防渗帷幕与排水.docx

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1、水工建筑物地基处理设计规范Design code for foundation treatment of hydraulic structures（征求意见稿）防渗帷幕与排水5.1 一般规定5.1.1 防渗帷幕适用于岩石地基和砂土、碎石土等覆盖层地基。5.1.2 水工建筑物地基防渗帷幕设计应符合下列要求：1减小地基和两岸渗漏，防止或减少渗流对地基及两岸边坡稳定产生的不利影响。2防止在地基软弱结构面、断层破碎带、岩体裂隙充填物以及抗渗性能差的地层中产生渗透破坏。3在帷幕和排水的共同作用下，使地基扬压力和渗漏量控制在允许值以内。4具有可靠的连续性和足够的耐久性。5.1.3 防渗帷幕和排水设计方案应

2、根据地基的工程地质、水文地质条件和灌浆试验资料，结合水工建筑物挡水高度和功能综合确定。水文地质条件复杂的高坝，坝基防渗和排水设计应结合渗流计算分析进行。5.1.4 岩溶地区的防渗处理，应在查明岩溶洞穴与宽大溶隙等在地基的分布范围、形态特征、充填物性质及地下水活动状况的基础上，进行针对性的设计。5.1.5 水库蓄水前，应完成不同蓄水时段最高库水位以下防渗帷幕的施工。5.1.6 防渗帷幕设计应布置抬动变形监测设施，抬动变形应控制在允许范围内。5.2 岩基防渗帷幕设计5.2.1 混凝土坝基帷幕线的位置应根据坝基应力分布情况，布置在压应力区，且一般靠近上游面。下游高水位历时较长或岩体透水性较大的混凝土

3、坝基，宜增设封闭防渗帷幕。5.2.2 岩石地基上的水闸或泵房，可根据防渗需要在闸室底板上游端或泵房底板高水位侧的齿墙下设灌浆帷幕。承受双向水头的水闸或具有双向扬程的灌排结合泵站，其防渗排水布置应以水位差或扬程较大的一向为主，合理选择双向布置形式。5.2.3 岩基上的土石坝，灌浆帷幕应设在坝的防渗体底部，均质坝可设于距上游坝脚1/31/2坝底宽度处。5.2.4 两岸山体部位，防渗帷幕的轴线方向和延伸长度，应根据工程地质、水文地质条件确定，宜延伸到相对隔水层处或正常蓄水位与地下水位相交处，并应与河床部位的帷幕保持连续性。对于相对隔水层和地下水位均较低缓的，可根据工程防渗要求并参考渗流分析成果,确定

4、帷幕轴线方向及延伸长度。5.2.5 岩溶地区两岸防渗帷幕线路应根据地形地质条件和岩溶分布特征选定，可采用直线式、折线式布置方式。地质条件复杂的基岩防渗线路需经多方案技术经济比较，必要时结合建筑物布置轴线比较选定。帷幕线路宜选择岩溶发育较弱地带通过，如必须通过岩溶暗河或岩溶通道时，宜与其垂直。5.2.6 河床式厂房地基防渗按大坝要求设计；坝后式及岸边式厂房的防渗设计可适当简化；下游尾水位较高的厂房，宜在下游侧周边设置防渗帷幕。5.2.7 地下电站主厂房、主变压室及高压开关站等主要洞室的防渗应符合下列条件：1洞室距水库或河床较近时或地下水丰富的地区，应加强前沿及河床侧部位的防渗措施，必要时可在洞室

5、群外围与厂房顶部分层设置防渗帷幕。2当设有尾水调压室时，应加强靠近尾水调压室侧的防渗设施。5.2.8 混凝土重力坝和拱坝帷幕防渗标准和相对隔水层的：透水率根据不同坝高采用下列控制标准：1坝高在m 100m 以上，透水率qq为为11 3Lu。2坝高在50m 100m之间，透水率q q为为3 35Lu。3坝高在m 50m 以下，透水率qq为为5Lu。5.2.9 4水资源短缺的水库或有特殊要求的大坝坝基帷幕防渗标准和相对隔水层的透水率q q值控制标准取小值。5.2.10 基土石坝帷幕体防渗标准和相对隔水层的透水率采用下列控制标准：1 1、2级坝及坝高在70m以上，透水率q为35Lu。2 3级及其以下

