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文档简介

江苏省东辛农场引水泵站设计1设计基本资料11工程概况江苏省灌云监狱位于灌云县境内东部,东临黄海,西连宁连、盐连高速公路。北倚西游记中的花果山,紧邻久负盛名的亚欧大陆桥东桥头堡连云港。监狱始建于1951年9月3日,占地总面积753平方公里,其中耕地6万余亩,林地12万亩,水面养殖2万余亩。这里土地肥沃,生态优良,人杰地灵,不仅稻谷飘香,清新宜人,还兼具了海的博大和山的俊美。灌云监狱隶属五图河农场,农场占地面积753平方公里,其中耕地面积6万余亩,林地12万亩,土地肥沃,树青水秀,生态良好,是一个不可多得天然农场。该区位于亚热带湿润气候区,季风明显,四季分明,年平均气温149,无霜期218天。雨热同季,降雨3956MM;年内分布不均,汛期(69月)约占年雨量的60。12兴建缘由由于该地区地势比较低洼,暴雨易形成内涝。特别是再汛期常受台风、江潮顶托的影响,常年水涝时有发生,为改善农业生产条件,保证农业增效,弄明增收和农村经济的快速稳定健康发展,依据上级部门有关排涝要求,现提出灌云监狱三泵站排涝建设项目,以确保该地区工农业生产的高产稳定,抗灾减灾的人民生命财产的安全。13基本资料131泵站设计流量根据灌溉与排水工程设计规范(GB5028899)要求,计算得泵站设计排水流量为135,侧向进水,正向出水。SM/3132水位组合水位组合内河外河备注最高水位2632最低水位0301正常水位1416133工程地质、地形场地钻探深度范围内所揭示的土层土质,按其成因类型及土的性状自上而下分为如下诸层第一层17796,填土,主要为黄色轻粉质壤土,夹碎砖,南岸有抛落得石块。第二层9631,灰色重粉质沙壤土夹壤土,流塑状。第三层31025,灰色粘土或壤土,流塑软塑状态。第四层02523,黄色或黄褐色粘土,含铁锰结核,夹砂浆,硬塑状态。第五层23665,含少量砾的重沙壤土,黄色或暗黄色,可塑状态。第六层6651133,灰白色壤土,硬塑状态,勘察深度仅在北岸揭露,未揭穿。上述各土层的具体分布情况请见“工程地质剖面图”。134水文地质条件流域内地下水位分为潜水和承压水两大类型。潜水受地形和气候影响,地下水位埋深较浅,沿线断续分布的黄泛冲击层沙壤土未潜水含水层,地下水补给与附近的地表水、降水蒸发密切相关。浅层承压水埋深一般1045M,深层承压水埋深均在50M以上。135气象资料该区位于亚热带湿润气候区,季风明显,四季分明,年平均气温149,无霜期218天。雨热同季,雨量充沛,降雨3956M;年内分布不均,汛期(69月)约占年雨量的60。蒸发量大,多年年平均水面蒸发量9708MM,汛期蒸发量约占50以上。多年平均降雨量大于水面蒸发量,干旱指数097,但特殊干旱年份,由于年降雨量小,干旱指数在20左右。136地震烈度根据区域地质构造稳定性好、地基抗震稳定一般。场地不良地质不发育等综合评价,场地属于建筑抗震一般地段。查GB183062001“中国地震峰值加速度区划图”及“中国地震动反应普特征周期区划图”,场地地震峰值加速度为010G,相应的地震基本烈度为度;地震动反应谱特征周期为040S。拟建场区抗震设防烈度为6度。137建筑物等级按3级建筑物设计,临时建筑物按4级建筑物设计。建筑物防洪标准按20年一遇设计,100年一遇校核。2水泵选型21扬程确定211泵站扬程本泵站为引水泵站,则设计净扬程内河正常水位外河最低水位141013M最大净扬程内河最高水位外河最低水位260125M212水泵扬程因为本泵站流量大扬程短,管路损失比较大,根据管路损失扬程估算表,取X30,则设计扬程(130)13169M校核扬程(130)25325M22水泵选型轴流泵是一种低扬程大流量的泵型,适用于平原圩区大面积灌溉排水,结合之前的数据以及建造地址,决定选用轴流泵。按上述扬程查水泵选型样本第一方案(高邮水泵厂)9台800ZLB125(高速)型轴流泵(叶片角度为0,N485R/MIN,设计流量Q16M3/S,叶轮直径D700)第二方案(高邮水泵厂)5台900ZLB125(高速)型轴流泵(叶片角度为0,N490R/MIN,设计流量Q28M3/S,叶轮直径D850)第三方案(高邮水泵厂)3台1300ZLBC125(高速)型轴流泵(叶片角度为0,N300R/MIN,设计流量Q46M3/S,叶轮直径D1150)23方案比较参考水泵选型的原则能满足泵站规划所需的扬程和设计流量能正常运行;能在高效区运行;管理、保养、维修方便。