【给排水工程】水工构筑物
水工构筑物混凝土施工技术
水工构筑物混凝土施工技术摘要：水工构筑物中的隧洞衬砌、渡槽、大坝等工程的结构安全与防渗绝大多数都是由混凝土承担的，因此，混凝土施工技术在水工构筑物工程中尤为重要。
本文从材料、工艺、冬季施工等方面探讨了水工构筑物混凝土的施工技术。
关键词：水工构筑物；混凝土；施工技术水工混凝土即为经常性或者周期性受环境水作用的水工构筑物所用混凝土。
水工混凝土一般都是大体积，浇筑速度快，机械化作业程度高。
水工混凝土质量一方面需要满足强度要求，另外还需要根据其所处的部位以及工作条件，分别满足抗渗、抗冻、抗裂、抗冲、耐磨、抗侵蚀等要求。
水工构筑物混凝土质量的主要缺陷包括蜂窝、麻面、错台、漏浆、挂帘、气泡、空洞、冷缝、夹层、裂缝等，影响混凝土内部质量和外部美观。
产生混凝土质量缺陷的原因很多，涉及到原材料质量、混凝土生产运输、混凝土平仓振捣和混凝土护理等环节。
因此，要提高水工构筑物混凝土施工技术，加强混凝土质量的控制。
一、水工构筑物混凝土常见质量问题混凝土是最主要的水工构筑物材料之一，且主要应用在承重部位，如果现浇混凝土发生质量问题将直接影响水工构筑物工程的安全，给人们的财产乃至生命构成严重威胁。
然而由于设计方面、施工工艺方面、工程管理方面存在的问题很多，使得水工构筑物混凝土工程常常出现一些质量通病。
（一）蜂窝、架空等质量通病混凝土表面的蜂窝、麻面、孔洞、露筋等缺陷混凝土结构构件的成品表面局部粗糙缺浆，或者出现小坑凹陷、麻点，或孔洞缝隙，或酥松分层，或缺浆钢筋外露，或露出石子，或有孔洞等等。
这些现象的产生以及存在，为水工构筑物中的大坝等埋下了安全隐患，这些犹如定时炸弹时刻威胁着水工建筑以及工民建建筑物的安全。
（二）混凝土结构不稳在水工构筑物中，混凝土结构不稳是一个常见的问题，其主要是由于混凝土强度不够以及其结构裂缝和引起的。
混凝土强度的欠缺会导致混凝土结构产生局部沉降，最终使混凝土结构稳定性受到影响。
裂缝的出现以及其发展,在影响水工构筑物外观的同时,还会引起混凝土保护层的脱落、结构渗漏、加剧混凝土碳化,致使混凝土发生化学腐蚀，最后严重威胁混凝土结构稳定性。
浅谈水工构筑物的结构设计
浅谈水工构筑物的结构设计水工构筑物由于使用功能的要求而具有一定的结构特点，本文从其设计内容、结构特征、结构计算、构造措施等方面结合实际设计经验进行了一定阐述。
标签构筑物；结构；构造；计算近十年来随着国家综合国力的增强，人民生活水平的不断提高，城市化进程的急剧扩大，城市给排水厂建设日益增多，主要水工构筑物的设计就显得尤为重要。
下面从结构专业角度谈谈设计中的一些体会。
1 给排水工程结构涵盖的内容1.1 给水工程中的各种取水构筑物和水处理厂内的各类构筑物。
后者包括给水水质净化和污水处理厂内的各类水池：沉淀池、曝气池、清水池、调储池、水塔等。
在结构形式上有圆形、矩形；敞口、有盖；平底、锥底、穹底等。
在施工方式上也可采用不开槽的沉井结构。
1.2 各种管材的地下管道。
包括钢管、铸铁管(灰口铸铁、球墨铸铁、铸态球铁)、砼(含钢筋混凝土)圆管、各种化学管材管道(硬塑料UPVC、玻璃钢管FRP、CRP、PE管等)。
在施工方式上可分为开槽敷设和不开槽顶进或掘进。
2 给排水工程结构特征2.1 结构均由板、壳构件组成——单、双向受力板(含变截面)、圆柱壳、圆锥壳、拱壳及其组合壳体等。
2.2 结构可以露明在地面以上，建造于地下和半地下，因此结构主要承受的作用为水压力(内部水压或外部下水)、土压力、温湿度作用、地面车辆轮压或堆积荷载、流水压力、融冰压力(对位于河道内或岸边的取水构筑物)、预加应力(对预加应力结构)、地基不均匀沉降的影响等。
2.3 水质净化处理厂内盛水构筑物，容量可以在万吨以上，甚至10万吨以上，因此对砼壁板浇注成型过程中的早期温度变化和地基不均匀沉降导致结构受力的影响，需特别加以关注。