6、的坝，透水率q为5-lOLuo3蓄水水库可取低值，滞洪水库等可用高值。5.2.11 溢洪道控制段和岩基上的水闸帷幕防渗标准和相对隔水层的透水率为小于5Luo与大坝帷幕衔接的溢洪道防渗帷幕应与大坝帷幕透水率控制标准相一致，远离坝肩的溢洪道防渗帷幕透水率控制标准可适当降低。5.2.12 防渗帷幕的设计深度，应遵守下列规定：1当地基下存在可靠的相对隔水层，且埋深较浅时，防渗帷幕应伸入到该岩层内不少于3m5m。2当地基下相对隔水层埋藏较深或分布无规律时，帷幕深度应参照渗流计算，考虑工程地质条件和渗控要求等因素，结合工程经验研究确定；非岩溶地区可在0.3倍0.7倍水头范围内选择。5.2.13 两岸帷幕深

7、度较深的，应分层设置灌浆隧洞，灌浆隧洞的布置应根据地形地质条件、钻孔灌浆技术水平、施工通风和排水等因素确定，岩溶地区还应根据岩溶分布高程确定。灌浆隧洞层间高差可取30m70m。上层、下层帷幕的搭接型式可采用斜接式、直接式及错列式等，搭接部位应连续封闭。单排孔隧洞断面尺寸不宜小于2.5mX3.0m （宽X高），双排孔及以上隧洞断面尺寸不宜小于3.0mX3.5mo5.2.14 防渗帷幕的排数、排距、孔距及孔向，应根据工程地质、水文地质、作用水头以及灌浆试验资料选定。在施工过程中应根据先期钻、灌资料修正防渗帷幕设计。1帷幕排数在考虑帷幕上游区的固结灌浆对加强基础浅层的防渗作用后，水工建筑物高度100

8、m以上（含100m）的可采用两排，水工建筑物高度100m以下的可采用一排。对地质条件较差、岩体裂隙发育、透水性强或可能发生渗透变形破坏的地段可适当增加帷幕排数。2两排或两排以上灌浆孔组成的帷幕，应将其中的一排孔钻灌至设计深度，其余各排孔的孔深可取设计深度的1/22/3倍。3帷幕孔距可为1.5m3.0m,排距宜比孔距略小。4钻孔宜穿过岩体的主要裂隙和层面。5.2.15 帷幕灌浆必须在浇筑一定厚度的混凝土作为盖重后施工；混凝土趾板、基座部位帷幕灌浆及隧洞内的帷幕灌浆可通过增加衬砌厚度、加强配筋、布置抗拉锚杆等措施满足盖重的要求。5.2.16 防渗帷幕灌浆压力应通过试验确定，灌浆时不得抬动结构混凝土

9、和地基岩体。混凝土重力坝、拱坝帷幕孔第1段宜取1.01.5倍坝前静水头，以下各段可逐渐增加，孔底段不宜小于2倍坝前静水头。混凝土溢洪道帷幕孔灌浆压力第1段不宜小于0.2MPa0.5MPa,孔底段不宜小于0.4MPa0.8MPa。5.2.17 防渗帷幕宜采用水泥灌浆；在水泥灌浆达不到设计防渗要求时，可采用符合环保要求的化学材料补充灌浆。5.2.18 岩溶地区灌浆材料可根据岩溶洞穴和溶蚀裂隙规模及充填情况选用纯水泥浆、水泥砂浆、水泥黏土浆、水泥粉煤灰浆等，必要时可通过大口径钻孔灌注高流态细骨料混凝土或通过廊道浇筑混凝土。岩溶地区帷幕灌浆应考虑不同类型的溶洞及充填物灌浆所形成幕体的允许渗透水力比降及

10、耐久性。5.3 岩基排水设计5.3.1 混凝土坝（堰、闸）基主排水孔一般设置在基础灌浆廊道内防渗帷幕的下游，在建基面处主排水孔与帷幕孔的距离不宜小于2m。必要时，可在主排水幕下游设置13排辅助排水孔。5.3.2 采取抽排措施时，应在主排水下游设置纵、横向辅助排水孔。533混凝土重力坝坝高较低，基岩条件较好且为弱透水层（岩体透水率小于ILu）的，经论证后，也可不设帷幕而只设排水，以降低坝基渗透压力，但应在坝基面的上游部位进行固结灌浆。中、低高度的薄拱坝经论证可简化排水布置或不设坝基排水。5.3.4 岸坡坝段及近岸山体内，根据工程地质、水文地质条件，并结合建筑物布置及稳定分析，视需要设置排水设施。

