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~2【m呈梅花形布置反滤!层一般?由2层~3层每层】。厚150mm~3】00m?。m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~】1mm第二层平【均粒径?为1m?m~5mm》第三层平均粒—径为5mm》~20m《。m
】 : 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—。
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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》~20m;土质中等!时不宜超过10m】。~,15m;土质较差时!。不宜超过《。8m~1《2m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~2—0m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0.5mm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
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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0.6】m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~1.5》m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0.2】m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
! 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600m】。m、桩距《400mm~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.—35m
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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
】 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
】 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】50m?m,墙顶:。部的缝宽《在5:0,mm~10》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2.0】。m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~0.3】。。m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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