表21水泵样本具体参数表水泵型号安装台数叶片安放角流量转速电动机功率效率叶轮直径单位台M3/SR/MINKWMM800ZLB125901648555785700500ZLB160502849013082888501300ZLBC12530463001307981150方案比较三种方案都能满足设计的流量和扬程要求,方案一使用的泵的台数太多,运行管理比较困难,而且台数太多,占地面积太大,土建投资也比较大。第三方案使用的台数太少,不能有效的调节引水的流量。不利于比较精确的控制引水量。选用5台900ZLB125轴流泵,不仅满足设计的流量和扬程要求,而且占地面积较少,土建投资也比较少,运行管理业方便。该型号的泵运行比较稳定,效率比较高。综上所述,该泵站选用5台900ZLB125轴流泵(叶片角度为0,N490R/MIN,设计流量Q28M3/S,叶轮直径D850)。24电机选型泵站采用电动机为动力机,其配套功率按下式计算981QHKP配泵传其中电动机机备用系数水泵效率取08,泵传动效率,联轴器直联098传传备用系数K水泵轴功率(KW),满足条件。MCL2058L9站身稳定计算站身稳定计算包括各种工况下的泵房稳定和泵房地基稳定,此处仅计算完建期、正常运行期、校核期和灌溉三种工况。该泵站的机水泵台数为5台,将整个站房作为计算单元,力以向下为正,向左为正,弯矩以顺时针为正方向,以底板前趾为基点。91作用荷载计算911站房自重站房自重包括(1)土建部分重量泵站底板采用钢筋混凝土;上部结构采用钢筋混凝土排架结构和普通砖砌墙;窗户采用铝合金。(2)机电设备重量。泵房自重列表计算,如下表91所示。表91站房重量计算构件名称体积计算公式()3M到底板前趾的距离(M)重度(KN/3)重力(KN)弯矩(KNM)底板(7518502637524522241834041中墩064781375245757344284004边墩22503752456602475水泵梁0418645245819868368941后壁93402573245117093854778电机梁及楼板02184524545354420409泵房墙体内的柱子(0604655080465)2278124548412217854泵房墙体(2804655)2(16257375)2451783680262屋顶28714524570339531652775土的体积056318375181009263784725前壁0439181724568031611565372电机及水泵52941470110404874742082912泵室内水重完建期,泵室内没水,则0,22MW运行工况,泵室内最低水位为01M,泵房底板高程为19M。则泵室内的水重为KN24198578291892对底板前趾的力矩MM60742校核情况,KNW198225912KNM913浮托力完建期完建期因为泵室内没有水,所有所受浮托力为00,33MW运行工况下,泵室底板所承受的浮托力341085793103KNW对底板前趾的力矩043MM校核情况下浮托力为34108579103KNW对底板前趾的力矩043MM914渗透压力完建期因为没水,所以渗透压力为0运行工况下,外河水位为01M,内河水位为26M。用直线比例法计算,计算见图如下所示图91设计水位下渗透压力图H046M21573H渗透压力KNGHBLW29304189504674对底板前趾的力矩MM3234校核情况下,水位为26M,用直线比例法计算,如下图所示图92校核水位下渗透压力图H09M2157H渗透压力35918290574KNGHBLWMKNM63594915水平压力完建期,没水状态下,所以0,55M设计运行工况下进水池内的水产生的水平压力KNLHW60284713892125对底板前趾的力矩MM5604735出水池内的水产生的水平压力KNLHW28192126对底板前趾的力矩MM4836校核情况下进水池内的水产生的水平水压力KNLHW60284713892125对底板前趾的力矩MKNM4875出水池内的水产生的水平水压力KNLHW84261892126对底板前趾的力矩MM0512336916土压力完建期出水池底板重量忽略不计Q1KPA7213894150SINSI0,K土中各点静止土压力值为KPAQEA86721350KPAHKB620389172350则,土压力()NLHEWBA4731627MKM269850318637设计运行期KN047M2698校核情况下0473KNWM2698完建期荷载汇总,见表竖向力水平力对底板前趾的力矩荷载名称自重110404874742082土压力7430492826合计11040487743044649256设计运行工况荷载汇总,见表竖向力水平力对底板前趾的力矩荷载名称自重110404874742082水重1948246916252浮托力4101315379875渗透压力30429152145水平水压力(1)8476028758554水平水压力(2)882294土压力7430492826合计8583137163623735394校核情况下荷载汇总竖向力水平力对底板前趾的力矩荷载名称自重110404874742082水重1948246916252浮托力4101315379875渗透压力59535297675水平水压力(1)8476028758554水平水压力(2)4268883130512土压力7430492826合计8292077322326356149992抗滑稳定计算底板处土层属于第二层,淤泥,青灰色,饱和,流塑,细腻,土质较均,切面光滑,中等干强度,中等韧性,高压缩性。