3 构筑物结构设计与计算应计算两种极限状态，分别是承载力极限状态和正常使用极限状态。
3.1 按承载力极限状态计算，包括强度计算和稳定验算两部分对结构进行强度计算时，均采用以分项系数的设计表达式；对结构进行稳定验算时，以设计稳定性抗力系数来表述起稳定性。
给排水构筑物施工与验收规范教材
施工技术准备
❖ 调研确认：建设单位提供施工区域地上、地下情况 ❖ 明确设计：设计交底、审图、会审、变更设计 ❖ 测量放线：交验桩点、放线布点 ❖ 施工组织设计：按程序审批，办理变更手续 ❖ 施工方案：施工组织设计的核心，本规范重点规定 ❖ 专项方案：风险性较大分项工程、关键分项工程
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土石方与地基基础
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水(泥)处理构筑物（p64）
现浇钢筋混凝土结构：模板、钢筋、混凝土3项隐蔽分项工程 装配式混凝土结构：预制、吊装、接缝； 预应力混凝土结构：钢丝、钢绞线、无粘结预应力张拉、喷射
砂浆、孔道压浆； 砌体结构；砖、料石、砌块，勾缝、抹面； 塘体结构：基坑、基础、防渗层、护坡（坦）； 附属构筑物；渠道、管廊，细部结构，工艺辅助结构，钢结构； 验收分项工程：模板、钢筋、混凝土；构件安装、缠丝预应力
2、原则：“验评分离、强化验收、完善手段、过程 控制” 、“统一、简化、选优、协调”
3、指导思想：全国较高水准（行业）、就高不就低
2
新规范体现专业特点
仍以土建工程为主，衔接设备安装与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ处理工艺要求
⑴提高钢筋混凝土水工构筑物的耐久性和耐腐蚀性能为目标， 加强施工技术管理，提高质量验收控制标准。
⑵以满足水工构筑物相应工艺要求为基点，规范施工技术， 确定施工质量检验与验收标准。
连接，分为2项分项工程验收
活动式地表水取水构筑物：缆车、浮船、摇臂管制作、安
装、试运行，分为2项分项工程验收
排放构筑物：翼墙、护坡（坦），出水口；分为数项分项工
程验收
进出管渠：现浇混凝土见第6.7.7条；砌体见第6.7.6条；预制
拼装见第6.7.8条，成品管道见GB50268；分为数项分项工 程验收。
构筑物
构筑物百科名片通常情况下，所谓构筑物就是不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建造物，比如水塔、水池、过滤池、澄清池、沼气池等。
一般具备、包含或提供人类居住功能的人工建造物称为建筑物。
构筑物的称谓在给排水教科书中提得比较多。
需要说明的是这个定义不是绝对的。
在水利水电工程中就江河、渠道上的所有建造物都称为建筑物，比如水工建筑物。
主要是指除了一般有明确定义的工业建筑，民用建筑和农业建筑等之外的，对主体建筑有辅助作用的，有一定功能性的结构建筑的统称，一般是不适合人员直接居住的。
如：桥梁，堤坝，隧道，（纪念）碑，围墙，招牌框架等。
其方法依次为：先向需掏土的土层钻孔下探ＰＶＣ管；然后用高压清水泵向ＰＶＣ管内土层中射水、将土制成泥浆泥浆膨胀被挤出表面；计量流出的泥浆量及泥浆比重，计算掏出的土方量、达到纠倾目标，最后用膨胀挤密料填封孔。
本发明纠倾效果显著，施工快捷方便，投资小，成本低。
一种构筑物纠倾法，其特征在于：其纠倾方法依次为：（1）向需掏土的土层钻孔，下探掏深ＰＶＣ管；（2）用高压清水泵将高压水注射于ＰＶＣ管内底端的土层中，将土制成泥浆；（3）泥浆膨胀被挤出地表面；（4）计量流出的泥浆量及泥浆比重计算掏出的土方量来达到预期的纠倾目标；（5）构筑物纠倾后，用膨胀挤密料填封实ＰＶＣ管孔。
1 设计地下水位的合理确定水池构筑物的设计与地下水位的标高密切相关。
