7》.2 防》渗排:水设计
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7.【2.:1 泵站和其【他水工建筑》物一样地基防渗排】水布置是设计中【十分:重要:的环节?尤,其是修建在江河【湖泊堤?防上和松软地基上的!挡水泵站根据已【建工程的实践工程】的失事多数是由于地!基防渗排水》布置不当《。造成的?因此应高度重视【千,万不可疏忽大—意
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? , , ,泵,站,地基的防渗排—水布置即在泵房高水!。位侧:(出:水侧)结合出水池】的布:置设置防渗设—施如钢筋混凝土防渗!铺盖、垂直防渗体】(钢筋混凝土—板桩、水泥砂浆【帷幕、高压喷射【灌,浆帷幕?、混凝土防渗墙)】等用:。来,增加防渗长度减小】泵,房底板下的》渗透压力和平均渗】透坡降;在泵房低】水位侧(进》水侧)结合前—池、:进水池的《布置设置排》水设施如排》。水,孔,(或排水减压井)、!反,滤层等使《渗透水流尽快地安全!排出并减小》渗流出逸处的—出,逸坡降?防止发生渗透变形】。增强地基的》抗,渗稳定?性至于采用何种防】渗排水?布置应根据站址【地质条件《和泵站扬程等因素结!合,。泵房和?进出水建筑物的布置!确,。定,对于黏性土地—基特别是坚》硬黏土地基》其抗渗透变形的【。能力较?强一般在泵房高【水位侧设《置防渗铺盖加—上泵房底板的长【度即可满足泵房地基!防渗长度的要求泵】房低水位侧的排水设!施也可做得简单【些;对?。于砂性土《地基特?别是粉砂《、细砂?地基其抗渗透变【形,的能力较差要求【的安全渗径系数较】大通常需要设—。置防渗铺盖和—垂直防渗体(或相结!合,的防渗设施)才能】有效地保证抗渗稳定!。安全同?时对排水设施的【要求也比较高对于】。岩石地基如》果防渗长度》不足只需在泵房【底板高水位侧—(出水侧)增设【齿墙或在齿墙—下设置灌浆帷幕【。其后再?设置排水孔即可泵】站扬程较高》防渗:排水布置的要求【。也较高;反之泵站】扬程较低防渗—排水布置的要—求也较低
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《 同上述正向防渗】排水布置一样对【。。侧向防渗排水布【置也应认真做好不】可忽视?侧向防渗排水布【置应结合两岸连【接结构(如岸墙进出!口翼墙)《的,布置确定一般可设】置防渗?刺墙、垂《直防渗体等用来增加!侧向防渗长》度和侧向渗径系【数但应指出要—特,别注意侧《向防渗排水布—置与正向《防渗排水布置的【良好衔接以》构成完?整,。的防渗排水系统
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7.?2.2 当土【基上泵?房基底防《渗长:度不足时一般可结】合出水池《布置在其底板—设置钢筋混凝土防渗!铺盖、垂直防渗体】或两:。者相:结合的布《置形式为《了防止?和减少由《于地基不《均匀沉降、》温度变化和混凝土干!缩,等产生的裂缝铺盖应!设永久变形缝根据已!建的:。泵,站工:程实:践永久变形》缝间距不《宜大于20m—且应:与泵房底板的永【久变形缝《错开布置以》免形成通缝对基【底防渗不利
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《 , 由于砂土—或砂壤土《地基容易产生渗透变!形当泵房基底防渗】长度不足时一般可】采用铺盖和垂直防】渗体相结《合的布?。置形式?用,来增加防渗长度减】小泵房底板下的【渗透压力和》。平均:渗透坡降《如果只采用铺盖【。防渗其长《。度可能需要》很,长,不仅工程《造,价高不经济而且防渗!效果:也不理想因此铺【盖应和垂直防渗体结!合使用才有可—能取得最佳》。的防渗?效果垂直防渗体是】垂直向的《防,渗,设,施比作为《水平向防渗》设施的铺盖防渗【效,果好而且工程造价低!在泵房?底板的上下》游端一般常设有深度!不小于0.8m【~1.0m的浅【齿墙:。既能增加泵房基底的!防渗长度又能增【。。。加泵房?的抗滑稳定性齿墙】深度最?深不宜超过2.【0m否则施工有困】难尤:其是在粉砂、—细,砂地基上在地下【水水位较高的—情况下浇筑齿墙的】坑槽难?以开挖成形垂—直防渗体的长—。度也应?根据防渗效果—好和工程造价—低的原则并结合施】工方法?确定在一《般情:况下垂直防渗体【宜布置在泵房底板高!水,位,侧的齿墙《下这对减小》泵房底板下的渗透】压力效果最为—显著垂直防渗体【。长度不?宜过长否则不仅在】经,济上不?合理而且又增大【施工难度《