抗滑稳定安全系数CFGKH式中F泵房基础底面与地基之间的摩擦系数,取F04铅直方向作用力的总和,KN水平方向作用力的总和,KN921完建期20195047381CCKHGFK满足抗滑稳定要求922设计运行期201820936178540CCKHGFK满足抗滑稳定要求。923校核情况下201291036278940CCKHGFK满足抗滑稳定要求。完建期,设计情况下,校核情况下,站身抗滑稳定计算汇总见表计算情况GHKCKC结论完建期110404877430459120满足规范安全要求设计情况8583137163622098120满足规范安全要求校核情况82920773223261029120满足规范安全要求93抗浮稳定计算抗浮稳定安全系数FFVK式中全部垂直荷载(KN)F扬压力(KN)931完建期由于扬压力为零,不用计算。932正常运行期1092540718FFKK满足抗浮稳定要求。933校核期1076254918FFKK满足抗浮稳定要求。94地基应力计算基底应力MAXINZGMPBLW式中作用于基底的所有铅直方向作用力的总和,KN所有外力对底板地面中心点的力矩总和,力矩以顺时针为正,逆时针为负,KNMB计算泵身段的宽度,ML底板长度,MZW矩形的弯曲截面系数,M3,即216BL941完建期KPAP345217861495710MAXINKPA02MINAX不均匀系数0213452MINAXP不满足地基应力要求,地基要处理,需要进行桩基础设计来满足。942正常运行期KPAP083945718657382MAXIN50KPAPA32MINAXP不均匀系数0280394MINAXP不满足地基应力要求,地基要处理,需要进行桩基础设计来满足。943校核情况下KPAP3945871645087292MAXINP50KPAPA42MINAX不均匀系数02639458MINAXP不满足地基应力要求,地基要处理,需要进行桩基础设计来满足。表94泵身地基应力计算汇总表计算情况GEPMXXPMIN结论完建期11040487045111225234212需要进行桩基础设计设计水位85831370694083308282需要进行桩基础设计校核水位829207705588453439262需要进行桩基础设计95泵房底板单桩垂直承载力的计算951资料(1)在完建期时,由泵房稳定分析得到总的垂直力KNG48710总的水平力3各力对底板前趾的和MM5692各力对底板的偏心距E40871564927(2)桩的直径为06M,用C25混凝土制作952桩轴力计算(1)桩的重心离底板上游的距离75312060MNI(2)桩的重心对底板中心的偏心距为0E(3)外荷载垂直力对桩重心的力矩GMKNE2496854071M0)(22213576YI第(1)排桩所受的轴力KNYNGPI42107751263498120721MI6922953钻孔灌注桩垂直承载力的计算按摩擦桩计算,假定桩长22M,桩径为06M,则桩周长MD841603桩截面面积222604A按照设计要求,选择第(6)层土层中的粘土作为桩端的持力层。查地质资料,单桩竖向极限承载力标准为(未考虑淤泥土体对桩周的侧摩阻力)淤泥层的厚度为M9521查地质资料,含砂性水下钻孔灌注桩,厚度为68M粘土的水下钻孔灌注KPAQSIK45桩,厚度为27M,含粘土粉细砂的水下钻孔灌注桩,厚度为KPAQSIK68KPAQSIK6021MKNLUQISKK0513860538726411PUK故桩有点短,取桩长为26M,桩径为06M,则含粘土粉细砂的水下钻孔灌注桩,厚度为266827975MKPAQSIK60则16217587264581QUK综上所述泵房底板采用桩长26M,桩径06M的钻孔灌注桩12根,桩顶高程为25M,桩低高程为285M96配电间单桩垂直承载力的计算961配电间的荷载计算柱的体积为04316450M屋顶的体积为13M3墙的体积为652795M20823屋内底板的体积为043416柱的重量为10192KN屋顶的重量为3185KN墙的重量为684775KN屋内底板的重量为3528KN则,KNG95147各力对房屋中间线的力矩为0桩的直径为06M,用C25混凝土制作。