由于地下水位未掌握好而引起结构选型错误及抗浮不够等工程事故也时有发生。
地下水位不仅与土建设计有关，与水工艺设计也有关。
根据现行国家设计规范，地下水位应根据地方水文资料，考虑可能出现的最高地下水位[1]。
一般设计均取用水文资料的最高地下水位。
在50年设计基准期内，一般水工构筑物地下水可变作用的取用按“工程结构可靠度设计统一标准”原则确定，并不考虑罕遇洪水的偶然作用。
但值得注意的是，有些工程地质勘察报告所提供的地下水位未能从地方水文资料分析得出，而仅反映勘测期间的地下水位情况。
水工混凝土
09水利专业水工建筑物复习资料什么是水工混凝土？水工混凝土是用于水电水利工程的挡水、发电、泄洪、输水、排沙等建筑物，密度为2400KG/M3左右的水泥基混凝土。
经常或周期性地受环境水作用的水工构筑物所用的混凝土。
根据构筑物的大小，可分为大体积混凝土（如大坝混凝土）和一般混凝土。
大体积混凝土又分为内部混凝土和外部混凝土。
水工混凝土常用于水上、水下和水位变动区等部位。
因其用途不同,技术要求也不同:常与环境水相接触时，一般要求具有较好的抗渗性；在寒冷地区、特别是在水位变动区应用时，要求具有较高的抗冻性；与侵蚀性的水相接触时，要求具有良好的耐蚀性；在大体积构筑物中应用时，为防止温度裂缝的出现，要求具有抵热性和低收缩性；在受高速水流冲刷的部位使用时，要求具有抗冲刷、耐磨及抗气蚀性等。
水工混凝土是水利工程中，尤其是大型水利工程中最主要的建筑材料。
中国近30年来建成的大、中型混凝土闸、坝达数百座,其中有的混凝土用量多达1000立法万米以上，如长江的葛洲坝工程和台湾省的德基大坝 (坝高达180米)除此以外，河港、农田水利及地下防水工程中也都大量应用。
长期的施工实践证明，在水工混凝土中掺入具有减水、缓凝及增加耐久性的外加剂，如木质素磺酸盐减水剂、糖蜜塑化剂、松香皂引气剂（在有抗冻性要求的地区或部位必须掺入），以及掺入适量的优质掺合料，如粉煤灰等，对改善混凝土拌合物的和易性及提高耐久性都具有明显效果。
建筑混凝土和水工混凝土有什么区别,施工时建筑混凝土能否代替水工混凝土？严格说，没有建筑混凝土和水工混凝土的分类法，水工混凝土也是建筑混凝土的一种。
如果你问的是房建用混凝土是否可以代替水工混凝土，回答如下：1.区别：级配、标号、添加剂、施工机械都可能不同。
房建混凝土由于钢筋密集，多数混凝土骨料粒径比较小。
水工混凝土很多情况下是大体积混凝土，骨料粒径比较大，采用二级配或者三级配的多。
水工混凝土不同部位标号差距比较大，掺气剂、抗冻剂等添加剂成分和用量不同。
水工构筑物抗渗防水工程施工方案
水工构筑物抗渗防水工程施工方案本工程是一个规模较大的水处理构筑物群体工程、水工构筑物结构的抗渗、防裂是一个十分重要的问题。
根据《给排水工程结构设计规范》(GBJ69 — 84)规定，水工构筑物结构须进行抗渗设计，为防止混凝土在温度和环境湿度的变化影响下开裂破坏，露天贮水池长度超过25m时需设置伸缩缝。
本工程各单体尤其是初沉池、二沉池、生化池主体结构大部分埋置于地下，砼抗渗要求显得很重要。
以上各单体砼强度等级为C25,抗渗等级为S6,设计主要为结构自身抗渗。
埋入底下的外墙面、内壁、底板上表面采用1：2防水水泥砂浆粉刷20厚。
针对以上特点从以下各方面制定措施保证混凝土抗渗要求：4.1、防水砼配合比设计本工程所有混凝土(除每次浇筑小量混凝土之外)均采用商品混凝土，对商品混凝土供应厂家的原材料选用都必须经过业主、监理方同意后方可采用。
防水砼根据设计要求掺加砼复合液，掺量为水泥用量的3%，此复合液为液状外加剂，具有微膨胀、缓凝、防水、减水等功能。
砼中外加剂经检测合格后方可使用。
由计量试验室通过计算和试配确定。
配合比应保证结构设计所规定的强度、抗渗、抗冻和施工合易性等要求，且经济合理。
