管井结构设计
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范文范例指导参考供水管井设计、施工及验收规范1986-5-12主编单位:中国市政工程西南设计院批准部门:中华人民共和国城乡建设环境保护部实行日期:1986年12月1日关于批准颁发《供水管井设计、施工及验收规范》的通知(86)城城字第236号根据原国家城市建设总局(80)城科字第51号文安排,由中国市政工程西南设计院负责组织编制的《供水管井设计、施工及验收规范》,现经我部审查,批准为部标准,编号为CJJ10- 86, 自一九八六年十二月一日起实行。
在实行过程中,如有问题或意见,请函告成都市外北曹家巷中国市政工程西南设计院《供水管井设计、施工及验收规范》管理组。
城乡建设环境保护部一九八六年五月十二日第一章总则第1.0.1条本规范适用于生活饮用和工业生产供水管井的设计、施工及验收。
第1.0.2条供水管井的设计、施工,应在具有必要的水文地质资料后进行。
当水文地质资料不能满足供水管井的设计、施工时,应按勘探开采井设计、施工。
第1.0.3条供水管井所使用的材料,应符合本规范及现行标准的有关规定。
第二早管井设计第一-节现场踏勘第2.1.1条设计前,应根据任务要求,搜集和研究建井地区的有关资料。
第2.1.2条现场踏勘时,应了解建井地区的地下水开发利用情况及施工条件,并核实已有资料。
第二节井群布置及井位确定第2.2.1条井群位置(井位)的确定,应考虑下列因素:一、需水量和水质要求;二、地下水资源可靠;三、城镇规划和现有给水设施;四、施工、运行和维护方便;五、有足够的卫生防护范围;六、需水量增加时,有扩建可能。
第2.2.2条井群的布置,应进行水文地质计算,经技术经济比较后确定。
遇地下水补给来源充足的大厚度含水层或多层含水层时,可设计分段或分层取水井组;与学习资料整理范文范例指导参考河流联通性良好的含水层,可设计傍河井群;岩溶地区地下水特别富集时,可设计同深度井组。
第2.2.3条井群设计时,应设置长期观测孔。
观测孔的设计,应符合《供水水文地质勘察规范》(TJ27—78)的有关规定。
供水管井设计、施工及验收规范CJJ10—86四川省主编单位:中国市政工程西南设计院批准部门:中华人民共和国城乡建设环境保护部实行日期:1986年12月1日关于批准颁发《供水管井设计、施工及验收规范》的通知(86)城城字第236号根据原国家城市建设总局(80)城科字第51号文安排,由中国市政工程西南设计院负责组织编制的《供水管井设计、施工及验收规范》,现经我部审查,批准为部标准,编号为CJJ10—86,自一九八六年十二月一日起实行。
在实行过程中,如有问题或意见,请函告成都市外北曹家巷中国市政工程西南设计院《供水管井设计、施工及验收规范》管理组。
城乡建设环境保护部一九八六年五月十二日第一章总则第1.0.1条本规范适用于生活饮用和工业生产供水管井的设计、施工及验收。
第1.0.2条供水管井的设计、施工,应在具有必要的水文地质资料后进行。
当水文地质资料不能满足供水管井的设计、施工时,应按勘探开采井设计、施工。
第1.0.3条供水管井所使用的材料,应符合本规范及现行标准的有关规定。
第二章管井设计第一节现场踏勘第2.1.1条设计前,应根据任务要求,搜集和研究建井地区的有关资料。
第2.1.2条现场踏勘时,应了解建井地区的地下水开发利用情况及施工条件,并核实已有资料。
第二节井群布置及井位确定第2.2.1条井群位置(井位)的确定,应考虑下列因素:一、需水量和水质要求;二、地下水资源可靠;三、城镇规划和现有给水设施;四、施工、运行和维护方便;五、有足够的卫生防护范围;六、需水量增加时,有扩建可能。
第2.2.2条井群的布置,应进行水文地质计算,经技术经济比较后确定。
遇地下水补给来源充足的大厚度含水层或多层含水层时,可设计分段或分层取水井组;与河流联通性良好的含水层,可设计傍河井群;岩溶地区地下水特别富集时,可设计同深度井组。
第2.2.3条井群设计时,应设置长期观测孔。
观测孔的设计,应符合《供水水文地质勘察规范》(TJ27—78)的有关规定。
水源井结构设计
一、管井