桩的重心离上游的距离为MNI345020桩的重心对房屋中心的偏心距为0E外荷载垂直力0对桩重心的力矩为G则,每根桩受到得力为KNNP536491457962钻孔灌注桩垂直承载力计算按摩擦桩计算,假定桩长24M,桩径为06M,则,桩周长MDU841603桩截面面积222604A选择第5层中的粘土作为桩端持力层查地质资料,含砂性土水下钻孔灌注桩,厚度为68M粘土的水下钻孔灌KPAQSIK45注桩,厚度为24(4150418)225MKPAQSIK68故单桩竖向极限承载力标准为(未考虑素填土和淤泥对桩周德侧摩擦力)ISKUKLQ1884KN7568425864PUK1因此,配电间和值班室底板采用桩长24M,桩径06M的钻孔灌注桩4根,桩顶高程为374M,桩低高程为2026M10翼墙稳定计算翼墙稳定计算包括各种工况下稳定,此处仅计算完建期,正常运行期和校核期三种工况。本设计上游采用悬臂式翼墙,下游采用的是重力式翼墙。简便起见,选择一段最不利的翼墙段进行稳定计算。本设计以选择翼墙的最大尺寸处为例进行稳定计算。为了计算翼墙的稳定,取其中的中间一段为研究对象,单位纵向长度作为计算单元。地下水位高程为25M回填土属性回填土粘粒含量196,其内摩擦角,C186KPA,天然0218重度为186KN/M,饱和重度为198KN/M。22101上游圆弧型翼墙的稳定计算悬臂式翼墙开三级反虑,出水洞高程为,取单位为1M,进行计算。M401011作用荷载计算(1)自重KNW2419062537552410521410对底板前趾的力矩MKNM6924310458050310625379271(2)挡土墙上的土重完建期KNW9643819542MM52638设计运行期8194614317856277245576KN对底板的力矩MKNM16592704245174583校核期KNW4639205819438MKNM06241(3)挡土墙上的水重完建期无水,故不需要考虑设计运行期KNW3489165对底板前趾产生的力矩为M572345校核期KNW98419236对底板前趾的力矩为MM2846(4)挡土墙的土压力完建期42598615240316825403E主动土压力为KNE底板前趾产生的力矩MM862592031设计运行期KPAE419832524031682540KPAE862541983052403168254023主动土压力KNE289342156093456129841对底板前趾产生的力矩MKNM43218504296931429315631801校核期由于C092M,假定全部在水下,则,KPAE936218052403168254054主动土压力KNE59382力矩MM1059(5)浮托力完建期因为完建期没有水,所以浮托力为0正常运行期由于水位为M61则,浮拖力为KNV528936195对底板产生的力矩KNM221校核期浮拖力为V0138931952力矩MKN208上游圆弧型翼墙受力汇总工况名称完建期正常运行期校核期力()129241292412924自重弯矩()243669243669243669力()438964557646344土重弯矩()153636159516162204力()14189259土压力弯矩()252861854321058力()225531801浮拖力弯矩()66522593813力()3434998水重弯矩()17152499力()5682393832465力()14189259弯矩()152716910053228467691012抗滑稳定完建期2016142580CCKK满足抗滑稳定要求。设计运行期2017128930CC满足抗滑稳定要求。校核期2012596340CCKK满足抗滑稳定要求。1013抗浮稳定完建期不用算正常运行期106252347419FFKK满足抗浮稳定要求。校核期102013894619FF满足抗浮稳定要求。1014地基应力计算完建期KNPPE31026924107635061286957MAXIN正常运行期KNPPE67128453702352871605268395MAXIN校核期E065349KNPP592346780149267895112MAXIN102下游翼墙稳定计算当翼墙高度增加时,则不稳定,所以选择出口段的一段翼墙计算,选择1M长。