安全验证
7.3  !。稳定:。分析 》 7—.3.?。1  为了简化泵房!稳定分析工作可采取!一个典型机组段(包!。括中间机组段、边】机,。组段和安装间)【。或一个联段(几台】。。机组共用《一块:底板以底板两侧的永!。久变形缝为界称为一!个联段?)作为计算单元【经工程?实践检验这样—的简化是可》行的 》 , 7.3.2  !执行本条规定—应,注意下列事项 【 :   》。  (1《)计算作《用于泵房底》板底:部渗透?压力的方法主—要根据地基类—别确定土基上可采用!渗径系数法(亦称】直线分布法)—或阻力系数法前者较!为粗略但计算—方法简便可》供初:步设计?阶段以前泵房地下】轮廓线布置时—采,用;:。后,者较为精确但计算】方法较为复杂我国南!京水利?科学研?究院的?研究人员对阻力系】。数,法做了改进提出了改!进阻力?系数法该法》既保持了阻》力系数法的较高精】确度又使计算—方法做了一》定程度的简化使用方!便实用价值大因此本!标准规定对》于土基?上的泵?房宜采用《改进阻力系数法岩基!渗流计算因涉—及基岩的性质岩【体构造、节理裂隙的!分布状况等情况比较!复杂根据调查资料】作用在岩基上—泵房底板底部的渗】透压力均按》进出口水位差—。作为全水《头的三角形分布图】形确定因此》本标准规《定,对于岩基上的泵房】宜采用直线分布法 !    】 (2)计》算作用于泵房侧【面土压力的方法主】要根据?泵房结?构,在土压力作用—下可能产生的—变形情况确定土【基上的泵房在土压】力作用下往往产【生背离填土》方向的变形因此可】按主动土压力计【算;岩基上的—泵房由于结构底部嵌!固在基?岩中且因结构—刚度较大《变形较?小因此可按静止土压!力计算土《基上的?岸墙、翼《墙由于这类结构【比较容易出》。问题为安全起见有时!。亦,可按静止土压力【。计算至于被》动土压力因》其相应的变形量已】超出一般挡土结【。构所:允许的?范围故一般不予考】虑 ? :     关于主!动土压力的计算公式!当填土为砂性土时】。多,采用库仑公式;【当填:土为黏性土时—可,采用朗肯公》式也可采《用楔体试算》法考虑到库仑公式】。、朗肯公《式或其他《计算方法都有—一定的假设条件和】。适用范围因此本【标准对具体》的计算公式或—方,法不做硬性规—定设计人员可根据工!程具体?情况选用合适的计】算公式或方法对于】静止土压力的计算】。目前:尚无精确的计—。算公式或方法一【般可采用主》动土压力《系数的1.2—5倍~1.5—倍作为?静止:土压力系数 — 《     关于超载!问题:当填土上有超—。载作用时可将—超载换算为假想【的填土?高度再代入计—算公式中计算—其土压力《  【   (3》)计算浪压力—的公:式很多根据多年来】的,工,程经验普遍认为莆】田试验站公式考虑】的影响?因素全面适用范围】广,计算精?度高对深水域或【浅水域均《适,用已可以满》。足各类泵站浪压【力的计算要求其他公!式应用较《少 【。 ,   关于风—速值的采用过去多采!用当地实测风速值或!由当地实测风力级别!查莆福氏风力—表,确定风速值》但,国家现?行有关标准(如【水闸设计规范SL !265等)》。均推:荐在设计条》件下采用《当地气象台》站重现期5》0年一?遇的年?最大风速校》核运用水位或地震】情况下采用当地气】象台站年最大风速的!多年平均值》 》  :   ?关于吹程的采用参】照有关资料规定【。当对岸最远水面距离!不超过建筑》物前沿水《面宽度5倍时—可采用建筑物至对】岸,的,实,际距离;当对岸【最远水面距离超过】建筑物前沿水—面宽度5倍时可采】用建筑物前》沿水面宽度的5倍】作为有效吹程这样的!。规定:比较符合《工程实?际情况?    ! 至于?风浪的持续作用【时间是指保证—风浪充分形成所必】。。需的最小《。风时当采用莆田试验!站公:式时:风浪的持续》作用时间可按莆【田试验站公式的配套!。