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? ,。 在:地震动峰值加速【度大于或等于—0.10g》地,震,区的:粉砂或细砂地基【上泵房?。底板:下的垂直防渗—体布置宜构成—四,周,封闭的?形式以防止》在地震荷载作—用下可能发生粉【。砂或细?。砂地基的液化破坏】即地基产生较大的】。变形或失稳从而影】响泵房的结》构安全
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》 , ,根据泵站《工程:的运用?。特点在以水压力为主!的水:平向荷载作用—。下泵房?底板:。与地基?土之间应有紧密【的接触以避免形成】渗流通道因此—为,。了保:证基底的《防渗安全土质地基上!的泵房桩基一般采】用摩擦型桩(—。包括摩擦桩和端【承,摩擦桩)如果采用】端承型桩(包括端】承桩和摩《擦端承?桩)底板底面—以上的作用荷—载,几,乎全部由端承型桩承!担直接传递到下【卧岩层或《坚硬土?。层,上,底板与地基土的接触!面上则有可能—出现“?脱空”现象加之地】下渗:流的作用造成接【触,。冲刷从而《危及泵房安全—因此在防渗》段底板?下,不得:已采:用端承型桩时为【了,防止底板与地—基土的接触面产生】接,触冲刷?(,这是一种十分有【害的渗流破坏形【式)应采取有—效的基底防渗措施例!如,在底板上游侧设【。防渗:板桩或截水槽加强】底板永久缝的止水结!构,等
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为!了减:小泵房?底,板下的渗《透压力增《强地基的抗渗—稳定性在前池、进】。水池底板上设—。置适:。量的排水孔在渗流】出逸处设置级配【。良好:、排水通畅的—反滤:。层这和在泵房基【底防渗段设置防渗】设施具有同样的重】要性排水孔》的布:置直接?关系到房底》板下渗透《压力的大小和分布状!况,排水孔的位置愈往】泵房底板方》向移:动泵房底板下的渗】透压力?就愈小泵房基底的防!渗长度随《。之,缩短作?为防渗设《施的铺盖、》。。垂直防渗体需—做相应?的加长或加深排水】孔孔:。。径一般为50mm~!1,00mm孔距—为,1m~2m》呈,梅花形?布置反滤层一般由】2层~3层每层厚1!5,0mm~300mm!的不:同粒径无黏性土构】成每层层面应大致】与渗流方向正交粒】径应沿着渗》。流的:方向由细变》粗第一层平均粒【径为0.25—mm:~1mm第》二层平均粒径为1m!m~5mm》第,三层平均粒径为【5mm~20mm】
】 当地基持力层】为不透水《层其:下为深?厚的相对透水层时为!了,消减承压水对—泵房和覆盖层稳定的!不,利影:响,必要时可在前—池、进水池》设,置深入相对透水层的!排水减压《井但:绝对不允许将排【水,减压:井,设置在?泵房基底防渗—段范围内以免—与泵:房基底的《防渗要求相抵触【
—7.2.3 【当地基持力》层为较薄《的透水层《(如砂性土》层或砂砾石层)其下!。为深厚的相对—不透水层时可—设截水槽或防渗墙】但截水槽或防渗墙】应截断透水层—为,了保证良好》的防渗效果截水槽或!防渗墙嵌入不透水层!的深度不《应,。小,于1.0m》其下卧层为》岩石时?截水槽或《防渗墙嵌入岩—石的深度不》应小于0.5—m
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7.2.5 】 铺盖长度应—根,据防渗效果》好和工程《造价低的原则确定从!渗,流观点看铺》盖长度过短不能满】足防渗要求;但【。铺盖长度过》。长其单?位长度的防渗效【果也会降《低是不经济的因此】本标准规《。定铺盖长度》要适当可《采用上下游最—大水:位,差的3?倍~5倍
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: 混凝土或钢筋!混凝土铺盖的厚【度一般根据构造要求!确定为?了保证铺《盖防渗效果和方便】。施工混凝土或钢【筋混凝?土铺:盖最:小厚度不《宜小于0《.,4m一般做成等【。厚度形式《。根,据国内经验当地【基土质较好时永久】缝的缝距不》宜,超过15m》。~,20:m;土?质中等时不宜超过1!0,m~15m;土【质较差时不宜超过】8m~12m因此本!标准:规定混凝土或钢筋】混凝土铺盖顺水流向!的,永久:缝缝距可采用—8m~20》m为了减轻翼墙【及墙后回填土—重量对铺《盖的:不利影响靠近翼墙】的,铺盖缝距宜采用小值!
