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7.2.防滲排水設(shè)計(jì)7、2、1、泵站和其他水工建筑物一樣,地基防滲排水布置是設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié),尤其是修建在江河湖泊堤防上和松軟地基上的擋水泵站.根據(jù)已建工程的實(shí)踐,工程的失事多數(shù)是由于地基防滲排水布置不當(dāng)造成的。因此。應(yīng)高度重視、千萬不可疏忽大意。泵站地基的防滲排水布置,即在泵房高水位側(cè)。出水側(cè) 結(jié)合出水池的布置設(shè)置防滲設(shè)施、如鋼筋混凝土防滲鋪蓋、垂直防滲體，鋼筋混凝土板樁、水泥砂漿帷幕,高壓噴射灌漿帷幕,混凝土防滲墻，等，用來增加防滲長度。減小泵房底板下的滲透壓力和平均滲透坡降。在泵房低水位側(cè),進(jìn)水側(cè),結(jié)合前池 進(jìn)水池的布置設(shè)置排水設(shè)施 如排水孔,或排水減壓井。反濾層等、使?jié)B透水流盡快地安全排出。并減小滲流出逸處的出逸坡降。防止發(fā)生滲透變形，增強(qiáng)地基的抗?jié)B穩(wěn)定性、至于采用何種防滲排水布置,應(yīng)根據(jù)站址地質(zhì)條件和泵站揚(yáng)程等因素.結(jié)合泵房和進(jìn)出水建筑物的布置確定，對于黏性土地基,特別是堅(jiān)硬黏土地基,其抗?jié)B透變形的能力較強(qiáng)、一般在泵房高水位側(cè)設(shè)置防滲鋪蓋、加上泵房底板的長度.即可滿足泵房地基防滲長度的要求 泵房低水位側(cè)的排水設(shè)施也可做得簡單些 對于砂性土地基。特別是粉砂 細(xì)砂地基。其抗?jié)B透變形的能力較差,要求的安全滲徑系數(shù)較大.通常需要設(shè)置防滲鋪蓋和垂直防滲體,或相結(jié)合的防滲設(shè)施，才能有效地保證抗?jié)B穩(wěn)定安全、同時對排水設(shè)施的要求也比較高.對于巖石地基,如果防滲長度不足。只需在泵房底板高水位側(cè).出水側(cè)，增設(shè)齒墻,或在齒墻下設(shè)置灌漿帷幕,其后再設(shè)置排水孔即可、泵站揚(yáng)程較高,防滲排水布置的要求也較高,反之,泵站揚(yáng)程較低 防滲排水布置的要求也較低 同上述正向防滲排水布置一樣、對側(cè)向防滲排水布置也應(yīng)認(rèn)真做好 不可忽視。側(cè)向防滲排水布置應(yīng)結(jié)合兩岸連接結(jié)構(gòu)、如岸墻。進(jìn)出口翼墻,的布置確定、一般可設(shè)置防滲刺墻 垂直防滲體等。用來增加側(cè)向防滲長度和側(cè)向滲徑系數(shù)、但應(yīng)指出 要特別注意側(cè)向防滲排水布置與正向防滲排水布置的良好銜接。以構(gòu)成完整的防滲排水系統(tǒng)。7、2,2.當(dāng)土基上泵房基底防滲長度不足時 一般可結(jié)合出水池布置，在其底板設(shè)置鋼筋混凝土防滲鋪蓋。垂直防滲體或兩者相結(jié)合的布置形式。為了防止和減少由于地基不均勻沉降.溫度變化和混凝土干縮等產(chǎn)生的裂縫.鋪蓋應(yīng)設(shè)永久變形縫。根據(jù)已建的泵站工程實(shí)踐.永久變形縫間距不宜大于20m，且應(yīng)與泵房底板的永久變形縫錯開布置,以免形成通縫。對基底防滲不利 由于砂土或砂壤土地基容易產(chǎn)生滲透變形，當(dāng)泵房基底防滲長度不足時.一般可采用鋪蓋和垂直防滲體相結(jié)合的布置形式.用來增加防滲長度.減小泵房底板下的滲透壓力和平均滲透坡降 如果只采用鋪蓋防滲,其長度可能需要很長，不僅工程造價高 不經(jīng)濟(jì),而且防滲效果也不理想，因此，鋪蓋應(yīng)和垂直防滲體結(jié)合使用 才有可能取得最佳的防滲效果、垂直防滲體是垂直向的防滲設(shè)施、比作為水平向防滲設(shè)施的鋪蓋防滲效果好。而且工程造價低，在泵房底板的上下游端，一般常設(shè)有深度不小于0，8m。