泵站設(shè)計(jì)軸流泵房設(shè)計(jì)校核

2015.04水泵站軸流泵房設(shè)計(jì)校核項(xiàng)目4泵站進(jìn)出水建筑物和泵房設(shè)計(jì)4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)4.2.8軸流泵房設(shè)計(jì)校核穩(wěn)定分析取一個(gè)典型機(jī)組段作為計(jì)算單元，臺(tái)數(shù)較少時(shí)也可直接取一塊底板作為計(jì)算單元，校核泵房整體在各種荷載組合下不發(fā)生傾覆、滑動(dòng)、浮起等破壞。一、荷載4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)恒載自重泵房結(jié)構(gòu)重量（梁板柱、墻、屋蓋、門窗等）設(shè)備重量（泵、電機(jī)、起重設(shè)備等）活載靜水壓力根據(jù)各種運(yùn)行水位計(jì)算。揚(yáng)壓力滲透壓力由上下游水位差產(chǎn)生。要考慮泵房基礎(chǔ)底部防滲、排水設(shè)施的布置情況等因素的影響。浮托力由下游水位產(chǎn)生。土壓力墻后回填土如有一定地下水位，則水中部分土壓力計(jì)算時(shí)取浮容重。泥沙壓力根據(jù)泵房位置、泥沙可能淤積的情況計(jì)算確定。波浪壓力進(jìn)出水池水面比較寬闊時(shí)需要計(jì)算該項(xiàng)。采用官廳一鶴地水庫公式或莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算。地震作用7°以下不考慮地震力；3級(jí)以下建筑物不考慮地震力；地震荷載不與最高洪水組合。4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)二、計(jì)算情況與荷載組合

1、計(jì)算情況檢修期校核運(yùn)行期設(shè)計(jì)運(yùn)行情況完建情況土建及安裝工程已經(jīng)完成，但未拆壩放水。泵房在設(shè)計(jì)水位下正常運(yùn)行，進(jìn)出水側(cè)均有水。指出現(xiàn)洪水、止水失效等非常情況，水位取校核水位。泵站檢修一般在低水位時(shí)進(jìn)行。此時(shí)，進(jìn)水池或進(jìn)水流道無水，出水側(cè)或墻后取可能出現(xiàn)的相應(yīng)水位。2、荷載組合4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)泵房時(shí)應(yīng)將可能同時(shí)作用的各種荷載進(jìn)行組合。但地震作用不應(yīng)與校核運(yùn)行水位組合。各計(jì)算情況下的荷載組合如下表所示。4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)泵房結(jié)構(gòu)型式不同，所需進(jìn)行的穩(wěn)定分析的內(nèi)容不同：泵房型式抗滑穩(wěn)定抗浮穩(wěn)定抗?jié)B穩(wěn)定地基穩(wěn)定分基型√干室型√√√√濕室型√√√塊基型√√√三、穩(wěn)定分析1、抗滑穩(wěn)定分析由于泵房受到水平荷載、垂直荷載的作用，為保證泵房基礎(chǔ)不沿基礎(chǔ)面水平滑動(dòng)和深層圓弧滑動(dòng)，必須進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析。?泵房受雙向水平力作用時(shí)，應(yīng)核算沿合力方向的表層抗滑穩(wěn)定性。?泵房地基為較深厚的軟弱土層，且其上豎向作用荷載較大時(shí)，還應(yīng)核算泵房連同地基的部分土體沿深層滑動(dòng)面滑動(dòng)的抗滑穩(wěn)定性。?對于巖基，若有不利于泵房抗滑穩(wěn)定的緩傾角軟弱夾層或斷裂面存在時(shí)，還應(yīng)核算泵房可能組合滑裂面滑動(dòng)的抗滑穩(wěn)定性。4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)1）抗滑穩(wěn)定計(jì)算根據(jù)規(guī)范6.3.4的計(jì)算公式進(jìn)行：齒坎較淺或無齒坎時(shí)，采用6.3.4-1，齒坎較深時(shí)，采用6.3.4-2和6.3.4-3(1)特殊組合Ⅰ適用于施工情況、檢修情況和非常運(yùn)用情況，