必须由现场试验人员根据每天的气温、随时取样测定砂、石的湿度（含水率），及时调整施工配合比，并通知砼搅拌人员，挂牌标识，防水砼一般要求水泥用量不小于300Kg/m3,砂率不小于0.55，水灰比不宜大于0.55。
4.2、施工缝留置水平施工缝设置在结构受剪力较小且易于施工部位。
本工程水工构筑物，结构施工不留垂直施工缝。
①底板底板依据设计伸缩缝或后浇加强带自然分仓，对每一施工段无特殊情况应一次连续浇筑，不留垂直施工缝，对于设计无伸缩缝的构筑物底板应一次性浇筑。
当底板高低错层较大或设计有较深坑井时混凝土浇筑应一次性浇筑室完成。
②构筑物池壁水平施工缝留置底部留在底板上30cm-50cm处，上部留在顶板下。
4.3、混凝土浇筑砼浇筑采用砼固定输送泵和带布料杆的砼汽车泵，配合施工。
对水工构筑物设计的几点看法
区 别 情 况 灵 活掌 握 。 设 计 与 施 工 息 息 相 关 。 计 在 计 算 中 设 已考 虑 施 工 诸 多 因 素 ， 如 水 灰 比 、 水 比 用 量 、 凝 土 养 护 天 数 、 浇 带 间 隔 天 数 等 混 后 等 ， 些 设 计 条 件 必 须 要 求施 工逐 一 落 实 。 这 而 要 做 好 这 些 又 要 求 设 计 人 员要 了 解 施 工， 了解 施 工 中 新材 料 、 技 术 、 方 法 ， 新 新 了 解 施 工 顺序 ， 工 对 设计 的 要 求 ， 施 使设 计 切 合 施 工 、 便 施 工 。 池 施工 为便 于 支 模 及 方 水 浇 筑 混 凝 土 ， 般 在 离 池 底 及 加 腋 以 上 一 ３０ ０ ｍｍ～５ ０ ０ ｍｍ处 留置施 工缝 ， 设计 人 员应 考 虑 施 工 要 求 ， 此 范 围避 免 设 计 有 子 留 在 洞、 埋管 、 予 悬挑 梁板 等 。 多 出 优 秀 设 计 、多 出 精 品 工 程 是 时 代 赋 予 全 体 设 计 人 员的 庄严 使 命 。 水 工 构 在 筑 物 设 计 中 ， 方 面 设 计 人 员应 结 合具 体 一 情况 ， 较 少 的 工程 造 价 建 设 优 质 工 程 ， 以 另 方面 设 计人 员对 施 工 未 按 正 常 工 期 完 成 结 构 计 算 的 失 误 。 计 人 员应 详 实 了解 工 设 也 程 所 在 地 的 水 文 情 况 ， 未 满 足 设 计 要 求 等 施 工 失 误 产 生 的 渗 漏 裂 缝 处 理 ， 应 有 对 的地 质 勘 察 报 告 要 求 予 以 补 充 。 求 考 虑 所 了 解 、 备 ， 当 前 常用 处 理 裂 缝 及 堵 漏 要 准 对 所 以便 更 好 地 完 当地 有 无 暴 雨 、 风 影 响 ， 否 出现 由于 地 方法 、 用 材 料 应 有 所 了 解 ， 台 会 表 水 不 能 及 时 排 除 而 引 起 的 地 下 水 位 提 成 设 计 后 期 服 务 。 高 。 工艺 设 计 人 员 ， 结 合 对地 下水 位 及 水 应 地 质 情 况 的 了 解 ， 土 建 设 计 人 员一 起 决 ３ 构筑物设置伸缩缝及后 浇缝 与 ． ． 定 各 构 筑 物 的 基 底 标 高 ， 合 工 艺 流 程 要 ３ １后 浇缝 的做法 综 当 设 计 较 长 矩 形 水 池 时 ， 计 可 采 用 设 求 、 建 造 价 、 营 成 本 、 产 年 限 诸 多 因 土 运 投 素 ， 定总 体 方 案 及 各 构 筑 物 方 案 ， 求经 后浇 缝 或 ＵＥ Ｊ 强带 等 施 工方 法 来 减 少混 制 以 ＡＪ Ｉ Ｊ 济 合 理 。 如 当地 下 水 位 较 高 或 地 质 剖 面 凝 土 收 缩 产 生 的 当 量 温 差 及 不 利 温 差 。 