1。0m的淺齒墻,既能增加泵房基底的防滲長度,又能增加泵房的抗滑穩(wěn)定性。齒墻深度最深不宜超過2.0m、否則施工有困難、尤其是在粉砂，細(xì)砂地基上。在地下水水位較高的情況下.澆筑齒墻的坑槽難以開挖成形.垂直防滲體的長度也應(yīng)根據(jù)防滲效果好和工程造價低的原則。并結(jié)合施工方法確定。在一般情況下、垂直防滲體宜布置在泵房底板高水位側(cè)的齒墻下、這對減小泵房底板下的滲透壓力效果最為顯著，垂直防滲體長度不宜過長、否則,不僅在經(jīng)濟(jì)上不合理。而且又增大施工難度。在地震動峰值加速度大于或等于0。10g地震區(qū)的粉砂或細(xì)砂地基上，泵房底板下的垂直防滲體布置宜構(gòu)成四周封閉的形式。以防止在地震荷載作用下可能發(fā)生粉砂或細(xì)砂地基的液化破壞，即地基產(chǎn)生較大的變形或失穩(wěn)，從而影響泵房的結(jié)構(gòu)安全,根據(jù)泵站工程的運(yùn)用特點(diǎn)。在以水壓力為主的水平向荷載作用下，泵房底板與地基土之間應(yīng)有緊密的接觸、以避免形成滲流通道。因此為了保證基底的防滲安全、土質(zhì)地基上的泵房樁基一般采用摩擦型樁,包括摩擦樁和端承摩擦樁,如果采用端承型樁、包括端承樁和摩擦端承樁,底板底面以上的作用荷載幾乎全部由端承型樁承擔(dān) 直接傳遞到下臥巖層或堅(jiān)硬土層上。底板與地基土的接觸面上則有可能出現(xiàn)，脫空 現(xiàn)象、加之地下滲流的作用。造成接觸沖刷.從而危及泵房安全。因此。在防滲段底板下不得已采用端承型樁時，為了防止底板與地基土的接觸面產(chǎn)生接觸沖刷。這是一種十分有害的滲流破壞形式。應(yīng)采取有效的基底防滲措施。例如在底板上游側(cè)設(shè)防滲板樁或截水槽 加強(qiáng)底板永久縫的止水結(jié)構(gòu)等，為了減小泵房底板下的滲透壓力.增強(qiáng)地基的抗?jié)B穩(wěn)定性。在前池,進(jìn)水池底板上設(shè)置適量的排水孔。在滲流出逸處設(shè)置級配良好,排水通暢的反濾層 這和在泵房基底防滲段設(shè)置防滲設(shè)施具有同樣的重要性、排水孔的布置直接關(guān)系到房底板下滲透壓力的大小和分布狀況、排水孔的位置愈往泵房底板方向移動、泵房底板下的滲透壓力就愈小.泵房基底的防滲長度隨之縮短.作為防滲設(shè)施的鋪蓋。垂直防滲體需做相應(yīng)的加長或加深.排水孔孔徑一般為50mm 100mm 孔距為1m.2m。呈梅花形布置，反濾層一般由2層、3層、每層厚150mm。300mm的不同粒徑無黏性土構(gòu)成。每層層面應(yīng)大致與滲流方向正交,粒徑應(yīng)沿著滲流的方向由細(xì)變粗.第一層平均粒徑為0 25mm.1mm,第二層平均粒徑為1mm 5mm,第三層平均粒徑為5mm。20mm 當(dāng)?shù)鼗至訛椴煌杆畬?其下為深厚的相對透水層時，為了消減承壓水對泵房和覆蓋層穩(wěn)定的不利影響，必要時、可在前池，進(jìn)水池設(shè)置深入相對透水層的排水減壓井,但絕對不允許將排水減壓井設(shè)置在泵房基底防滲段范圍內(nèi)、以免與泵房基底的防滲要求相抵觸、7,2,3.當(dāng)?shù)鼗至訛檩^薄的透水層.如砂性土層或砂礫石層，其下為深厚的相對不透水層時?？稍O(shè)截水槽或防滲墻 但截水槽或防滲墻應(yīng)截?cái)嗤杆畬?為了保證良好的防滲效果，截水槽或防滲墻嵌入不透水層的深度不應(yīng)小于1，0m 其下臥層為巖石時,截水槽或防滲墻嵌入巖石的深度不應(yīng)小于0、5m，7。2,5，鋪蓋長度應(yīng)根據(jù)防滲效果好和工程造價低的原則確定,從滲流觀點(diǎn)看.鋪蓋長度過短。不能滿足防滲要求，但鋪蓋長度過長 其單位長度的防滲效果也會降低 是不經(jīng)濟(jì)的.因此.本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定.鋪蓋長度要適當(dāng)，可采用上下游最大水位差的3倍、5倍?