泵房内部设备布置及尺寸初步确定后,须进行泵房整体稳定分析,以验证
供水设备泵房抗渗、抗浮、抗滑的稳定性,以及地基应力是否超过地基容许承载力。必要时应修改泵房布置、结构和尺寸,直到满足要求为止。
1.地基应力校核
作用于泵房上的荷载有垂直荷载和水平荷载。其中垂直荷载有泵房结构自重,机电设备重量,进水、出水管道重量(包括管内水重),浮托力,人群荷载,起重设备荷载,雪荷载等。水平荷载有水压力和土压力以及风荷载,有时还要考虑地震荷载。
荷载组合应根据使用过程中可能同时作用的荷载进行分析,找出最不利荷载组合
地基应力按下式进行计算
黏土地基中7为1.2?1.5。
如果平均地基应力超过地基容许承载力,则应加大泵房底板面积或进行泵房的地基处理。如果地基应力不均匀系数超过规定的容许值,可采取调整泵房内部布置和改变泵房结构、尺寸等措施,使地基应力分布尽量均勻。
2.抗渗稳定校核
为保证地基的抗渗稳定性,泵房及其连接构筑物与地基接触的不透水部分必须大于不产生渗透变形所需的渗径长度。
(1)防渗长度计算。泵站设计中,常用渗径系数法计算防渗长度。
(2)抗渗稳定分析。只要实际地下轮廓不透水长度大于等于按渗径系数法所计算的防渗长度,就不会产生流土、管涌等渗透变形。若不能满足,则应根据地基的土质条件采取防渗措施。
3.抗浮稳定校核
以地面水为水源的取水泵站,一般泵房建成地下式。由于泵房内不允许进水,高水位时泵房承受较大浮力,故应验算泵房的抗浮稳定性。泵房的抗浮稳定安全系数?按下式计算。
k9--允许抗浮安全系数,一般为1.10~1.20。
计算时一般选择土建完毕,机组尚未安装,且泵房四周未回填土,但巳达设计水位。如果计算所得&值不能满足要求,可增加泵房结构自重或将底板适当向外伸出,利用其上的水重及土重加大泵房的抗浮能力。
4.抗滑稳定校核
泵房建成投人运行后,在水平荷载和竖向荷载的共同作用下,茱房可能发生表层滑动或深层滑动。滑动形式与地基应力的大小有关,通常泵房地基应力平均值小于100~120kN/m2,所以只需进行表层抗滑稳定校核。
当不能满足要求时,可采用以下一种或几种抗滑措施。改变泵房结构的布置和尺寸。降低出水侧的填土高度,减少边载作用,或在出水侧采取排水措施,降低墙后地下水位。适当增加底板齿坎的深度。控制回填土料,尽量避免选用饱和黏土回填,根据当地材料情况,可以优先选用粗粒土料或石料,以增大土壤的内摩擦角。
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