例 后 有 流 沙 层 时 ， 工 艺 设 计 者 应 考 虑 是 否 可 浇缝 的设 置可 避 免 部 分 不 利 的 施 工 前 阶 段 水 适 当抬 高 基 底 标 高 ， 少 浮 力 对 结 构 影 响 温 差 及 混 凝 土 前 期 收 缩 产 生 的 当量 温 差 ， 减 从 而 增 大 了构 筑 物 伸 缩 缝 的 允 许 间 距 。 考 及避开流 沙层。 对 设 计 在 正 常 使 用 阶 段 池 内 均 有 水 ， 虑 施 工 的 难 度 ， 议 设 计 在 后 浇 带 垫 层混 建 仅 在 检 修 等特 殊 时 段 才排 空 的 水 池 ， 以 凝 土 上 设 置 凹槽 ， 样 方 便 后 期 后 浇 带 的 可 这 根 据 实 际情 况 ， 合 地 方 永 文 资 料 ， 结 确定 一 清理 ， 杂物 等 可 弃 置 于 四 槽 ， 洗 也 方 便 。 冲 个 合 适 的 地 下 水 位 标 高做 设 计 地 下 水 位 ， 当设 计 采 用 ＵＥ Ａ加 强 带 做 法 时 ， 靠 加 强 依 做 到 既 保证 使 用阶 段 结 构 安 全 和 不 利 情 况 带 混 凝 土 较 大 的 膨 胀 应 变 ， 偿 两 侧 混 凝 补 设 抗 浮安 全 ， 能 降 低 工 程造 价 、 省 工 程 投 土 的 温 差 应 变 。 计 可 通 过 对 ＵＥＡ掺 量 的 又 节 补 使 资 的 双赢 目的 。 这 一 切需 要 土建 、 工 艺 调配 ， 偿混 凝 土 的 收 缩 ， 混 凝 土 收 缩 当 而 水 同样 达 到增 大 伸 缩 缝 的 允 许 间 设 计 人 员 共 同 讨论 并 采 取 一 系列 设 计 及 操 量温 差 ≤０， 作 措 施 来 确 保 安 全 生 产 及 设 计 意 图 的 实 距 目 的 水池 构 筑 物 的 设 计 与 地 下 水 位 的标 高 密切 相 关 。 由于 地 下 水 位 未 掌握 好 而 引起 结 构 选 型 错 误 及 抗 浮 不 够等 工 程 事 故 也时 有 发 生 。 下 水位 不 仅 与 土 建 设 计 有 关 ， 地 与 水 工 艺 设 计 也 有 关 。 据 现 行 国 家 设 计 规 根 范 ， 下水 位 应根 据 地 方 水 文 资 料 ， 虑 可 地 考 能 出现 的 最 高 地 下水 位 。 般 设 计 均 取 用 一 水 文 资料 的 最 高 地 下 水 位 。 ５ 年 设 计 基 在 ０ 准 期 内 ， 般 水 工构 筑 物 地 下 水 可 变 作 用 一 的取 用 按 “ 工程 结 构 可 靠 度 设 计 统 一标 准 ” 原 则 确 定 ， 不考 虑 罕 遇 洪 水 的 偶 然 作 用 。 并 但 值 得 注 意 的 是 ， 些 工 程 地 质 勘 察 报 告 有 所 提 供 的 地 下 水 位 未 能 从地 方水 文 资 料 分 析 得 出 ， 仅 反 映 勘 测 期 间 的 地 下 水 位 情 而 况 。 果详 勘 在 当地 枯 水 期 进 行 ， 提 供 的 如 所 地 下 水 位 标 高 将 无 法 被 设 计 取 用 ， 导 致 或
园林绿化工程——园林绿化工程的内容
园林绿化工程的内容园林绿化工程按造园的要素及工程属性，可分为若干项工程。
园林绿化工程的内容主要有：（一）土方工程主要依据竖向设计进行土方工程计算及土方施工、塑造、整理园林建设场地。
土方量计算一般根据附有原地形等高线的设计地形来进行，但通过计算，有时反过来又可以修订设计图中的不足，使图纸更完善。
土方量的计算在规划阶段无须过分精确，故只需估算，而在作施工图时，则土方工程量就需要较精确计算。
土方量的计算方法有：（1）体积法：用求体积的公式进行土方估算。
（2）断面法：是以一组等距（或不等距）的相互平行的截面将拟计算的地块、地形单体（如山、溪涧、池、岛等）和土方工程（如堤、沟渠、路堑、路槽等）分截成"段"，分别计算这些"段"的体积，再将各段体积累加，以求得该计算对象的总土方量。
