一、静态水景工程
静水一般是指成片状汇集的水面,在园林中它常以湖、塘、池、泉等形式出现,静态的水景让人感觉到宁静、舒适、优雅。
(一)湖水工程
湖属于静态水体,有天然湖和人工湖之分,天然湖是自然的水域景观,如杭州西湖、广东星湖等。人工湖则是人工依地势就低挖凿而成的水域,沿境设景,自成天然图画。湖的特点是水面宽阔平静,有好的湖岸线及周边的天际线。[2]
1.人工湖布置
园林中利用湖体来营造水景,应充分体现湖的水光特色:要注意湖岸线的水滨设计,讲究湖岸线的“线形艺术”;要注意湖体水位设计,选择合适的排水设施;注意人工湖的基址选择。
2.工程设计
(1)水源选择
选择时,应考虑地质、卫生、经济上的要求,并充分考虑节约用水,水源选择应从以下方面考虑:①蓄积雨水;②池塘本身的底部有泉;③引天然河湖水;④引井取水。
(2)人工湖的平面设计
人工湖平面的确定。人工湖设计的首要问题根据造园者的意图确定湖在平面图上的位置,中国许多著名的园林如颐和园和拙政园等均以水体为中心,四周环以假山和亭台楼阁,环境幽雅,园林风格突出,充分发挥了人工湖在园林工程建设中的作用。人工湖的方位、大小、形状均与园林工程建设的目的、性质密切相关。在以水景为主的园林中,人工湖的位置居于全园的重心,面积相对较大,湖岸线变化丰富,并应占据园中的某半部。
人工湖的平面构图。人工湖的构图主要是进行湖岸线的平面设计。我国的人工湖岸线型设计以自然曲线为主,是湖岸线平面设计的几种基本形式。
3.人工湖基址选择
平面设计完成后,就要对拟挖湖所及的区域进行土壤探测,为施工技术设计做准备。
第一,最适合挖湖的土壤类型为黏土、砂质黏土、壤土,土质细密、土层深厚或渗透力小于0.006~0.009米/秒的黏土夹层。
第二,基土为砂质、卵石层等容易漏水,不适合建湖。
第三,如果基土为淤泥或草煤层,需要全部挖掉。
第四,黏土虽然透水性小,但是湿时易成泥浆,不适宜建湖。
第五,湖岸立基的土壤必须坚实。黏土层透水性小,但在湖水到达低水位时,容易开裂,湿时又会形成松软的土层、泥浆,因此,单纯黏土不能作为湖的驳岸。
4.水面蒸发量的测定和估算
较大的人工湖,由于湖面的蒸发量较大,为了合理设计人工湖的补水量,测定湖面水分蒸发量是必要的,关于水面蒸发量,我国目前主要采用E-601型蒸发器测定,但测出的数值比实际大,年平均蒸发折减系数一般取0.75~0.85。在缺乏实际资料时,可用公式估算。
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式中:E——水面蒸发量,毫米;e0——对应水面温度的空气饱和水汽压,帕斯卡;e200——水面上空200厘米处空气水汽压,帕斯卡;W200——水面上空200厘米处的风速,米/秒。
5.人工湖渗漏损失
园林工程建设的水景设计,先了解整个湖底、岸边的地质和水文情况,才能对整个湖渗漏的总水量进行准确的计算。在设计中,人工湖的渗漏损失只作大体地估算,根据湖底的地质情况及驳岸防漏情况良好、中等、不好,损失的水量占水体体积的百分比可分别取5%~10%、10%~20%、20%~40%来确定。
6.人工湖湖底处理
(1)湖底防渗漏处理
由于部分湖的土层渗透性极小基本不漏水,因此无需进行特别的湖底处理,适当夯实即可,如北京的龙潭湖、紫竹院等。而在部分基址地下水位较高的人工湖湖体施工时,则必须特别注意地下水的排放以防止湖底受地下水挤压而被抬高。施工时,一般用15厘米厚的碎石层铺设整个湖底,上面再铺5~7厘米厚砂子。如果这种方法还无法解决,则必须在湖底开挖环状排水沟,并在排水沟底部铺设带孔PVC管,四周用碎石填塞。
(2)湖底的常规处理