设计管井直径采用6″pvc塑料硬管(内径D=160mm),井管下部打渗水孔, 缠滤网,井管底部用3cm厚圆木板做底垫,考虑到填充滤料,成井孔直径360mm,滤料厚度10cm,滤料直径10cm左右,填充高度等于渗水孔高度。
滤水管长度取6m。
井台是管井的地上部分,起保护井身和防止污物、泥沙进入井内。
井台高出地面50cm,用200井砼现场浇筑成形,圆涵直径为56cm,壁厚20cm,与井管壁留有一定的空隙,以便井罩安放。
井罩为钢结构,罩身用2mm钢板焊接而成。
在罩顶用φ12钢筋制作一个提手,方便安放。
为防止井罩丢失,在井罩井壁管和圆涵壁的直径线上钻两个孔,用φ18钢筋制成固定栓,并加式锁鼻,锁上井罩。
详见水源井结构设计图。
二、大口井
设计大口井井管采用砼预制圆管,井管内径D为120cm,壁厚10cm,井管下部打渗水孔,缠滤网,预制砼多孔涵管(滤水管)长3m。
大口井最下段为沉淀管,以沉淀流入井中的泥沙,深度为0.5m。
预制多孔涵管外壁放人工填砾,填充滤料成孔直径180cm,滤料厚20cm ,井管底部用厚木板
过堵。
在预制砼管外壁绕涵管埋人工封闭物。
人工封闭物厚20cm ,填埋深度4.5m,进水方式采用井壁与井底联系进水。
井深初步拟定8m。
为防止污物、泥沙进入井内,大口井顶都应有井台。
井台为预制钢筋砼圆管,圆管外径为180cm ,壁厚20cm,地面以上0.5m 。
井台上部为预制钢筋井盖,井盖厚10cm ,井盖直径为180cm ,在井盖、井台上预埋φ16钢筋作为锁鼻,锁上井盖。
供水管井技术规范前言本规范是根据国家计委计综合〔1991〕290号文的要求,由原冶金工业部主编,具体由冶金工业部武汉勘察研究院会同中国市政工程西南设计研究院、中国煤田地质总局、冶金工业部勘察研究总院、中国有色金属工业总公司昆明勘察院和合肥工业大学等单位组成修订组,对原《供水管井工程施工及验收规范》GBJ 13—66进行修订而成。
由于规范增加了管井设计的内容,故更名为《供水管井技术规范》,经建设部1999年4月13日以建标[1999] 101号文批准,并会同国家质量技术监督局联合发布。
在修订过程中,修订组进行了大量的调查研究,针对原规范在执行中发现的问题及生产中提出的新的要求,认真总结了我国供水管井设计和施工的实践经验,并广泛征求了全国有关单位和专家的意见,最后由原冶金工业部会同有关部门审查定稿。
本次修订的主要内容有:关于术语与符号的规定;增加了管井设计的要求;关于管井施工的技术要求等。
在执行本规范过程中,希望各单位结合工程实践和科学研究,认真总结经验,注意积累资料。
如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交武汉市冶金大道177号冶金部武汉勘察研究院《供水管井技术规范》国家标准管理组[邮政编码430080,传真(027)86861906],以供今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:冶金工业部武汉勘察研究院参编单位:中国市政工程西南设计研究院中国煤田地质总局冶金工业部勘察研究总院中国有色金属工业总公司昆明勘察院合肥工业大学主要起草人:胡琏张锡范叶贵钧李天成蒋本昌邱掌珠1 总则1.0.1 为统一供水管井工程的设计和施工的技术要求,特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于生活用水和工业生产用水管井工程的设计、施工及验收。
1.0.3 供水管井的设计与施工,应在取得现行国家标准《供水水文地质勘察规范》GBJ 27规定的勘探阶段的水文地质资料后进行。
当资料不能满足管井的设计或施工时,应补做相当于勘探阶段的水文地质勘察工作,或按勘探开采井进行。
管井的概念管井的概念管井是一种用于地下工程中的基础设施,它是为了在地下开挖过程中保持土壤的稳定性而设计的。
管井通常由混凝土或钢筋混凝土制成,具有较高的强度和稳定性。
它们可以用于排水、通风、电缆布线等目的,也可以作为紧急出口和逃生通道。
一、管井的类型1. 排水管井:排水管井用于收集和排放地下水,防止地下水渗入建筑物或其他地下结构物。
2. 通风管井:通风管井用于提供空气流动,以确保工作区域内有足够的氧气,并将有毒气体排出。
3. 电缆管道:电缆管道用于安装电缆,并提供必要的保护和支撑。
