安全验证
6》.3  稳定分【析 ? 《。 , 6.3.1—  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 【 6:.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《力系数法作》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—法作了一定》程度的简化使用方】便实用价值大因此】本规范规定对于土】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】定因此本规范规定对!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,力计算对《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【;当填土为粘—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】。围因此本规范对具体!的计算公式或方法】不作: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,。.25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—多原规?。。。范,推,荐采用?官厅-鹤地》水库公式或莆田【试,验站公式对于从水库!、湖泊取水》的灌溉泵站或—向,湖泊排水的排水泵】站以及湖泊》岸边的灌排结合泵站!。宜采用官厅-—鹤地水库公式;【。对于从河流、渠【。道取水的灌》溉泵站或向》河流排?水的排水《泵站以?及河流岸《边的灌排结合泵站宜!采用莆?田,试验站公式根—据原规范执行后反馈!的情况普《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:用较少因此》本规范修订》时改为推《荐莆田试验》站公式?作,为,浪压力计《算的:主要公式 】    》 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 2【65等)均推荐【在设计条件下采用当!地气象台站重—现期50a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】。风速的多年平均值因!此本规范在修订时】。。作了相应的修改 !     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【定是比较符》合工程实际情况的】   】。  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!配套公式计算求得】。    ! 4  淤沙压力可!按现:行行:业标准水工建筑物】荷载设计规范—DL 507—7的规定进》行计算 !    《关于风压力、冰压】力、:土的冻胀力原规范没!有提及其《计算:规定的内《。容,本次规范修改时加入!了这部分《内容 — 6.3》.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》各种荷载出现的几】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:位同时遭遇的几【率极少因此地震【荷载:。不应与校核运用【水位组合 —。 ?   ?  表6《.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;对于地【震情况出《现的几率很少而【且是瞬时性的则更应!作为特殊荷载组合 ! 6—.3.4、6.3】.5  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 !     】原规范中的公式【(6.3.4-2】)是根据土基上水】工建:筑物的研《究成果提出的—对于岩基上的泵站只!是在形?式上保?持与该?公式一致根据目前国!家现行有关》标准:的规定?本次规范修》订时将原规范公【式(6.3.4-2!。)拆开分别按土基和!岩基列出公式—(6.?3.4-2)和公】式,(6.3《.,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(?6.3?.4-?1)因为采用—该公:式计算简便但f【值的取用比较困难】f值可按试验资料】确定;当无试验资】。料时可按本规范附录!。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S【L 26《5制:定的:公,式(6.《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》值有关?而且还和基底面【与,地基土之间的—粘结力C0值有关】因此对?于粘性土地基上【。的泵房?抗,。滑稳定?安全系数的计—算采用?公式(6.3—.4-2)显然是】比较合理《的   !  采用公式—(6.3《.,。4-2)《计算时公式》中的、C0值—可根据室内》抗剪试?验资料按本》规范附录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【际运用情况本规范附!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:列数据与现行行业标!准水闸设计规范S】L 265》的,规定相同《  【   采《用公:式(6?.3.4-》。3):计算时公式中的可根!据室:内抗剪断《试验资料、工程实践!经验及本规范附【录,A表A.0.3【所列值综合确定 】 》    由于f【值或、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】必须十分慎》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:土如f值取用0【.4即可满》足规范规定的K【计算值大于允许值的!要求5、9、10】号泵站Kc》值亦均偏《小其中?5、10号》泵站建在粘土—地基上9号泵站建在!壤土地基上》如f值均取用—。0.35即》均可满足规范规【。定的Kc《。。计算值大于允许值的!要求:但是建?在淤泥质粘土地基上!的6号泵《站f值?取用:0,。。.30略《偏大如?改用0.《 25则K》c,计算值小于允—许值不能满足—规范规定的要求修】建在中粉质》壤土地基上的8号泵!站f: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,足规范?规定的?要求;如改用0【.35则Kc—计,算值:小于允许《值就:不能满足规范规【定的要求《了 《 :   ?  :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,修,改后的表6.3.5!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6.】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6—.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6.3.—5中的规定值对公式!。(6.3.》4,-1:)和公式(6.【3.4-《2)均适用》因为:当计:算,指标f值和、C0】值取用合《理时按公《式(6.3.—4-:1):和公式(6.3【.4-2)的计算】结果大体上是—相当的? ?   》  在原规范表【6.3.5中—规定按公式(6.3!.4-1)计算时】岩基上泵房抗滑【稳,定安全系数》允许:值在基本组合和【特殊组合Ⅰ情况下】不论建筑物》的级别分别为1.】10和1.》05本次规范修【改时有意见提出【1级泵站的规模【相对较大其抗滑稳定!安全系?数应与?2、3、4、5【级泵站有《所区别因此》本次规范修改时将】岩基:上2、3、4、5】级泵站在基本—组合和?特,殊,组合Ⅰ情况》下的抗?滑稳:定安全系数》允许值分别》下降0.02~【0.03 》 ?     第6】.3.5条为强【制性条?文必须严格执—行 6.!3.6?、6.3.7  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(6!.3.6)是—。计算:泵房抗浮稳定安【全系数的唯一公【。式,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,本规范规《。定不分泵站级—。。别和地基《类别:基本荷载组合下为1!.1:0特殊?荷载组合《下为1.05 【 》 ,   第6.—3,.7条?为强制性条文必须】严格执行 》 《 6.3.8、6】.3.9  —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》(6.3.8-1)!或公式(6.3.】8-2)《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》本规范规《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《应大于表6》.,3.9?的规定值表6.3.!9规定的《不,均匀系?数允许值与现—行行业标准水闸设计!规范SL 26【5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-10—0kPa即允许基】础底面出现不小于-!10:0kPa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、6?、7号泵站均—建在淤泥质粘土地】基上其中6号泵站】泵房:基础底面应力平【均值达211k【Pa最大值》。高达2?。76kPa是淤【泥质粘土地》基所不能承受的而不!均,匀系数为1.89超!过了:表6.3.9的【规,定值:该泵:站泵房在施工过程】中的最大沉降值【超过:了50c《。。m沉降差达2—5cm~35—cm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221《。kP:a最大值高达—270kPa—7号泵站《泵房左?。块基础底面应—力平均值达20【0kPa、》最大:值高达245—kPa?都是:。淤泥质?粘土地基所》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.!。 5:7和1.《59稍?大于表6.3.9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、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—3.4?9和:3.:76大大超过—。了表:。6.3.9的规【定值但?因基础底面应—力的平均值仅—。为91kPa~【92k?Pa最大值均为14!3kPa《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6!.3.9的规定【根本就不存》在,。泵房结构发生—倾覆的问题至于表】6.3.9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 ?5,0011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,。承载力应按下式计算!。 】 》。 ,