1021作用荷载计算(1)翼墙自重KNW362619524552410231502135023040对底板前趾产生的力矩MKNM9566197584917283116950312032504(2)翼墙后土重完建期KNW13846204761825061825182对底板前趾产生的力矩为MKNM6058053412504625031272设计运行期的水位为14M土壤没有进水,土重等于完建期的土重KNW1383对底板前趾产生的力矩M6053校核期校核期水位为M62X027M5021X土重61827056185027184WKPA408120763193279581KNM16497920542050183732301392(3)挡土墙水重完建期没有水,则不需要考虑设计运行期089145W对底板前趾产生的力矩为0校核期MKN4715028M8966为对底板前趾产生的力矩(4)挡土墙上的水的水平水压力由于开了三级反虑孔,故水平水压力相互抵消,所以不需要进行计算。(5)挡土墙的主动土压力采用郎肯土压力公式由于回填土粘粒含量196,最优含水量159,其内摩擦角为182,C186KPA,0天然重度为186KPA,饱和重度为198KN/M。按粘性土进行计算。3AAAKCZCTGZTGE245245002则,5401800TTKA由于上述C在试验条件下计算,需要除以(35)倍,这里取除以三倍。MKRCZA920546183/2026098235416841E主动土压力KNE02192031对底板前趾的力矩MKNM63481设计运行期KPAE3615240125062KPA62138349524089123主动土压力KNE7419546803140732140312对底板前趾的距离MKNM43107940315684021564813校核期水位为26M,距翼墙顶部为14M,MZ920KPAE543852403185491624则,KNEE84216532162对底板前趾的力矩MKNM5163842(6)浮托力完建期完建期没有水,故不需要计算。正常运行期由于水位为14M所以浮托力KNV84791421对底板产生的力矩MM校核期水位为26M浮托力KNV361896212力矩3下游翼墙作用荷载汇总表工况名称完建期正常运行期校核期力()623623623自重弯矩()569569569力()3813381340土重弯矩()60605606054916力()2111974284土压力弯矩()1463144315力()225531801浮拖力弯矩()7843136力()588水重弯矩()147力()1004392597682力()2111974284弯矩()1028759523574671022抗滑稳定完建期201912430CCKK满足抗滑稳定要求。正常运行期2018174950CC满足抗滑稳定要求。校核期2018104250CCKK满足抗滑稳定要求。1023抗浮稳定计算完建期完建期没水,故不需要计算正常运行期1081247362FFKK满足抗浮稳定要求。校核期10436318502FF满足抗浮稳定要求。1024地基应力计算A2LEAGP61MAXIN21M完建期024318752E2473501906125064MAXINP02KPAP5235运行期09E142503609134622PMAXIN20KPAP346250校核期87E213564808413206MAXINP02KPAP413826411出水池稳定计算出水池稳定计算包括各种工况下稳定,此处仅计算完建期,正常运行期和校核期三种工况。以整个出水池作为计算单元,与相邻的进水池隔开来考虑,则与进水池相邻侧没有力的作用。出水池形状见下图1因为此出水池为不规则图形,对底板建立如图所示的坐标系,确定出水池的形心,从而确定其中性轴1NICCIAY1NICIZA式中CY,Z为组合图形在ZOY坐标中的形心坐标I各简单图形的面积,CIYZ各简单图形的形心在ZOY坐标轴中的坐标所以组合图形的形心为56148927218005245136546253125252416CY由于该图形关于Y轴对称,故0CZ2出水池底板惯性矩的确定先计算出个简单图形的惯性矩,再根据平行移轴公式确定组合图形的惯性矩。,式中2ZCIAA简单图形对截面形心的惯性矩ZA简单图形的面积A简单图形形心轴至组合图形形心轴的距离,式中1NZZIII组合图形的惯性矩Z简单图形的惯性矩ZII从而可以得到423121693541546MAAIZC423227IZC33AAZC4233565561424IZ41M55ZC4236则,487192MIZ2615MA111作用荷载计算1111出水池自重出水池自重计算表(对底板底层取矩,顺时针为正)部位算式重度重力力臂力矩前段1645043282458036252009收缩段5560405545042222455397540425底板闸门段355604784245192081175225694前段205536182454412511025收缩段205736362652456492575486937边墩闸门段2054361442453528117541454便桥350253524585751175100756闸门229839239211754606启闭机229839239211751727启闭机梁030450624514711751727栏杆000146289051324526461175310931830420838071112出水池内水重完建期出水池內没有水所以不需要,所以不需要进行计算。