人工湖湖底从下至上一般可分为基层、防水层、保护层及覆盖层。
(二)水池
水池作为水景之一广泛应用于园林工程中,一般指仿照自然界的湖泊、池塘等人工开挖形成,它是经过浓缩的景观水景,通常水面较小而精致。为体现园林景观的主题而设计成各种不同形状的平面形式。其特点是面积小、布置灵活多变,并有较好的可接近性,给人亲近的感觉。
1.水池的种类
第一,水池按结构形式可分为混凝土结构水池、膨润土地底池壁的水池、自然式池底的水池。
第二,按表现形式分为静水、流水、落水、承压水等。
第三,按材料分为刚性材料水池和柔性材料水池。
2.水池的布置要点
第一,水池的平面形式及其体量应与环境相协调,轮廓要与广场走向、建筑外轮廓取得呼应与联系。要考虑前景、框景和背景的因素。池的造型应简洁大方具有个性。
第二,水池多玲珑小巧,因此其中或周围点缀的雕塑、小品等在尺度上要相宜。
第三,水池的水深多在0.6~0.8米,有时也可浅至0.3~0.4米。池底可用鹅卵石装饰,加上池水清浅,可营造出浮光掠影、鱼翔浅底之意境。
第四,无论何种形式的水池,池壁与地面的高差宜小,应控制在0.45米以内。
第五,可适当点缀一些如荷花、水生鸢尾、睡莲等挺水植物和浮水植物。
3.水池施工方法
目前园林工程中较为常见的水池施工方法有钢筋混凝土结构水池施工方法和膨润土水池施工方法。
(1)钢筋混凝土结构水池施工方法
钢筋混凝土结构的水池是指池底和池壁都是钢筋混凝土的水池,施工时应先进行钢筋混凝土水池底板的施工,然后再浇捣钢筋混凝土水池的侧壁,最后是做水池的池岸。
水池底板施工:①钢筋混凝土水池的底板坐落在坚实的地基土上,如果是松土、淤泥土、回填土,则应进行夯实处理,并且铺筑一层10~15厘米的碎石,再夯实,然后浇灌混凝土垫层。②混凝土垫层浇完隔1~2天在垫层面测量确定底板中心,然后根据设计尺寸进行放线,定出底板的边线,画出钢筋布线,依线绑扎钢筋,接着安装底板外围的模板。③在钢筋绑扎时,应详细检查钢筋的直径、间距、位置、搭接长度、上下层钢筋的间距、保护层及预埋件的位置和数量,看其是否符合设计要求。并用铁撑对上下层钢筋加以固定。④底板应一次连续浇完,不留施工缝。施工间歇时间不得超过混凝土的初凝时间。如混凝土在运输过程中产生初凝或离析现象,应在现场拌板上进行二次搅拌后方可入模浇捣。⑤池壁为现浇混凝土时,底板与池壁连接处的施工缝可留在基础上口20厘米处。
水池池壁施工:①做钢筋混凝土水池池壁时,先应立模板以对其加固,池壁较厚时,内外模可在钢筋绑扎完毕后一次立好。浇捣混凝土时操作人员可站在模板外侧进行振捣。并应用串筒将混凝土灌入,分层浇捣。池壁拆模后,还应将外露的止水螺栓头割去。②为使混凝土密实,可浇捣钢筋混凝土水池底板和池壁的混凝土均应采用抗渗混凝土,控制好坍落度,采用插入式振动器振捣。③固定模板用的铁丝和螺栓不宜直接穿过池壁。当螺栓或套管必须穿过池壁时,应采用止水措施。④在池壁混凝土浇筑前,应先将施工缝处的混凝土表面凿毛,清除浮粒和杂物,用水冲洗干净,保持湿润。再铺上一层厚20~25毫米的水泥砂浆。⑤浇筑池壁混凝土时,应连续施工,一次浇筑完毕,不留施工缝。⑥池壁有密集管群穿过、预埋件或钢筋稠密处浇筑混凝土有困难时,可采用相同抗渗等级的细石混凝土浇筑。⑦在池壁混凝土浇捣后应立即进行养护,并需充分保持湿润,而且养护时间不得少于14个昼夜。
水池装饰。水池的装饰主要是池底、池壁和池顶的装饰。池底、池顶装饰前还应进行抹灰,然后再铺贴面层,通常铺贴陶瓷锦砖或铺贴彩色鹅卵石等,也有的水池是在钢筋混凝土池壁上铺贴花岗石。(https://www.daowen.com)
(2)膨润土水池施工方法