4. 紧急出口:紧急出口是一种逃生通道,可在火灾或其他紧急情况下使用。
二、管井的结构1. 顶部盖板:顶部盖板是覆盖在管井顶部的平面结构。
它可以防止外部杂物进入管井内部,并提供必要的支撑。
2. 壁板:壁板是管井的主要结构部件,它由混凝土或钢筋混凝土制成。
壁板可以承受地下水压力和地震力,确保管井的稳定性。
3. 底板:底板是管井底部的平面结构。
它可以防止地下水进入管井内部,并提供必要的支撑。
4. 排水孔:排水孔位于管井底部,用于收集和排放地下水。
5. 通风口:通风口位于管井顶部,用于提供空气流动,并将有毒气体排出。
6. 电缆孔:电缆孔位于管井侧面或底部,用于安装电缆,并提供必要的保护和支撑。
7. 紧急出口门:紧急出口门位于管井侧面或顶部,可在火灾或其他紧急情况下使用。
三、管井的安装1. 设计阶段:在设计阶段,需要确定需要安装哪种类型的管井以及其位置和尺寸。
还需要考虑到周围环境对管井的影响,如地质条件、地下水位、地震等。
2. 施工阶段:在施工阶段,需要按照设计要求进行管井的开挖和构建。
首先需要开挖出管井的位置和尺寸,然后安装顶部盖板、壁板和底板,并设置排水孔、通风口、电缆孔和紧急出口门。
3. 检测阶段:在完成管井的安装后,需要进行检测以确保其符合设计要求。
检测包括对管井结构的强度和稳定性进行测试,以及对排水、通风、电缆布线等功能进行测试。
管井结构设计5.1一般规定5.1.1管井结构设计应按供水管井、降水管井、热源管井等不同的用途分别进行。
5.1.2降水管井可分为疏干井和减压井。
一眼降水管井可同时承担疏干井和减压井两种功能。
5.1.3回灌管井的结构设计应符合本规范表3.0.1的规定。
5.1.4管井结构设计应包括井身结构设计、过滤器结构设计和井管配置。
5.1.5井身结构设计应包括下列内容:1不同深度井段的长度及变径位置;2开口井径;3安泵段井径;4开采段井径;5终止井径;6封闭位置及材料;7井的附属设施。
5.1.6井管配置应包括下列内容:1与井身设计相匹配的井管长度和井管管径;2合理选择不同用途、不同材质和不同管径的井管;3取水目的层中过滤管的配置应与所设计的过滤器类型相适应。
5.1.7过滤器设计应包括下列内容:1过滤器的类型及结构;2当为非填砾过滤器时,过滤管的材质、规格、长度和下置位置;3当为填砾过滤器时,除应包括本条第2款的内容外,还应有滤料的材质、规格、充填位置和厚度等内容。
5.2井身结构设计5.2.1井身结构应根据取水(回灌)目的层的岩性、厚度、埋深、富水性、水力性质、上覆地层的特征及钻进工艺进行设计,并宜符合下列规定:1宜按成井要求确定开采段井径;2宜按地层、钻进方法确定井段的变径和相应长度;3宜按井段变径需要确定井的开口井径;4在松散层中,当井深小于100m时,可一径到底;井径宜为500mm~800mm。
5.2.2开采段井径应根据管井设计出水量,以及允许井壁进水流速、含水层埋深、开采段长度、过滤器类型及钻进工艺等因素综合确定。
5.2.3松散层中非填砾过滤器管井的开采段井径应大于设计过滤管外径50mm,填砾过滤器井的开采段井径应大于设计过滤管外径150mm~300mm。
5.2.4岩体地区不安装过滤器管井的开采段井径应根据含水层的富水性和设计出水量确定,并不得小于150mm。
5.2.5供水管井深度应根据目的含水层(组、段)的埋深、厚度、水质、富水性、出水能力和下置沉淀管等因素综合确定。
其中热源井的深度不宜超过200m。
5.2.6降水管井的深度应根据经计算得出的设计动水位(压力水头)埋深、最下一个降水目标层的埋深、最下一段过滤器工作部分的长度和沉淀管的长度等综合确定。
降水管井的深度可按下列公式计算:1疏干井:2减压井:式中:H w——降水管井的深度(m);H w1——自地面算起至设计要求的动水位间的深度(m);H w2——在降水管井分布范围内宜为1/10~1/15;i——水力梯度;r0——降水管井分布范围的等效半径或降水管井排间距的1/2;H w3——从H w2以下算起至最下部过滤器底端的长度(m);H w4——设计拟降低压力水头的目的含水层顶板的埋深(m);H w5——最下部过滤器底端至拟降低压力水头的目的含水层顶板的距离(m);H w6——沉淀管长度(m)。