公式计算 》 》    (4—)淤沙?压力可按《现行行?业标准水工建—筑物荷载设》计规范SL 74】4的规定进行计算 ! ?。 7.3》.3  泵》房在施工、运用和检!修过程中各种作用荷!载的大小、》分布及?。机遇情况是》经常变化的因此【应根据泵房不同的】工作条件和情况进】行荷载组合荷载组】。合的原则是考—虑,各种荷载出现的【概率将实际》可能同时《作用:的各种荷载进行组】合由于地震荷载的】瞬时性与校核运用水!位同时遭《遇的概率极少—因此地震荷载不【。应与校核运用水位组!合 》     表【7.:3.3规定了计【算泵房稳定时的荷】载组合根据调—查资料这样的规定符!合我国泵站工程实际!情况完建情》。况一:般控制地基承—载,力的计算故应—作为基本《荷载:组合;而施工情【况和检修情况均【具有短期性的特点】故可:作为特殊荷载组【合;:至于地震情况出现】的概率很少而且是瞬!时性的则《更应作为特殊荷【载组合 》 : 7.3》。.4:  :泵房的抗滑》稳定安全《系数是保证》泵房安全运行的一】个重要指标》其,最小值通常是控制在!设,计,运用情况下、校【核运用情况下—或设计运用水位【时遭:遇地震的情况下【。 , 《     根据【目前国家现行有【关标准的规定分别】按土基和岩基列出公!式(7.3.4【-2:)和公?式(7.3.4-】3):以便:于,设,计中采用 【  《   在《泵站初步设计阶【。。段计算泵房的抗【滑,稳定安全系》数较多地采用—公式(7.》3.4-1)因为】采用该公式计—。算简便但ƒ值的取用!比较困难ƒ值—可,按试验资料确—定;当无试验—资料时可按本—标准附?录A表A.0.1】、表A.0.3【规定值?采用表?A.:0.1、表A.【0.:3是:。参照现?行行业标准水闸设】计规范SL 2【。65制?定的公?式,(7.3.4-2)!是,根据现场混凝—土板的?抗滑试验资料进行分!析研究后提出来的】抗,滑试:。验结:果表明混凝土板【的抗:滑能力不仅和—基底面与地基—土之间的摩擦—角ф0值有关—而且和基底》面与地基土之间【的黏结力C0值有关!因此对于黏性—土,地基上的《泵房抗滑稳定安【全系数?的计算采《用公式(7.3.4!-2)显然》是比较?合理的 —。    — 采用公式(—7.3.4-—2)计算《时,公式中的《。ф0:、C0值《可根据室内抗剪试验!资料按本标准—附,录A:。。。表A.0.》2的规?定采用经工程—实验:检验:其计:算成果能《够比较真实地反【。映工程的实》际运用?情况本?标准附录A表A.0!。.2是?根据现场混凝土【板的抗滑试》验资料与室内抗剪试!验资料进行对—。比分析后制》定的:该表所列《数,据与SL 》265?的规定?相同  !   采用公式(7!.3.4-3)计算!时,公式中的ƒ′值【和C:′值可根《据室内抗《剪,断试验资料、—工程实践《经验及本标准附录】A表A?.,0.3所列值综合确!定 《    —。 由于ƒ值或—ф0:、C0?值的取用对》泵房结构设计是否】安全、经济、—合理:关系极?。大取用时《应十分?慎重如取用值偏大】则泵房结构》在实际运用中—将偏于不安全甚至可!能出现滑动的危险】;反之如取》用值偏小则必然【。会导致?工程上的浪费—现,将我国部《分泵站泵房》抗,滑,。稳,定计:算成果列于表3 】 —   【  由表3可知4】号,泵站灌溉工况下的K!。。c值偏小《该,泵站建?在粉质壤土地基上】如ƒ值取《用,0.4即可满足规定!的,Kc计?算,值大于允许值的【要求5号、9号、1!0号泵站K》c值亦均偏小—其,中5号?、10?号泵站建《在黏土地基》上9号泵站建在壤】土地基上如ƒ值【均取用?0.35即均可【满足规定的》K,。c计:算值大于允许值【的要求但是》。建在淤?