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
! , 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0.8【m~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0.10》g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
! 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—。50m?m~10《0mm孔距为1【m~:。2m呈?梅花形布置反—。滤层一般由2—。层~3层每层厚1】50mm~》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0.25mm~1!mm第二层平—均粒:。。径为1mm~5m】m第三层平》均粒径为5m—m~20mm
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【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
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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0.5m】
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
】 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~】20m;《土质中等时不宜超】过10m~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~20m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
! , 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0.5》mm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》.0m~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》。.4:m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0.1—m
! 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600m》m、桩距400m】m~4?50mm防渗—墙最小有效厚度在】。0.3?5m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
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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~1—0,0mm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
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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
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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
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根据【三相电模拟试验成果!排水井井《。管内径采用0—.2m~《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—0.2?m
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