（3）方格网法：方格网法是把平整场地的设计工作与土方量计算工作结合在一起进行的。
方格网法的具体工作程序为：在附有等高线的施工现场地形图上作方格网控制施工场地，依据设计意图，如地面形状、坡向、坡度值等。
确定各角点的设计标高、施工标高，划分填挖方区，计算土方量，绘制出土方调配图及场地设计等高线图。
土方施工按挖、运、填、夯等施工组织设计安排未进行，以达到建设场地的要求而结束。
（二）园林给排水工程主要是园林给水工程、园林排水工程。
园林给排水与污水处理工程是园林工程中的重要组成部分之一，必须满足人们对水量、水质和水压的要求。
水在使用过程中会受到污染，而完善的给排水工程及污水处理工程对园林建设及环境保护具有十分重要的作用。
1、园林给水给水分为生活用水、生产用水及消防用水。
给水的水源一是地表水源，主要是江、河、湖、水库等，这类水源的水量充沛，是风景园林中的主要水源。
二是地下水源，如泉水、承压水等。
选择给水水源时，首先应满足水质良好、水量充沛、便于防护的要求。
最理想的是在风景区附近直接从就近的城市给水管网系统接入，如附近无给水管网则先优先选用地下水，其次才考虑使用河、湖、水库的水。
室外给水设计 (34) 地表水取水构筑物
地表水取水构筑物5.3.1 关于选择地表水取水构筑物位置的规定。
在选择取水构筑物位置时，应重视和研究取水河段的形态特征，水流特征和河床、岸边的地质状况，如主流是否近岸和稳定，冲淤变化，漂浮物、冰凌等状况及水位和水流变化等，进行全面的分析论证。
此外，还需对河道的整治规划和航道运行情况进行详细调查与落实，以保证取水构筑物的安全。
对于生活饮用水的水源，良好的水质是最重要的条件。
因此，在选择取水地点时，必须避开城镇和工业企业的污染地段，到上游清洁河段取水。
5.3.2 沿海地区的内河水系水质，在丰水期由于上游来水量大，原水含盐度较低，但在枯水期上游径流量大减，引起河口外海水倒灌，使内河水含盐度增高，可能超过生活饮用水水质标准。
为此，可采用在河道、海湾地带筑库，利用丰水期和低潮位时蓄积淡水，以解决就近取水的问题。
避咸蓄淡水库一般有 2 种类型：一种是利用现有河道容积蓄水，即在河口或狭窄的海湾入口处设闸筑坝，以隔绝内河径流与海水的联系，蓄积上游来的淡水径流，达到区域内用水量的年度或多年调节。
近河口段已经上溯的咸水，由于其比重大于淡水而自然分层处于河道底部，待低潮位时通过坝体底部的泄水闸孔排出。
这样一方面上游径流量不断补充淡水，另一方面抓住时机向外排咸。
浙江省大塘港水库和香港的船湾淡水湖就是这种型式的实例。
另一种是在河道沿岸有条件的滩地上筑堤，围成封闭式水库，当河道中原水含盐度低时，及时将淡水提升入厍，蓄积起来，以备枯水期原水含盐度不符合要求时使用。
杭州的珊瑚沙水库、上海宝山钢铁厂的宝山湖水库、上海长江引水工程的陈行水库等，都是采用这种型式取得了良好的经济效益和社会效益。
5.3.3 关于大型取水构筑物进行水工模型试验的规定。
据调查，电力系统进行水工模型试验的项目较多。
如泸州电厂长江取水，取水量为 7000m3/ h，因水文条件复杂，通过模型试验确定取水口位置及取水型式；宜宾福溪电厂南渡河取水，取水规模为河水流量的 36.7％，亦通过模型试验确定取水口位置及型式。
室外给排水工程及水工构筑物的施工
室外给排水工程及水工构筑物的施工（一）施工原则1.重力管道应按“先下游，后上游”的施工顺序的原则施工；2.压力管道从来水方向开始施工；3.相互交叉的管道冲突时应本着“压力管让重力管，小管让大管”的原则施工；4.并行及交叉的管道应先施工标高低的管道，后施工标高高的管道。
（二）室外管道施工方案１.测量放样根据生活给水管网平面图、消防给水管网平面图、给水管网平面图、雨水管网平面图，进行测量放样工作，确定各管道的平面位置。