；炷粱蜾摻罨炷龄伾w的厚度,一般根據(jù)構(gòu)造要求確定，為了保證鋪蓋防滲效果和方便施工，混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋最小厚度不宜小于0，4m.一般做成等厚度形式.根據(jù)國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)、當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較好時.永久縫的縫距不宜超過15m、20m、土質(zhì)中等時。不宜超過10m 15m，土質(zhì)較差時、不宜超過8m，12m,因此。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋順?biāo)飨虻挠谰每p縫距可采用8m.20m。為了減輕翼墻及墻后回填土重量對鋪蓋的不利影響?？拷韷Φ匿伾w，縫距宜采用小值，防滲土工膜的厚度應(yīng)根據(jù)作用水頭，膜下土體可能產(chǎn)生裂隙寬度.膜的應(yīng)變和強(qiáng)度等因素確定，根據(jù)泵站工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。采用的土工膜厚度不宜小于0,5mm 在敷設(shè)土工膜時 應(yīng)排除膜下積水、積氣、防滲土工膜上部可采用水泥砂漿。砌石或預(yù)制混凝土塊進(jìn)行防護(hù) 黏土鋪蓋的厚度應(yīng)根據(jù)鋪蓋土料的允許水力坡降值計(jì)算確定。要求鋪蓋任何部位的厚度均不得小于該部位鋪蓋頂,底面水頭差與允許水力坡降的比值，黏土的允許水力坡降值一般采用4.6。但為了保證鋪蓋碾壓施工質(zhì)量 黏土鋪蓋前端最小厚度不宜小于0，6m.根據(jù)江蘇.浙江等省泵站工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，黏土鋪蓋前端厚度一般為0，6m。0 8m,逐漸向下游方向加厚至1.0m.1，5m.為了保證黏土鋪蓋與泵房底板的可靠連接 防止沿接觸面產(chǎn)生沖刷.鋪蓋末端應(yīng)做成大梯形斷面形式 同時鋪蓋與底板之間應(yīng)鋪設(shè)油毛氈止水、為了保護(hù)黏土鋪蓋表面不受水流沖刷,鋪蓋上面應(yīng)設(shè)保護(hù)層,在寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)、為了防止凍融破壞?；炷?。鋼筋混凝土鋪蓋或黏土鋪蓋均應(yīng)避免冬季暴露于大氣中.7、2、6 鋼筋混凝土板樁的厚度及寬度主要根據(jù)防滲要求和打樁設(shè)備條件確定，根據(jù)泵站工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、鋼筋混凝土板樁最小厚度不宜小于0.2m，寬度不宜小于0，4m.這樣既可滿足防滲要求.也可滿足結(jié)構(gòu)剛度要求、同時也便于施工、便于在板樁側(cè)面設(shè)置齒槽、灌注式水泥砂漿帷幕和高壓噴射灌漿帷幕都是國內(nèi)近年來逐漸推廣采用的垂直防滲體、根據(jù)防滲要求和施工條件、水泥砂漿帷幕或高壓噴射灌漿帷幕的最小厚度一般不宜小于0 1m,水泥土攪拌樁防滲墻按施工工藝有單樁或雙樁套打以及多頭小直徑等幾種成墻方法。對于上述成墻方法中，單樁套打成墻方法簡單,但如果深度要求較深時.下部樁體之間容易，開岔.不易保證防滲墻的閉合作用。所以 用于防滲墻深度要求較小的工程比較合適、對于重要的工程 為保證防滲墻的防滲效果宜采用雙排套打的施工工藝，如采用多頭小直徑施工工藝的成墻方法,只要采取套接一孔法的方式，是完全能夠保證防滲墻閉合的、對于防滲墻前后作用水頭較大的,還可以采用雙排多頭小直徑的成墻方法.水泥土攪拌樁防滲墻的最小有效厚度取決于設(shè)備的情況 單樁套打工藝一般樁徑600mm 樁距400mm、450mm，防滲墻最小有效厚度在0 35m左右，采用雙排套打時就更大了，故要求水泥土攪拌樁防滲墻最小有效厚度不宜小于0、35m,混凝土防滲墻 含塑性混凝土防滲墻、的厚度主要是根據(jù)成槽器開槽尺寸確定的、如采用。