泥质黏土地基上【的6号泵站ƒ值取】用0.30略偏大】如,改用0.2》5则Kc计算—值小于允《许值:不能满足规定的要求!修建在中《粉质壤土《地基上的8号泵站】。ƒ值:取用:0.45明显偏【大,如改用0《.40则《Kc计算《值大于允许值—仍能满?足规:定的:。要求;如《改用0.35则K】c计算值小于允【许值就?不能满足规定的要求!了 : 》  :  当泵房受双【。。向水平力荷载作【用时(如边》机组段)应核—算其沿合力方—向的抗滑稳定性在双!向水:平力荷载作用—下泵房?抗滑稳?定安全系《数值会降低有时【不能:满足抗滑稳定要求这!时需要?。依靠:。中联机组段的—对顶作用以增加【边机组?段侧向稳定(—在正常设计条—。件,下利用中联机组段】对顶的措施一—般是不允许的因为】这样做失去了在边联!与中:联机组段之间设变形!缝的作用)对—顶块:结构:应,进行专门的论证和设!计计算 》 7.3.】5  本条为强【制性条文必》须严格执《行 【    抗滑稳定安!全系数允许值是一】个涉及建筑》物安全与经济的【极为重要的指—标表7.3.5所】列抗滑稳定安全系数!允许值与国家现行】有关标准的规定是基!本一致的必》须指出表7.—。3.5规定的抗【滑稳定安《全,系数允许《值应与表《中规定的适用公式】配套:使用不?能将表7.3—。.5中的《规定值用于检验不】适用公式《。的计算成果还必【须指出?对于土基《表7.?3.:。5中:的规定值对公—式(7.3.4【-1)和公式(【7.3.4》-2)均《适,用因为当计算指标】ƒ值和ф0、C0值!。取用:合理时?。按公:式(7.3》.4-1)和公【式(7.3.4-】2,)的计算《结果大体上是相当的! : ,。 7.3.7】  泵房《的抗浮稳定安全【系数:也是保证泵房—。安全运行的》一个重?要指标其最小—值通:常是控制在》检修情况下或校【。核运用情况下公【式(7?.3.7)是计算泵!。房抗浮稳定安—全系数?的唯一公《式 》 7.3.8 】。 本条为强制性条】文必:须严格执《。行 》  ?   抗浮稳定安全!系数允?许值的确定以泵【。房不浮起为》原则为留有一定的】安全:储备本标准规定不】分,泵站级别和》地基类别基本荷【载组合?下为1.10—特殊荷载组合—下,为1.0《5 《 7《。.3.9《、,7.3?.1:0  泵房基础底】面应力大小及分【布状况也《。是保证泵《房安全运行的一个】。重,。。。要指标其最大—平均值通常是控制】在完建情况下不【均匀系数的最大【值通常是《控制在校核运用情】况,下,或设计运用水位时遭!。遇地震的情》。况下公式(7.3.!9,-1)或公式(7】.3.?9-2)是偏心【。。。受,压公式由于》泵,房结构刚度比较大泵!房基础?底,面应力可近似地认】为呈直线分布因【此泵房基础底面应力!。可按偏心《受压公式进行计【算目:前我国普遍就—采用这两个公式计算! ?    — 土基上的泵房【稳定应在各种计算情!况,下地基?。不致发生《剪,切破坏?而失去稳定因—此在各种计》算情况下(一般控】制在完建情况—下)要求泵》房平:。均基底应力不大于地!。基允许承载力最大】。基底应力不大于【地基允许承载力的】1.2?倍对于?。岩基上?的泵:房显然是不难满足上!述要求的;而—对于土基上的泵房】特别是修建在软【土地:基上:的泵房要满》足上述要求有时【。。需要通过对地基进】行人工处理才能【。达,到因此如果不能满足!在各种情况》下泵房平均基—底应力不大》于地基允许承载力最!大,基底应?力不大于地基允【许承载?力的1.2倍的要】求地:基就将因发生剪【切破坏而失去稳定】 —    为了减少】和防止?由于泵房基础—底,部应力分布不均匀导!致基础过大的不均】匀沉降从而》避免产生泵》房结构倾斜》甚至断裂的严重事】故本标?准规定土基上—泵,房基础底面应力【不均:。匀,系数(?即泵房基础底面应】力计算最大值与最小!