膨润土水池是指水池开挖后,其底板或侧壁采用膨润土防水毯铺设的水池。膨润土防水毯采用柔性联结,通过联结处的水平位移分解应力,可以有效地保证防水体系的完好。另外,由于防水毯本身具有柔软性,遇到复杂的形状可以任意切割、裁剪、拼接。所以,特别适用于园林景观中水池、小溪底部的防水。
膨润土铺贴时,按设计图纸要求在收边处折边两道上面放置压顶石,铺贴时表面要平整,上面铺筑砂石时,为避免损坏膨润土防水毯,应用人工散铺,厚度要均匀。膨润土铺贴时的搭接宽度为30厘米,并在搭接处撒膨润土干粉增强防水效果。边缘应比水平面高,按图纸要求进行翻卷,并且挖槽锚固或粉刷水泥砂浆。膨润土完成后,按设计图纸的要求回填一些泥土。如果人工湖底有管线,那么应以浆状膨润土涂补管边。为避免被暴雨淋湿,膨润土防水毯应架空存放,用胶布或塑料布盖好,为保证水池不渗水,铺贴中遇到复杂的部位和形状,可对膨润土任意切割、裁剪、拼接。并且用配套的膨润土干粉和浆状膨润土在接缝处密封。
(三)小型水闸
1.水闸的作用及分类
水闸是控制水流出入某段水体的水工构筑物,主要作用是蓄水和泄水,可设于园林水体的进水口和出水口。水闸按其专门使用的功能可分为。
(1)进水闸
设于水体的入口,起着联系水源、调节进水量的作用。
(2)节制闸
设于水体出口,控制出水量。
(3)分水闸
在水体有支流而且需要控制支流水量的情况下设置。
2.闸址的选择
小型水闸地址选择时,必须明确进水闸的目的,了解设闸部位的地形、地质、水文等方面的基本情况,特别是原有和设计的各种水位与流速、流量等,先粗略提出闸址的大概位置,然后考虑以下因素,最终确定具体位置。
第一,闸孔轴心线与水流方向应相顺应。
第二,避免在水流急弯处建闸。
第三,选择地质条件均匀、承载力大致相同的地段。
3.水闸的结构
小型水闸的结构自下至上可分为地基、闸的下层结构及水闸上层建筑。
(1)地基
为天然土层经处理加固而成。水闸基础部分必须保证在承受其上部全部压力后不发生超限度和不均匀的沉陷。
(2)闸的下层结构
为闸身与地基相联系部分即闸底。闸底的作用是承受由于上下游水位差造成跌水急流的冲力,减免由于上下游水位差造成的地基土壤管涌和经受渗流的浮托力。所以水闸底层结构要有一定厚度和长度的闸底。除闸底外,正规的水闸自上游至下游还包括铺盖、护坦和海漫三部分。
铺盖:是位于上游和闸底相衔接的不透水层。具有放水后使闸底上游部分减少水流冲刷、减少渗透流量和消耗部分渗透水流的水头的作用。铺盖常用浆砌块石、灰土或混凝土浇灌。铺盖长度约为上游水深数倍。
护坦:是下游与闸底相连接的不透水层,作用是减少闸后河床的冲刷和渗透。其厚度与跌水之闸底相同。视上下游水位差、水闸规模和材料而定。
海漫:向下游与护坦相连接的透水层。水流在护坦上仅消耗了70%的动能。其余水流动能造成对河底的破坏则靠海漫保护。海漫末端宜加宽、加深使水流动能分散。海漫一般用于砌块石,下游再抛石。
(3)水闸的上层建筑
水闸的上层建筑包括闸墙、翼墙、闸墩。
闸墙:亦称边墙,位于闸的两侧,构成水流范围,形成水槽并支撑岸土不坍。
翼墙:与闸墙相接的转头部分,使闸墙便于和上下游水渠边坡相衔接。
闸墩:分隔闸孔和安装闸门用,亦可支架工作桥及交通桥。
水闸除这些部分外,在水流入闸前应有拦污栅,在下游海漫后应有拦鱼栅。多用坚固的石材制造,也可用钢筋混凝土制成。
4.水闸施工
(1)施工程序
在水闸的施工中,了解和掌握各单项工程之间的关系,合理安排施工程序是加快施工进度的重要环节之一。一般水闸工程施工程序大致如下。
导流工程→基坑开挖→基础处理→混凝土工程→砌石工程→回填土工程→闸门与启闭机的安装→围堰或坝埂的拆除。
(2)施工要点