根据各管道相应的纵剖面图平，确定管道高程及与其它管道的交叉情况，仔细核对各管道间有无高程上的冲突及管道覆土厚土满足不了设计要求的情况。
交叉处管道施工做为施工中的重点部位在后面重点部位施工及处理措施中详细论述。
管道中心测量放样完毕后，沿管道走向每隔10~20m设一坡度板，用来控制管道平面位置及标高，坡度板又称龙门板，其设置方式及控制原理见（见附图06：坡度板设置示意图），坡度板要求稳定、牢固，顶面保持水平。
管道安装前，用经纬仪将中心位置测设到坡度板上，钉上中心钉，安装管道时，可在中心钉上悬挂锤球，确定管中心位置。
以中心钉为准可放出开挖边线及沟底边线。
为控制管槽开挖深度，应将标高引到坡度板顶上。
坡度板顶与管底设计高程之差称为下返数。
由于下返数往往是非整数，且各坡度板均不相同，为检查施工方便，可预先确定一下返数，在同一段管段内均采用此数，每一次坡度板顶向上或向下量取调整数，其公式如下：调整数＝预先确定下返数-（板顶高程-管底设计高程）根据调整数，在高程板上定出点位，钉上小钉，称为坡度钉，两坡度钉的连线即为管底坡底线的平行线。
由于重力流管道和压力管道设计标明的标高位置不一样，重力流管道标高指管内底，压力管道标高指管中心。
施工中沟槽开挖依据的管外底标高和基础厚度进行控制，施工时应根据管径和管壁厚，计算出正确的管外底标高进行控制。
２.管沟开挖管沟开挖依已侧设好的管道中心桩进行，沿开挖边线洒灰线，由于管道覆土厚度大部分在2.0m之内，为尽量减少对已成型的路床的破坏，减少回填量，沟槽边坡采用垂直边坡，沟底宽度应满足设计要求，同时便于施工人员的操作，沟壁根据情况辅以适当支撑，保证边坡稳定，确保施工顺利进行和施工人员的安全。
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4.3.4 沉井的施工 1） 沉井施工的顺序
一般有两种方法： 一次制作一次下沉（井筒一次制作完毕） 井筒制作与下沉交替进行 一次下沉的施工顺序 施工准备－井筒制作－挖土、下沉－浇筑底板－养护－井内及上部 施工
2） 沉井下沉 沉井下沉准备 （1）拆除井筒刃脚模板及垫木；（对称） （2）封堵井壁所有预留空洞，并在外壁用水泥砂浆抹面 （3）安装并检查降、排水系统 （4）井筒放线定位（四个方向） （5）备好下沉时需要的挖土，出土、运土机械、设备 （6）设置沉降变形观测点
2) 沉井施工的主要特点 (1) 沉井壁可作为深埋构筑物的墙壁,并能起到挡土、挡水的作用, 节约支撑用料。 (2) 占地面积少,并能节约大量的挖方。 (3) 施工过程对附近的构筑物影响小。 (4) 适于地下水位高,涌水量大的情况进行施工。
3) 沉井施工的一般操作程序 井筒预制 井筒就位 开挖土方
本节内容结束
第4章 水工程构筑物施工 （续1）
4.3 沉井施工 4.3.1概述 什么叫沉井施工？
在开挖土方的过程中，将事先制作好的井筒或现场制作的井 筒沉入设计的地下深度，并服务于设计的目的。
1) 沉井施工的作用 沉井施工是修筑地下工程和深埋基础工程的重要施工方法之一。
在给水排水工程中,沉井施工常用于:取水构筑物、排水泵站、 大型集水井、盾构和顶管工程的工作井施工等。
即可在筒内挖土。 (3) 井筒依靠自重下沉。 (4) 达到设计深度后,浇筑混凝土垫层和底板.沉井下沉的深度,一 般为7-20m。
4.3.2 沉井的一般构造 沉井的组成部分包括: 井筒:一般为钢混结构,也可用其他材料,必须有较大强度（抗拉、 剪、压）。 刃脚:其作用是井筒下沉时减少切土阻力,刃脚部分可用角钢加固。
排水挖土下沉法的主要优点：
井内保持相对直观的感觉，施工操作方便；沉井过程清楚， 可尽早发现可能出现的问题。
（2）不排水挖土下沉 当涌水量很大，或采用降水施工会影响附近构筑物安全时，则带水
下沉施工。 ａ.抓斗挖土
抓斗在井筒中央挖土，使之形成锅底状，当挖深超过刃脚1－1.5m 时，刃脚会将其下的土挤向井中央而下沉。