11、必要时布置排水隧洞，并布设排水孔。535河床式厂房地基排水按大坝要求设计；坝后式及岸边式厂房的排水设计可适当简化；下游尾水位较高的厂房，宜在下游侧周边防渗帷幕后设置排水。5.3.6 地下电站主厂房、主变压室及高压开关站等主要洞室的排水应符合下列条件：1洞室距水库或河床较近时或地下水丰富的地区，应加强前沿及河床侧部位的幕后排水措施，必要时可在洞室群外围与厂房顶部分层设置排水洞，并在排水洞内设排水幕，形成厂外排水系统。2地下水丰富或岩体透水性强的地区，宜在主洞室开挖之前，先形成厂外排水系统。3当设有尾水调压室时，应加强靠近尾水调压室侧的排水设施。4具备自流排水条件应采用自流排水。5应根据围岩水文地

12、质条件、防渗排水工程措施及渗流计算合理确定渗漏水量，并设置足够容积的集水井和抽排设施。5.3.7 主排水孔的孔距可为2m3m,辅助排水孔的孔距可为3m5m。5.3.8 排水孔孔深应根据帷幕深度及基础的工程地质、水文地质条件确定，并应符合下列规定：1主排水孔深为帷幕深的0.40.6倍。2混凝土坝辅助排水孔深可为6m12m；溢洪道堰基辅助排水孔孔深可小于主排水孔孔深。3当地基有裂隙承压水层或较大的深层透水区时,应对排水孔是否穿过此部位及穿过深度进行分析研究，并做好配套措施。5.3.9 排水孔孔壁有塌落危险或排水孔穿过软弱地层、软弱结构面、断层破碎带、夹泥裂隙等可能产生渗透破坏的地段，应采取相应的保

13、护措施。5.3.10 坝（堰、闸）基渗水应按照高水高排、低水低排的原则通过排水廊道尽快排出坝（堰、闸）体；渗水不能自流排出或采用封闭抽排时，应根据水文地质条件、防渗排水工程措施及渗流计算合理确定渗漏水量，并设置足够容积的集水井和抽排设施。两岸山体排水隧洞内的渗水应结合具体布置选择合适的排水途径。5.4 覆盖层地基防渗帷幕设计5.4.1 采用灌浆进行覆盖层防渗处理时，应先查明覆盖层的成因、结构、空间分布范围，各土层的颗粒级配、渗透系数、允许渗透比降等，以及地下水的分布规律、流速、水质等情况。5.4.2帷幕的渗流控制标准应根据工程的防渗要求和地质条件，宜通过渗流计算及渗透试验综合确定，并应满足下列

14、要求：1帷幕的渗透比降不大于允许渗透比降。2帷幕与其上部的防渗体之间不发生接触冲刷和接触流失。3渗流量不大于工程正常运行时的允许漏失量。5.4.3 覆盖层地基帷幕灌浆应按可灌比（M）或其他指标判别其可灌性，按4.3.5条的规定执行。5.4.4 帷幕的厚度可按式5.4.4计算。对于深度较大的多排帷幕，可根据渗流计算成果和已有工程经验沿深度逐渐减薄。T=H/J （5.4.4）式中：T一一帷幕厚度，（m）；H最大设计水头，m；J帷幕的允许比降，对于水泥黏土浆可采用36,若大于6应通过试验论证。5.4.5 帷幕灌浆孔宜采用铅直孔。帷幕灌浆孔的排数应根据帷幕厚度的要求确定，不宜少于3排。灌浆孔排距和孔距

15、宜为2m4m,排距宜小于孔距。5.4.6 覆盖层深厚时，可采用灌浆帷幕，或在下部采用灌浆帷幕、上部采用明挖回填黏土截水槽或混凝土防渗墙。帷幕与防渗墙之间应设置搭接段，且搭接长度不宜小于5m,沿防渗墙底端的绕流渗透比降应小于灌浆帷幕的允许比降。5.4.7 帷幕的底部宜伸入基岩或相对不透水层不小于5m。当基岩或相对不透水层较深时，可设置悬挂式帷幕，并根据渗流分析成果、类似工程研究确定防渗帷幕底线。5.4.8 帷幕灌浆浆液可采用水泥黏土（或膨润土）浆、水泥浆、黏土浆。水泥和黏土灌浆不能满足工程要求时，可采用化学灌浆材料。各种浆液的配比应由浆液试验确定。水泥黏土浆宜采用水泥：黏二1:11:4 （质量比，下同），水：干料（水固比）=3:11:1。当对浆液结石有强度要求时，水泥的掺量可采用较大值。进行多排帷幕灌浆时，边排孔和帷幕浅部宜采用水泥含量较高的浆液，临时性工程可减少水泥含量或使用黏土浆。5.4.9 .10灌浆结束后，应挖除表层未固结好的覆盖层，在完好的帷幕体顶上填筑防渗体，必要时可设置利于与上部结构结合的齿槽或混凝土垫层。5