值的比值)不应【大于:本标准表7.3【.10的规定值表】。7,.3.10规定的】不,均匀:系数允许值与现行行!业标准水闸》设计规范S》L 2?65的规定值是一】致的岩基上泵房基础!底面应力的不均【匀系数可《不受控制但是—为了避免基础底【面基:岩之间脱开要—求在非地《。震情况下基础底【面边:缘的:。最小应力不小—于零即基础》底面不?出现拉应力;—在地震情况下基础】底面边缘的最小应力!不应小于-100k!Pa即允许基础底】面出现不小》于-100k—Pa的拉应力现【将,我国部分泵房基【。础底面?应力:及其不均匀》系数的?计算成果列于表【4 ? : 】    《由表4可知》2号、6《号、7号泵站—均建在淤泥》质黏:土地:基,上其中6号泵站泵房!基础底面应》力平均值达21【1,kP:a最大值高达—276kPa是淤泥!质黏土?地基所不能承—受的而不均》匀系数?。为1.?8,9超过了表7—.3.10》的规定值该泵站泵房!在施:工过程?中的:最大沉降值》超过了5《00mm《沉降差达250mm!~350mm被迫】停工达半年之久【。影响了工程进度【因,而未:能及时发《挥工程效益;2【号泵站泵房》边块基?础底面应力平—均值:达22?1kPa最大—值高达270k【Pa7号泵站泵【房左:块,基础底面应力—平均:。值达:200k《Pa最?大值高达245k】Pa都是淤泥质黏土!地基所不能承—受的:但这两座泵站泵房边!。块和左块基》础底面压应》力,不均匀系数分别为】1.:57和1《.59稍大于—表,7,.3.?1,0的规定值》加之施工《。程序安排《比较适当《因,而施:工过程中《均未发现什》么问题这就说明在设!计中严格《控制泵房基础底【面应:力及其不均匀系数和!在施工中适当—安排:好施工程序是—十分重要的3号、】8,号泵站均建在—中,粉质壤土地基上其】中3号泵站》泵房在检修工况【下,和,8号泵站泵》房在排水《工况下?。。。的基:。础底面应《力不均匀系数分【别达3.《49和3.76大大!超过了表《7.3.10的规】定值但?因基础底面应力的】平均值?仅,为,91kPa~9【2kPa最大值均】为143kPa是】中粉质壤土地—基所:能够承受的因而在泵!站运行?过程中未发生什么问!题 【。    满足了【表7.3.10的规!定根:本就不?存在泵?房结构发生》倾覆的问题至于表】7,.3.1《0的规定值主要是】根据控?制泵房基《础底:面不产生过》大的不均匀沉降即】控制泵房结构的【竖向轴线(中—垂线)不《产生过?大倾:斜的:要求确定《的这正是《土基上建筑》物的一?个很:显著的特点而—岩基上建筑物一【。般,不存在由于地基【。不均匀沉降》导致的不良后果因此!对不均匀系数—可不控制 】 :    关》。于“:在地震情《况下泵房地基—持力层允许承载力】可适:当提高”可参考现】行国家?标准建筑抗震—设计规?范GB 5001】1天然地《基基:础抗震验算时应采】用地震作用效—应标准组《合且地基抗震承【载力应?取地基承《载力特征值乘—。。以地基抗震承载力调!整,。系数计?算, ?     地基!抗震:承载力应按下列公】式计算 !ƒaE=ξ》a,ƒa ? ,      (【1) —     —式,中ƒaE调整后【。的地基抗震承—载力:;   !      —  ξa地基抗震】承载力调整系数应】按表5采《。用;: ? ?     》     》。ƒa深?宽修正?后的地基承》载力特征《值,应按现行《国家标?准建筑地《基基础设计》规范GB 500】07采用 ! , 》    《 本标准表7—.,3.10中将土【质地基?分为松软、中等坚实!、坚实三个等级在实!际工程中《可按地基土的—分,类根据其《孔隙比、相》对密:度及标准贯入击数等!按现行国家标准岩】。土工程勘察》规范GB 》。50021》的要求?来划分 》