特殊組合Ⅱ適用于地震情況；(2)在特殊荷載組合條件下，土基上泵房沿深層滑動(dòng)面滑動(dòng)的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值，可根據(jù)軟弱土層的分布情況等，較表列值適當(dāng)增加。(3)巖基上泵房沿可能組合滑裂面滑動(dòng)的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值，可根據(jù)緩傾角軟弱夾層或斷裂面的充填料性質(zhì)等情況，較表列值適當(dāng)增加。2）泵房沿基礎(chǔ)底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)3）抗滑不滿足要求時(shí)的調(diào)整措施（1）降低后墻及邊墩的填土高度；（2）控制回填土料，避免選用飽和黏土、優(yōu)選粗粒土和石料，以增大土壤的內(nèi)摩擦角；（3）設(shè)排水設(shè)施，控制地下水位；（4）加設(shè)或加大齒坎深度，或在泵房出水側(cè)加設(shè)或加長阻滑板。4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)2、抗?jié)B穩(wěn)定分析滲透破壞發(fā)生的主要原因是泵房進(jìn)出水側(cè)的水位差形成對泵房的滲透壓力，當(dāng)滲流出逸點(diǎn)處的滲透坡降過大時(shí)，發(fā)生滲透破壞。滲透破壞主要有二種形式：流土、管涌，是水利工程失事的主要原因之一，因此，泵房長度除滿足機(jī)組本身要求外，還應(yīng)滿足防滲要求。抗?jié)B穩(wěn)定分析應(yīng)根據(jù)不同的土質(zhì)，按照允許坡降，選擇好泵房地下輪廓線并做好排水和防滲設(shè)施，以確保建筑物的安全。4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)1）抗?jié)B穩(wěn)定計(jì)算中小型泵站常采用以下兩種方法校核抗?jié)B穩(wěn)定：（1）勃萊法：

（2）萊因法：

式中：Lmin——最小滲徑長度（m）LH——水平防滲長度（m）LV——垂直防滲長度（m）H——上下游作用水頭（m）CB，CL——勃萊系數(shù)，萊因系數(shù)2）抗?jié)B不滿足要求時(shí)的調(diào)整措施（1）緊靠泵房底板的進(jìn)水側(cè)增設(shè)不透水的防滲鋪蓋，水平伸展地下輪廓線；（2）泵房底板上設(shè)齒坎，打板樁，垂直延伸地下輪廓線；（3）在出水側(cè)布置反濾層。4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)防滲鋪蓋結(jié)構(gòu)U型板樁3、地基穩(wěn)定校核

泵房基底壓力應(yīng)滿足承載能力、穩(wěn)定和變形的要求：

（1）泵房基礎(chǔ)底面壓力不大于泵房地基允許承載力,不小于0；

（2）地基應(yīng)力不均勻系數(shù)在允許范圍內(nèi)；

（3）泵房地基允許沉降量和沉降差，其值應(yīng)根據(jù)工程具體情況分析確定，滿足泵房結(jié)構(gòu)安全和不影響泵房內(nèi)機(jī)組的正常運(yùn)行；

（4）當(dāng)泵房地基持力層內(nèi)存在軟弱夾層時(shí)，除應(yīng)滿足持力層的允許承載力外，還應(yīng)對軟弱夾層的允許承載力進(jìn)行核算。

4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)1）地基應(yīng)力計(jì)算

泵房地基應(yīng)力計(jì)算按規(guī)范6.3.8進(jìn)行：

4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)2）地基應(yīng)力不均勻系數(shù)允許值3）地基穩(wěn)定不滿足要求時(shí)的處理措施(1)地基中有液化可能的土層應(yīng)挖除。難以挖除時(shí)，宜采用樁基礎(chǔ)、振沖砂（碎石）樁或強(qiáng)夯等處理措施，也可結(jié)合地基防滲要求，采用板樁或截水墻圍封。(2)濕陷性黃土地基，可采用重錘表層夯實(shí)、換土墊層、灰土樁擠密、樁基礎(chǔ)或預(yù)浸水等方法處理，并應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》的規(guī)定。泵房基礎(chǔ)底面下應(yīng)有必要的防滲設(shè)施。4.2泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇及設(shè)計(jì)振沖碎石樁施工步驟3）地基穩(wěn)定不滿足要求時(shí)