f0
i 1 n
hsi
i 1
fi －第I层的单位面积摩阻力（ KN / m2 ） hsi －第I层土的厚度（m） n－土的层数
土体作用在沉井上的总摩阻力为
Tf (KN / m2)
Tf
Df
(H
s)
(
1 2
5)
Df
(H
2.5)
Df
h
1 2
(H
h)
式中：
H －井筒下沉高度
D －沉井刃脚外壁直径（m）
横梁、隔墙等：横梁是为了增加井筒的刚度而设，也可作为隔 墙。
底板：是沉井下部与井壁连接的整体部分，底板与井壁预留的 凹槽契合连接。
沉井的类型有:单孔、多孔、圆形、矩形、菱形、阶梯型等。
4.3.3 沉井的施工计算 1）摩阻力的计算
以圆形井筒为例计算 土体作用在沉井外壁上单位面积上的摩阻力f（KN/m2）可由 现场测定，或参照有关资料确定。
式中： Q K H v q
－沉井内涌水量（） －土的渗透系数（）
Q－地下水面至沉井底的深度（m）
－沉井刃脚的周长（m）
Kq－单位长度渗透量
H
v
渗透系数经验值
土层类别
渗透系数（ m/d）
砂卵石、砂砾石 砂土 砂质粘土 粘质粘土 粘土
100－500 5－100 0.05－0.1 0.1－0.5 <0.005
表 土体作用在沉井外壁的单位面积上的摩阻力
土壤的类别
F（KN/m2）
砂卵石 砂砾石 砂土 硬塑粘性土 可塑软塑粘性土 流塑粘土、粘土
18－30 15－20 12－25 25－49 12－25 10－12
当沉井穿过多层不同类别的土层时，可按下式取其 加权平均值
f0 (KN / m2 )
式中：
n
fihsi
体之g间的 摩T擦f 力。G Pfw Ks
3）井筒下沉观测 观测要点 （1） 在挖土时，要随时观测井筒垂线的垂直度； （2） 对沉井位置、标高、垂直度进行综合观测，每班至少两次， 并详细记录； （3） 一旦发现倾斜、位移，应及时进行纠偏。
井筒垂线倾斜度观测 在井筒内侧的四个方向分别设4个垂球，垂球锥尖对准表盘中心。据 垂球偏离表盘中心及偏离方位即可确定井筒的倾斜情况。 沉井下沉量观测 利用沉井外面地下与轴线位置先设置水平指示标尺，每次下沉前后 分别测读井筒高程。 也可以用水准仪或激光水平仪进行测量。
f－刃脚壁单位面积摩阻力（ KN / m2 ）
h－刃脚高度
2） 沉井下沉计算 沉井按自重下沉设计，必须满足
式中：
G Pf w
－沉井自重T（f ）
ks
－沉井承受的水的浮力（）
－沉井外壁承受的土的总摩阻力（）
G－下沉系数（取1.05－1.15）（过小难下沉，过大沉降快！）
Pf w
Tf
ks
3） 沉井内涌水量计算
ｂ.高压水枪挖土 用高压水枪冲刷井底的土层，使之形成泥浆，井筒下沉。泥浆 用泵或吸泥机排出。水泥冲挖时，也应距刃脚一定距离。
（3）配重下沉 当井筒的自重小于沉井外壁与土体之间的摩擦力时，可在沉井上
配重（g）加载，使之下沉：
（4）触变泥浆套沉井
在井壁与土体之间注入触变泥浆，形成环套状，以减少井筒与土
4）沉井的纠偏 沉井倾斜 （1） 倾斜的原因 a． 沉井四周土质不均匀 b． 井内挖土不均匀 c． 刃脚局部遇障碍物 d． 沉井四周的荷载不均匀
（2）纠偏方法 a. 挖土纠偏：在下沉慢的一侧多挖土。 b.射水纠偏：在下沉慢的一侧沉井筒外壁注射压水，使之成为
泥浆，减少压力。 c.局部增荷纠偏：用铁块或砂袋在下沉慢的一侧加荷载。 d.排障纠偏：取出刃脚下的障碍物。 e.调整井筒外的荷载（为弃土、堆物等）
下沉施工方法： （1）排水挖土下沉法 适用于涌水量较小，沉井所穿过的土层相对稳定，且排水总
量对附近构筑物或管线不会有影响。 排水方法有： 明沟排水法, 井点排水法,
挖土方法：
无论采用何种方法，其基本要求是：从中心往四周挖，分 层均匀向下，靠近刃脚时，必须对称地均匀开挖。每次挖深控 制在30cm左右。中央部分的土面始终高于四周土方30cm以上。