减压井系统设计
不拘小节的紫菜
2024年09月05日 10:55:38
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用以降低作用在闸、坝、堤下游地基覆盖层中的承压水头,以防止下游地面发生管涌、流土、沼泽化等现象的一种井管排渗设施。减压井有时也可起到降低坝、堤下游浸润线的作用。当闸、坝下游地基表层透水性弱,难以承受过大的渗透压力,且采用其他设施如排渗沟等难以解决问题或不够经济时,或在工程运用中,闸、坝下游出现翻砂、冒水、管涌、流土等征兆必须加以补救时,常在下游靠近坝址处设置减压井系统减压排渗(图1)。

用以降低作用在闸、坝、堤下游地基覆盖层中的承压水头,以防止下游地面发生管涌、流土、沼泽化等现象的一种井管排渗设施。减压井有时也可起到降低坝、堤下游浸润线的作用。当闸、坝下游地基表层透水性弱,难以承受过大的渗透压力,且采用其他设施如排渗沟等难以解决问题或不够经济时,或在工程运用中,闸、坝下游出现翻砂、冒水、管涌、流土等征兆必须加以补救时,常在下游靠近坝址处设置减压井系统减压排渗(图1)。


图1 减压井布置示意图


减压井系统的设计,主要是确定井的位置、井距、井径、井深、出口水位和井的构造,计算相应的渗透流量和减压效果。井的位置可放在排水沟的上游侧,也可放在排水沟内。井距一般为15~30m或更小。运行期间还应根据实际观测进行必要的补井调整。井管内径一般为15~30 cm。井内渗水需设排水沟排走。井的出水口愈低则排水效果愈好,但井口应高出排水沟水位0.1~0.3m,以免倒灌入井。井管进入透水层深度一般为透水层厚度的50%~70%。

减压井由井孔、井管、反滤层、井口结构和排水沟等部分组成(图2)。井管与井壁之间填充砂石反滤料或土工合成材料。反滤层顶部用不透水的黏土或混凝土封堵,以防渗水沿井管外壁上升。井孔外径视造孔机具和井管材料而定,一般为60~75 cm。井管上部为上升管,下部为滤水管(俗称花管)。最下部留1~2.5m作为沉淀管,运用一段时间后,可用压缩空气冲洗井管,清除沉淀的泥沙。上升管和沉淀管部分的管壁是不透水的,滤水管部分在管壁上开小孔以进水,其开孔率一般为15%~20%。为防止中、细砂渗入井管,在利用砂石料作为井孔内的反滤料时,花管外壁需包上铜丝网或土工织物。减压井的井管,可采用石棉水泥管、钢管、混凝土管、透水混凝土管、塑料管、木管和瓦管等,常用的为石棉水泥管和钢管。


图2 减压井结构示图

1—出水口;2—井帽;3—排水沟;4—回填混凝土;5—回填砂;6—反滤料;7—砂;8—砂砾石层;9—砂卵石层;10—上升管;11—滤水管;12—沉淀管


减压井运行期间,要定期检查,加强管理和维护。应经常进行清洗,保持排水畅通。


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