3同时兼作疏干井和减压井的管井井深可按公式(5.2.6-2)计算。
5.2.7松散层地区供水管井封闭位置的设计应符合下列规定:1井口管外围,非填砾段应封闭,封闭深度不应少于5m;2水质不良含水层或非开采含水层井管外围应封闭。
5.2.8岩体地区供水管井封闭位置的设计应符合下列规定:1覆盖层不取水时,井管外围应封闭。
2覆盖层取水时,应按本规范第5.2.7条的规定执行。
覆盖层井管底部与稳定岩层间应封闭。
3非开采含水层井管变径间的重叠部位应封闭。
4水质不良含水层或上部已污染含水层与开采含水层间应封闭。
5.2.9管井的设计应设置水位监测口,井管口应高出泵房地面0.20m,并应防止杂物的进入。
5.3井管配置5.3.1井管长度应和井身结构设计相匹配。
当井底为松散层时,井管可短于井身长度1m~2m。
井管底部应封底。
5.3.2安泵段井管内径应根据设计出水量及测量动水位仪器的需要确定,并宜大于选用的抽水设备标定的最小井管内径50mm。
5.3.3松散层中,管井开采段过滤管的外径应符合本规范第5.2.3条的规定。
5.3.4岩体上部有松散覆盖层或不稳定岩层应设置井壁管;开采段岩体破碎易坍塌部位应设置过滤管,管外径应小于井身直径50mm。
5.3.5沉淀管长度应根据含水层岩性和井深确定。
供水管井宜为2m~10m,降水管井宜小于3m。
5.3.6管井的管材应根据井水的用途、地下水水质、井深、管材强度和经济合理等因素综合确定,并应符合下列规定:1井管应具备抗压、抗拉、抗弯强度。
必要时应进行相应的强度验算。
2应无缺损、裂缝、弯曲等缺陷,管端口面与管轴线应垂直且无毛刺。
3内壁应光滑、圆直,并应满足洗井及抽水设备要求。
4长期使用的井管应具有相应的抗腐蚀能力。
5.4过滤器设计5.4.1过滤管的直径应根据管井设计出水量、过滤管长度、选用管材的规格、过滤器的有效孔隙率和允许过滤管进水流速确定。
5.4.2缠丝过滤器(管)的设计应符合下列规定:1骨架管的穿孔形状、尺寸及排列方式应按管材强度和加工工艺确定,孔隙率宜为20%~30%。
2骨架管上应有纵向垫筋。
垫筋高度宜为6mm~8mm,垫筋间距宜保证缠丝距管壁2mm~4mm,垫筋两端应设挡箍。
3缠丝材料应采用无毒、耐腐、抗拉强度大和膨胀系数小的线材。
缠丝断面形状宜为梯形或三角形。
4缠丝不得松动,缠丝间距允许偏差为设计丝距的±20%。
5.4.3过滤器外层进水面孔隙率应包括缠丝过滤器缠丝面孔隙率、包网过滤器包网面孔隙率和填砾过滤器填砾面孔隙率,并应符合下列规定:1缠丝过滤器缠丝面孔隙率的设计宜按下式计算确定:式中:P——缠丝面孔隙率;d1——垫筋宽度或直径(mm);m1——垫筋中心距离(mm);d2——缠丝宽度或直径(mm);m2——缠丝中心距离(mm)。
2包网过滤器包网面孔隙率应按下列公式计算确定:1)当滤网包在缠丝外时:式中:P1——包网面孔隙率(%);β——包网孔隙率(%)。
2)当垫筋外未缠丝,滤网包在垫筋外时:3)当滤网与骨架管之间无垫筋、缠丝分隔时:式中:n——骨架管孔隙率(%)。
3填砾过滤器填砾面孔隙率宜按滤料颗粒的孔隙度确定,并应符合下列规定:1)填砾过滤器骨架管缝隙尺寸宜采用D10;2)填砾过滤器骨架管为缠丝或包网过滤管时,填砾过滤器填砾面孔隙率宜按滤料颗粒的孔隙率和相应的缠丝或包网面孔隙率的乘积确定。
注:D10为滤料筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为10%时的最大颗粒直径。
5.4.4填砾过滤器滤料的充填厚度和高度宜符合下列规定:1滤料厚度宜为75mm~150mm;2滤料高度宜超过过滤管的上端5m~10m,下部宜低于过滤管底端2m~3m。
5.4.5非均质含水层或多层含水层中设计滤料规格时,应符合下列规定:1分层填砾时,应分层设计滤料规格,细颗粒含水层滤料的充填高度应超过细颗粒含水层的顶板和底板;2难以分层填砾时,应全部按细颗粒含水层要求进行;3粗颗粒含水层中间有薄层细颗粒含水层透镜体或夹层时,宜封闭细颗粒含水层。
5.4.6双层填砾过滤器,其滤料规格应符合下列规定:1外层滤料,宜按本规范第5.4.12条的规定执行;2内层滤料,宜为外层规格的4倍~6倍;3滤料厚度,外层宜为75mm~100mm,内层宜为30mm~50mm;4内层滤料网笼宜设保护装置。
