泵站設(shè)計(jì)規(guī)范（GBT-50265-97）之泵房設(shè)計(jì)（三）

      6.3　穩(wěn)定分析

      6.3.1　泵房穩(wěn)定分析可采取一個(gè)典型機(jī)組段或一個(gè)聯(lián)段作為計(jì)算單元。

      6.3.2　用于泵房穩(wěn)定分析的荷載應(yīng)包括：自重、靜水壓力、揚(yáng)壓力、土壓力、泥沙壓力、波浪壓力、地震作用及其它荷載等。其計(jì)算應(yīng)遵守下列規(guī)定：
　　　　
      6.3.2.1　自重包括泵房結(jié)構(gòu)自重、填料重量和永久設(shè)備重量。
　　　　
      6.3.2.2　靜水壓力應(yīng)根據(jù)各種運(yùn)行水位計(jì)算。對(duì)于多泥沙河流，應(yīng)考慮含沙量對(duì)水容重的影響。
　　　　
      6.3.2.3　揚(yáng)壓力應(yīng)包括浮托力和滲透壓力。滲透壓力應(yīng)根據(jù)地基類別，各種運(yùn)行情況下的水位組合條件，泵房基礎(chǔ)底部防滲、排水設(shè)施的布置情況等因素計(jì)算確定。對(duì)于土基，宜采用改進(jìn)阻力系數(shù)法計(jì)算；對(duì)巖基，宜采用直線分布法計(jì)算。

      6.3.2.4　土壓力應(yīng)根據(jù)地基條件、回填土性質(zhì)、泵房結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的變形情況等因素，按主動(dòng)土壓力或靜止土壓力計(jì)算。計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)及填土面上的超載作用。
　　　　
      6.3.2.5　泥沙壓力應(yīng)根據(jù)泵房位置、泥沙可能淤積的情況計(jì)算確定。
　　　　
      6.3.2.6　波浪壓力可采用官廳一鶴地水庫公式或莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算確定。
　　　 　　　
      在設(shè)計(jì)水位時(shí)，風(fēng)速宜采用相應(yīng)時(shí)期多年平均最大風(fēng)速的1.5～2.0倍；在最高運(yùn)行水位或洪（澇）水位時(shí)，風(fēng)速宜采用相應(yīng)埋藏多年平均最大風(fēng)速。
　　　　
      6.3.2.7　地震作用可按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定計(jì)算確定。
　　　　
      6.3.2.8　其它荷載可根據(jù)工程實(shí)際情況確定。

      6.3.3　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。地震作用不應(yīng)與校核運(yùn)用水位組合。
　　　　
      用于泵房穩(wěn)定分析的荷載組合應(yīng)按表6.3.3的規(guī)定彩。必要時(shí)還應(yīng)考慮其它可能的不利組合。

      表6.3.3 　荷載組合表

      6.3.4　泵房沿基礎(chǔ)底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按(6.3.4-1)式或(6.3.4-2)式計(jì)算：
　　　　　 　　　　　　
      Kc=fΣG/ΣH　　　　　　　　(6.3.4-1)
　　　　　 　　　　　　
      Kc=fΣG+C0A/ΣH　　　　　　(6.3.4-2)

      式中：
      Kc——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；
      ΣG——作用于泵房基礎(chǔ)底面以上的全部豎向荷載（包括泵房基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力在內(nèi)，kN）；
      ΣH——作用于泵房基礎(chǔ)底面以上的全部水平向荷載(kN)；
      A——泵房基礎(chǔ)底面積(m2)；
      f——泵房基礎(chǔ)底面與地基之間的摩擦系數(shù)，可按試驗(yàn)資料確定；當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，可按本規(guī)范附錄A表A.0.1規(guī)定值采用；
      f——泵房基礎(chǔ)底面與地基之間摩擦角Φ0的正切值，即f=tgΦ0；
      C0——泵房基礎(chǔ)底面與地基之間的粘結(jié)為(kPa)。
     
      對(duì)于土基，Φ0、C0值可根據(jù)室內(nèi)抗剪試驗(yàn)資料，按本規(guī)范附錄A表A.0.2的規(guī)定采用；對(duì)于巖基，Φ0、C0值可根據(jù)野外和室內(nèi)抗剪試驗(yàn)資料，采用野外試驗(yàn)峰值的小值平均值或野外和室內(nèi)試驗(yàn)峰值的小值平均值。

      當(dāng)泵房受雙向水平力作用時(shí)，應(yīng)核算其沿合力方向的抗滑穩(wěn)定性。

      當(dāng)泵房地基特力層為較深厚的軟弱土層，且其上豎向作用荷載較大時(shí)，尚應(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(duì)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)，尚應(yīng)核算泵房可能組合滑裂面滑動(dòng)的抗滑穩(wěn)定性。

      6.3.5　泵房沿基礎(chǔ)底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值應(yīng)按表6.3.5采用。

      表6.3.5  抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值 

      注：

      (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。

      6.3.6　泵房抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)按(6.3.6)式計(jì)算：

      Kf=Σv / Σu　　　　　　　　(6.3.6)

      式中：
      Kf——抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)；
      Σv——作用于泵房基礎(chǔ)底面以上的全部重力(kN)；
      Σu——作用于泵房基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力(kN)。

      6.3.7　泵房抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值，不分泵站級(jí)別和地基類別，基本荷載組合下為1.10，特殊荷載組合下為1.05。

      6.3.8　泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力應(yīng)根據(jù)泵房結(jié)構(gòu)布置和受力情況等因素計(jì)算確定。
　　　　
      6.3.8.1　對(duì)于矩形或圓形基礎(chǔ)，當(dāng)單向受力時(shí)，應(yīng)按(6.3.8-1)式計(jì)算：

      Pmaxmin=ΣG/A±ΣM/W　　　　　　　?。?.3.8-1)
　　　　　　
      式中：
      Pmaxmin——泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力的最大值或最小值(kPa)；
      ΣM——作用于泵房基礎(chǔ)底面以上的全部豎向和水平向荷載對(duì)于基礎(chǔ)底面垂直水流向的形心軸的力矩(kN·m)；
      W——泵房基礎(chǔ)底面對(duì)于該底面垂直水流向的形心軸的截面矩(m3)。
　　　　
      6.3.8.2　對(duì)于矩形或圓形基礎(chǔ)，當(dāng)雙向受力時(shí)，應(yīng)按(6.3.8-2)式計(jì)算：

      Pmaxmin=ΣG/A±ΣMx/Wx±ΣMy/Wy　　　　　　　?。?.3.8-2)

      式中：

      ΣMx、ΣMy——作用于泵房基礎(chǔ)底面以上的全部水平向和豎向荷載對(duì)于基礎(chǔ)底
　　　　　　　　　　　　　　　　　　面形心軸x、y的力矩(kN·m)；
      Wx、Wy——泵房基礎(chǔ)底面對(duì)于該底面形心軸x、y的截面矩(m3)。

      6.3.9　各種荷載組合情況下的泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力應(yīng)不大于泵房地基允許承載力（見本規(guī)范6.4.5～6.4.7）。
　　
      土基上泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力不均勻系數(shù)的計(jì)算值不應(yīng)大于本規(guī)范附錄A表A.0.3規(guī)定的允許值。

      巖基上泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力不均勻系數(shù)可不控制，但在非地震情況下基礎(chǔ)底面邊緣的最小應(yīng)力應(yīng)不小于零，在地震情況下基礎(chǔ)底面邊緣的最小應(yīng)力應(yīng)不小于-100kPa。

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