射水法、成槽。其厚度一般不宜小于0,2m,經(jīng)一些工程的現(xiàn)場測試驗(yàn)證 墻體防滲效果較好.如果墻體厚度小于0、2m,不但混凝土澆筑較困難 而且極易發(fā)生塌槽現(xiàn)象。影響工程質(zhì)量。隨著液壓成槽技術(shù)的發(fā)展、防滲墻的厚度也可以根據(jù)需要加厚了.地下垂直防滲土工膜的最小厚度是根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定的,土工膜太薄可能產(chǎn)生氣孔.同時也易在施工中受損 減小防滲效果，一般可用于兩側(cè)土堤的側(cè)向防滲。土基上垂直防滲體的剛度遠(yuǎn)小于上部底板的剛度、且垂直防滲體的強(qiáng)度也不高、但相對地基土還是高的,當(dāng)?shù)装灏l(fā)生不均沉降時 防滲體上部易被壓壞 故垂直防滲體上部與底板間宜采取柔性連接 該處連接一般是將垂直防滲體嵌入底板.根據(jù)計(jì)算的上部沉降量和垂直防滲體的變形值來確定垂直防滲體頂部與泵房底板或鋪蓋底板接頭處的永久縫寬。根據(jù)統(tǒng)計(jì)的資料、一般垂直防滲體嵌入泵房底板或鋪蓋底板側(cè)邊的縫寬在50mm,墻頂部的縫寬在50mm，100mm之間，縫內(nèi)布置的止水與上部止水應(yīng)可靠連接封閉，縫內(nèi)填充瀝青等柔性封水材料、7，2.7 為了防止水流通過永久變形縫滲入泵房、在水下縫段應(yīng)埋設(shè)材質(zhì)耐久，性能可靠的止水片 帶.對于重要的大型泵站。應(yīng)埋設(shè)2道止水片，帶，目前常用的止水片,帶.有紫銅片.塑料止水帶和橡膠止水帶等、可根據(jù)承受的水壓力。地區(qū)氣溫，縫的部位及變形情況選用、止水片、帶、的布置應(yīng)對結(jié)構(gòu)的受力條件有利、止水片 帶,除應(yīng)滿足防滲要求外,還能適應(yīng)混凝土收縮及地基不均勻沉降的變形影響 同時材質(zhì)要耐久。性能要可靠,構(gòu)造要簡單.還要方便施工.在水平縫與水平縫、水平縫與垂直縫的交叉處、止水構(gòu)造應(yīng)妥善處理、否則，很有可能形成滲漏點(diǎn) 破壞整個結(jié)構(gòu)的防滲效果，交叉處止水片。帶 的連接方式有柔性連接和剛性連接兩種,可根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 交叉類型及施工條件等選用.對于水平縫與垂直縫的交叉，一般多采用柔性連接方式.對于水平縫與水平縫的交叉.則多采用剛性連接方式。7.2、8，對于不設(shè)置岸墻，利用邊墩直接擋土的泵站 為增加側(cè)向接觸面的滲徑 建議在邊墩臨土側(cè)設(shè)置構(gòu)造刺墻，作用和底板齒墻類似，7.2、9、對于雙向揚(yáng)程的灌排結(jié)合泵站、需要布置雙向防滲排水設(shè)施，如果雙向水位差不同，則應(yīng)以水頭較大的一向?yàn)橹?由于防滲排水設(shè)施的布置直接影響到揚(yáng)壓力的變化，因此，雙向防滲排水設(shè)施的布置應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況合理選擇，7 2，12、排水溝的寬度應(yīng)隨透水層的厚度增大而加寬、一般不宜小于2.0m、排水溝內(nèi)應(yīng)按濾層結(jié)構(gòu)要求敷設(shè)導(dǎo)滲層,排水溝的深度取決于導(dǎo)滲層需要的厚度，排水溝側(cè)壁最好用混凝土齒墻阻擋，以使?jié)B水全部按由下而上的方向出逸。排水溝蓋板上應(yīng)設(shè)冒水孔、蓋板的厚度應(yīng)滿足在脈動壓力作用下不被掀翻的要求,根據(jù)三相電模擬試驗(yàn)成果，排水井井管內(nèi)徑采用0,2m，0、3m時.減壓效果最佳,當(dāng)井徑超過0 3m時.減壓效果增加不大、不經(jīng)濟(jì).為了方便施工和抽水洗井。井徑不宜小于0。2m,