Ⅰ供水管井过滤器设计5.4.7供水管井过滤器类型选择,应根据含水层的性质按表5.4.7采用。
表5.4.7过滤器类型选择注:1供水管井不宜采用包网过滤器,不得包棕皮;2有条件时,宜采用桥式过滤器(管);3填砾过滤器不包括贴砾过滤器。
5.4.8供水管井过滤器的制作材料,应根据地下水水质、受力条件和经济合理等因素选择。
5.4.9当地下水具有腐蚀性或容易结垢时,供水管井过滤器(管)的设计应符合下列规定:1应采用耐腐蚀材料制作,当采用抗腐蚀性差的材料时,应做防腐蚀处理;2含水层颗粒组成较粗时,宜采用不缠丝过滤器;3缠丝过滤器的缠丝材料宜采用不锈钢丝、铜丝或增强型聚乙烯滤水丝等耐腐蚀性材料。
5.4.10供水管井过滤器长度的确定应符合下列规定:1均质含水层中,过滤器长度应符合下列规定:1)含水层厚度小于30m时,宜取含水层厚度或设计动水位以下含水层厚度;2)含水层厚度大于30m时,可采取分段取水方案,布置在不同取水深度的管井,其单井过滤器长度不宜大于30m。
2非均质含水层中,过滤器应安置在主要含水层部位,其长度应符合下列规定:1)层状非均质含水层,过滤器累计长度宜为30m;2)裂隙、溶洞含水层,过滤器累计长度宜为30m~50m。
3过滤器的长度应按设计动水位以下计算。
5.4.11供水管井非填砾过滤器的进水缝隙尺寸,应根据含水层的颗粒组成和均匀性确定,并宜符合下列规定:1碎石土类含水层,宜采用d80;2砂土类含水层,宜采用d80;注:d20为碎石土类含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为20%时的最大颗粒直径;d50为砂土类含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径。
5.4.12供水管井填砾过滤器的滤料规格可按下列公式计算确定:1砂土类含水层,可按下式计算:式中:D50——滤料筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径。
2碎石土类含水层,应符合下列规定:1)当d20<2mm时:2)当d20≥2mm时,可不填砾或充填10mm~20mm的滤料。
3滤料的不均匀系数应小于2。
4砂土类中的粗砂含水层,当颗粒不均匀系数大于10时,应除去筛分样中部分粗颗粒后重新筛分,直至不均匀系数小于10,这时应取其d50代入式(5.4.12-1)中确定滤料规格。
Ⅱ降水管井过滤器设计5.4.13降水管井过滤器类型选择可按本规范表5.4.7选用,砂土类含水层采用包网过滤器宜根据具体情况确定。
5.4.14降水管井过滤器制作材料的选择,应根据过滤器的受力条件和经济合理因素确定,可不计地下水质因素。
5.4.15降水管井过滤器长度的确定应符合下列规定:1当含水层底板深度小于基坑深度时,过滤器长度应取设计最低动水位至含水层底板间的含水层厚度;2当含水层底板深度大于基坑深度时,过滤器长度应根据含水层底板埋深、含水层透水性、过滤器直径和设计管井出水量确定;3当为降低基坑底部承压含水层压力水头时,过滤器长度应根据基坑设计水位降深、基坑下不透水层厚度、承压含水层的厚度、过滤器的直径和设计管井出水量确定。
5.4.16降水管井非填砾过滤器的进水缝隙尺寸宜按下列公式计算确定:1砂土类含水层:2碎石土类含水层:式中:t——进水缝隙的直径或宽度(mm);d20——含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计分别为20%时的最大颗粒直径(mm);d50——含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径(mm)。
3水层不均匀系数小于2时,应取小值;含水层不均匀系数大于2时,应取较大值。
5.4.17降水管井填砾过滤器的滤料规格应符合下列规定:1砂土类含水层,可按下式计算:式中:D50——滤料筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径;d50——含水层筛分样颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径(mm)。