基坑保护与流砂处理。基坑开挖后,如不能立即进行底板混凝土浇筑或海漫等砌石工程,均应在挖至接近计划高程面时酌留0.2~0.3毫米的保留层,待浇筑混凝土或砌石之前再最后挖除。如计划土面以上有砂石垫层,为便基土暴露时间尽量缩短,避免水分蒸发、冰冻或土壤被扰动变形。应在保留层挖去后立即铺好并随即进行下一道工序。
可在基坑外缘开挖截水沟,将水引至附近河道中以防止地面雨水流入基坑内。其断面大小可根据当地雨量资料进行估算,如基坑处于砂土层中,则截水沟应开挖在上部黏性土壤的覆盖层上,不可开挖太深,以免截水沟嵌入砂土层后,沟中的雨水将大部分渗入下层,增加边坡内的渗水压力,很易导致边坡坍陷。如地面无覆盖层,则在砂层中挖沟后,应从别处取土在沟中做防渗层,防渗层用壤土或黏土铺筑。
流砂是指位于细砂或粉砂层中的基坑,当挖至一定深度后,由于基坑的排水措施使原地下水位与坑内水位之间有相当高差,从而造成地下水渗透压力之差,当压力差达到一定程度后,砂层就会出现流动现象。产生流砂时,如基坑尚未到达计划深度,则必造成进一步开挖的困难。如基坑已挖至计划高程,则可能先出现坡脚的坍陷,而后是边坡滑动,造成坑内流砂充塞,使下一工序的施工发生困难,甚至无法进行。因此,一般采用滤水拦砂的表面排水法或用预先降低地下水位的井点排水法,以避免流砂的产生。
人工垫层的施工。软基的处理方法甚多,中小型水闸用人工垫层是较好的方法之一,垫层土料可用砂壤土或壤土等黏性土,也有一些工程用较纯的黏土,视当地能取得的合适土料而定。黏性土垫层的施工要点如下:①所用土料应比较纯净,不允许含有贝壳、植物根茎等易碎、易腐物质。②黏性土垫层的施工是根据设计计算所定出的厚度和干重度而进行的,关键问题是将垫层压实到设计干重度。③黏性土压实的施工方法是控制“最优含水量”,此方法在土坝及土堤等填方工程中经验很多,垫层的施工一般可以参照进行。④土料进入基坑后必须当天或在雨前、冻前全部夯实完毕。
水闸施工中对各部位混凝土的要求。水闸各部位的尺寸不同,有厚有薄,布置的钢筋也有疏有密,因此在浇捣混凝土时,因各部位的工作条件不同其所采用的振捣方法、混凝土的坍落度以及所用石子的最大粒径等也应不同。
平底板及消力池等施工。水闸平底板一般依沉陷缝分成许多浇筑块,每一浇筑块的厚度不大而面积往往较大,在运输混凝土入仓时必须在仓面上搭设纵横交错的脚手架。搭脚手架时,先在浇筑块的模板范围内竖立混凝土柱,柱顶高程应略低于闸底板的表面,在混凝土柱顶上设立短木柱、斜撑、横梁等以组成脚手架。当底板浇筑接近完成时可将脚手架拆除,立即将表面混凝土抹平,这样混凝土便埋入浇筑块之内作为底板的一部分。
消力池及混凝土防渗铺盖的浇筑准备工作、脚手架布置及浇筑方法,大致与底板相同,可参照进行。
闸墩立模与混凝土浇筑。为节省人工及材料以及方便施工,当水闸为三孔一块整体底板时,则中孔间不予支撑。立模时,先立闸墩两侧的平面模板,然后立两端的圆头模板。在闸底板上架立第一层模板时,必须保持上口水平,如上口有倾斜不平时,应将模板下口与闸底板接触部分砍削一些或垫以木条,而后即可按层上升。
第一闸墩的两侧模板固定后,为避免整套闸墩模板歪斜变形,应在闸墩之间还需用对拉撑木将模板支撑。
在双孔底板的闸墩上为方便在一块底板上三个闸墩的混凝土可以同时浇筑,宜将两孔同时支撑。
浇筑闸墩混凝土时,必须保护每块底板上各闸墩的混凝土均衡上升。在运送混凝土入仓时,应很好地组织运料小车,使在同一时间内运到同一底板上各闸墩的混凝土量大致相同。在舱内设置导管,可每隔2~3米的间距设置一组,导管下端离浇筑面的距离应在1.5米以内,以防止流态混凝土自8~10米高度下落时产生离析现象。小型水闸常用平面闸门,因此在闸墩立模浇筑时必须留出铅直的门槽位置,在门槽部位的混凝土中埋有导轨等铁件。