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》。 防渗土工膜的厚度!应根据作用水—头、膜下土体可能产!生裂隙宽度》、膜的?应变和?强度等因素确—定根据泵《站工:程的:实践经验采》用的土工膜厚—度不宜小于0.【5m:m在敷设土》工膜时?应排除膜《下积:水、积?气防渗土工膜上【部可采用水泥砂浆、!砌,石或预制《混凝土块进行—。防护:。
】 黏土铺盖的【厚度应根据铺盖土】料,的允许水力坡降【值计算确定要求铺】盖任何部位的厚度均!不,。得小于该部位铺盖】顶、底面《水头差与允许水力】坡降的比《值黏:土的允许水力—坡降值一般采用4~!6但为?了保证铺盖碾压施工!。质量黏土铺盖前端最!小厚:度不宜小于0.【6m根据《江苏、浙江等省【泵站工程的实践【经,验黏土铺盖前端【。厚度一般为0.【6m:~0:.8m逐《渐,向下游?方向加厚至1.0】m~1.5m为【了保证?黏,土铺盖与泵房底板】的可靠连接防止沿】接触面产生冲刷铺】。盖末端应《做成大梯形》。断面形?式同时铺盖与底板】之间应铺设》油毛:毡,。止水为了保护黏【土铺盖表面不受水流!冲刷:铺盖上面应设保护】层,
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? 在寒—。冷和严寒地区为了】防止冻?融破坏混凝土、钢】筋混凝土铺》盖或黏土铺盖均应避!免冬季暴露于—大,气中
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7.2.6! 钢筋混凝—土板:桩,的,厚,度及:宽度:主要根据防渗要求和!打桩设备条件—确定根?据泵站?工程:实践经验钢筋混【凝土板桩最小—厚,度不宜小于》0.2m宽》度不宜小于0.4m!这样既可满》足防渗要求也—可满足结《构,刚度要求同时也【便于:施工便于在板桩【侧面设置齿槽
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— 灌注式水泥—砂浆帷幕和高压喷射!灌,浆帷幕都是国内【近年来逐渐推—广,采用的?垂直防渗体》根据防渗要求和施】工条件水泥砂—浆帷幕或高压喷射】。灌浆帷幕的》最小厚度一般不宜小!于0:.1m
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水泥】。土搅拌桩防渗墙【按施工工艺有—。单桩或双《桩套打以及多—头小直径等几—种成墙方法对于【上述成墙《方法中单《桩套打成墙》方法简单但如果深度!要求较深《时,下部桩体之》间容易“开岔—。”不易保证》防渗墙的闭合—作用所以用于—防,渗墙深度《。要求:较小的工程比较合适!对于重要的工程【为保证防渗墙的防】渗效果宜采用双排套!打的施工工艺如【采,用多头小直径—施工工艺的成墙【方法只要采取套接一!孔法的方式是完全能!够保证防渗墙闭合的!对于防渗墙前后作用!水头较大的还可以采!用双排多头小直径】的成墙方法水泥【。。土搅拌?桩防渗墙的最小有】效,厚度取?决于设备的情况【单桩套打《工艺一般桩径600!。mm:、桩:。距400《mm~450—mm防渗墙最小【有效厚度在》0.35m左右【采用双?排,套打时就更大了【故要求水泥土搅拌】桩防渗墙最小有【。效厚度?不宜小于0.3【5m
】 混凝土防渗!墙(含塑《性混:凝土防渗墙)—的厚度主要是根【据,成槽器开槽尺寸确】定的如采用》“射水法”》成槽其厚度一般【不宜小于0.—2m经一些工程的现!场测试验证墙体防渗!效果:较好如?果墙体厚度小于0.!2m不但混凝土浇】筑较困难《而且极易发生塌槽现!象影响工程质—量随:着液:压,成槽技?术,的发展防渗》墙的厚度也可以【。根据:需要加?厚了:
