值。 H0:有效带深度,按表1-16求出。 s’=6-0.2-1.0=4.8m。根据 查1-16表 ,求得H0: H0 =1.85(s+1)=1.85(4.8+1.0)=10.73(m) 由于H0 >H(含水层厚度H=1+8-1.5=7.5m),取H0=H=7.5(m) K: 渗透系数,经实测 K=8m/d R: 抽水影响半径, (m) x0: 基坑假想半径,x0 = (m) 将以上数值代入式 1—28,得基坑涌水量Q: Q= =1.366×8× (m3/d) 3)计算井点管数量及间距 单根井点管出水量: q=65pdl =65×3.14×0.05×1.0× =20.41(m3/d) 井点管数量: n=1.1 31(根) 井距: D= 2.1(m) 取井距为1.6m,实际总根数40根(64÷1.6=40)。 4)抽水设备选用 抽水设备所带动的总管长度为64m。选用W5型干式真空泵。所需的最低真空度为: hk = 10×(6+1.0) =70(KPa) 所需水泵流量: Q1 =1.1Q=1.1×570.6=628(m3/d)=26(m3/h) 所需水泵的吸水扬程: Hs 6+1.0=7(m) 根据Q1、Hs查1-16得知可选用2B31型离心泵。
螺杆真空泵的选型如图所示:
螺杆真空泵是利用一对螺杆,在泵壳中作同步高速反向旋转而产生的吸气和排气作用的抽气设备,它是油封式真空泵的更新换代产品,能抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体场合,在国内制药、化工、半导体等对清洁真空要求较高的企业领域得到广泛应用。
螺杆真空泵的优点:
各种真空泵的发展愈来愈受到真空应用场合的影响,一般的真空系统无法满足清洁无油及耐腐蚀的要求,因此近年来干式真空泵市场需求量很大,真空获得产品已经出现更新换代的局面,大量的有油真空系统已被无油清洁的真空系统所代替。
国外几乎每一家较大的真空公司都生产各种不同型式的干式真空泵.螺杆真空泵属于非接触型干式泵,是20世纪90年代初期出现的一种理想的泵种,以其抽速范围宽、结构简单紧凑、抽气腔元件无摩擦、寿命长、能耗低、无油污染等优点得以广泛应用。
干式螺杆真空泵由于其优越的性能,在欧美和日本已经成为微电子、半导体、制药、精密加工等行业首选真空获得设备,日本在螺杆压缩机基础上,很早就研发出了真空泵的多头转子型线,并投入市场。
德国几家真空设备公司也逐步的开发出了等螺距、变螺距转子型线,并在转子和机体冷却方面做了很多研究。中国企业在2008年也将螺杆真空泵的生产进入批量化生产,在化工制药等行业得到很好的应用。
干式真空泵很早就出现了,但没有明确的定义。就代替油封式机械泵来说,一般通用的说法是:
能在大气压到10-2Pa
的压力范围内工作在泵的抽气流道(如泵腔)中,不能使用任何油类和液体、排气口与大气相通,能连续向大气中排气的泵,
即称为干式真空泵(也称为无油真空泵)。干式真空泵的分类
现在市场上提供的干式泵种类很多。就其基本原理来分,
只有两类,
即:
①
容积式的无油真空泵,
例如多级罗茨泵、爪型泵、往复式活塞泵、螺杆式泵和涡旋式泵等。这种干式泵的极限压力一般为0.1~10Pa,
抽速为0.01~
0.04m
3?s。
②
动量传输式的无油真空泵,如涡轮式无油泵。排气侧与大气相接,
在连续流状态下压缩比较高。它是一种粗抽泵,
可从大气压抽到1022Pa。在结构上采用径向流和周向流泵的复合式结构,多级串联抽气。这种涡轮式泵的极限压力约为10-2Pa,
抽速为0.02~0.15m
3?s。牵引型干式泵也属于动量传输式的干式泵。
这些干式泵和油封式机械泵相比,
达到同样的极限压力,
其残余气体成分则全然不同,经分析结果明,
油封泵的残余气体,
CnHm
气体(碳氢化合物气体)为其主要成分,
而干式泵的残余气体为空气的组成成分。这就证实了干式泵的抽气不再有油的污染了。
有些干式泵在结构设计上,
如泵的传动齿轮和轴承等仍在使用润滑油,
也有用合成油,
如PFPE
油和其油脂等,并采取一定的措施使油蒸汽在泵腔内不存在,
严格来说不是全无油的泵,
但经分析,
这种合成油的成分在泵入口处是微乎其微的,并无影响。