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? 地下垂》直防渗土工膜的【最小厚度是根据工程!实践经验确定—的土工膜《太薄可能产》生,气孔:同时也易在施工中】。受损减小防渗效果一!般可用于两侧土堤的!侧向防渗
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《 土基上垂直防渗!体的刚度《远小于上部底板的】刚度且垂直防渗体】的强度也不》高(但相《对,地基土还是》高的)当底板发【生不均?沉降时防渗体上部】易被压坏《故,垂直防渗《体上部与底板间宜】采取:柔性:连接该处连》接,一般是将垂》直防渗?体嵌入底《板根据?计算:的上部沉《降量和垂直防渗体的!变形值来确定垂直】防渗体顶《部与泵房《底板:或,铺盖底板《接头处?的,永久缝宽根据统计】的资料一般》垂直防?渗体嵌入《泵房底板或铺—盖,底板:。。侧边的缝宽》在50mm墙顶部】的缝宽在50mm~!100?mm之间缝内—布置的?止水与上部止—水应可靠连接封【闭缝内填《充沥青等柔性封【水材:。料
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7.2—.7 《为了防止水流—通过永久变形—缝渗入泵房在—。水下缝段《应,埋设材?质,。耐久、性能可—靠的:止水片(带)对于】重要的大型泵站应】埋设2道止水片(】。带):目前常?用的止水《片(带)有紫铜片】、塑料止《水带和橡胶》止水带等可》根,。据承受的水压力【、地区气《温、缝的部位及【变形情况选用
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》 止水片(带)【。。的布置应《对结构的受力—条件有利止水片(带!)除应满足》防渗要求《外还能适《应混凝土收缩及地】基不均?。匀,沉降的变形影响【同时材质要耐久性能!要可靠构造要—简单还要方便施【。工
【 在水平缝与!水平:缝、:水平缝与垂直缝的】交,叉处止水构》造应妥善处》理;否?。则很有可《能形成渗漏点—。。破坏:整个结构的防—渗,效果交叉处止水片】(带)的连接方式】有柔性连接》和刚性连接两—种可根?据结构特点、交叉类!型及施?工条件等选用对于水!平缝与垂直缝—的交:。叉一般多采用柔性】。连接方式;》。对于水平缝与水平缝!。的交叉?则多采用《刚性连?接方式
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7.2.】8 对于不设置岸!。墙、利用边墩—直接挡土的》泵站为增加侧向接触!面的渗径建议在【边墩临土侧设置【构造:刺墙作用和底板齿】墙类似
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7.—。2.9 对于双】向,扬程的?灌排结?。合泵站需要布置双】向防:渗,排水设施如果双向】水位差不《同则应以水头较【大的:一向为主《由于防?渗排水设施的—布置直接影响到扬压!力的变化因此双【向防渗排水设施【的布:置应根据工程—实际情况合理选【择
7.!2.12 》 排水沟的宽—度应随透水层—的厚度增《大而加宽《一,般不宜小于2.0m!排水沟内应按滤层结!构,要求敷?设导渗层《排水沟的《深度:取决于导渗层需要】的厚度排水沟侧【壁最好用混凝土齿墙!阻挡以使《渗水全部按》由下:而上的方向出逸排水!。沟盖板上应》设冒水?孔盖板?。的厚度应满》足,在脉动压力作用下】不被掀翻的》。要求:
! 根据?三相电模拟试验成】果排水井井管—内径采用0.2【m~0.3m—时减压效果》最佳当?。井径:超过0.3m时减压!效果增?加不大?不经济为了方便施】工和抽水洗井井径不!宜,小于0.2m
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