设计运行期水位高程为14M,所以水重为KNW681534081926427089153621545对底板前趾的力矩MM48309425619825751089277校核期水位高程为,所以水重为62KNW29637576421580193488925362对底板前趾的力矩为MM56812726849534975164271701113出水池两侧水压力和土压力出水池两侧的池内水压力大小相等,方向相反。池外地下水压力大小相等,方向相反。池外土压力大小相等,方向相反。需计算的池内水压力,池外地下水压力,池外土压力为收缩段所承受。收缩段在水平面内的投影力进行分解。现只计算沿出水池轴线方向的分力,垂直作用于轴线方向的分力大小相等,方向相反,故可不进行计算。1池内水压力完建期池内无水,所以可不进行计算。设计运行期水位高程为14M,所以水压力为KN9258922内水P对底板前趾的力矩为M8340135校核期水位高程为,所以水压力为M62KN132564891内水P对底板前趾产生的力矩MM890312562池外水压力地下水位取填土以下1015M处,,现定位25M,故池外水压力计算如下完建期池内无水,所以可不进行计算。设计运行期KN37516452891水外P对底板前趾的力矩为MM8376所以两边受力之和为KN750152水外总P6837总校核期375145291水外P对底板前趾的力矩为MKNM8376所以两边受力之和为KN75301652水外总PMM837总3池外土压力因为池壁是竖直的,所以采用朗肯主动土压力公式计算池壁所受的土压力,由于粘粒含量不多,所以按照无粘性土进行计算。完建期朗肯主动土压力系数为2224518450524AEZTGKTTGKNZAE390618主动土压力为E4254392对底板前趾的力矩为MKNM138(2)正常运行期PAZKEA75924061KPA85213892主动土压力为KNE96518248342424579572对底板前趾产生的力矩MKNM2713267354825314851校核期KPAZKEA7592401681KPA8521392主动土压力为KNE96518248342424579572对底板前趾产生的力矩MKNM27132673548253148511114浮托力完建期完建期上下游均无水,故不需要继续计算浮托力。设计运行期设计运行期上游水位取为01M,因底板形状不规则,则底板下的浮托力要分块进行计算,则出水池底板下的浮托力为KNV461532194627808089105365516对底板前趾产生的力矩为7583062541982751297MM校核期由于此时水位与设计运行期相同,所以浮托力为KNV46153对底板前趾产生的力矩为MKNM758301115渗透压力由于底板形状不规则,故底板下的渗透压力要分块计算完建期完建期上下游均无水,故不需要继续计算渗透压力。设计运行期46021573H72151733HH则,渗透压力为KN67512820819935804139536670124897447265840渗V对底板前趾产生的力矩为MKNM79129236481257439451008751285270283校核期89021544H5512517266HH则,渗透压力为KNV57823641638401603410539258952949124688渗对底板产生的力矩为出水MKNM315988473591370256007247513684052168241池作用荷载汇总表(顺时针为正)工况完建期设计运行期校核期力()318304318304318304自重弯矩()208380720838072083807力()01534683376296水重弯矩()083084418278568力()0529225613池内水压力弯矩()0388329028力()84245189651896土压力弯矩()112327132271322力()012286752365578渗透压力弯矩()079127151983力()01534615346浮托力弯矩()08307583075力()03307533075池外水压力弯矩()027562756力()31830433355854040298力()84247967959358弯矩()19714871945307223890112抗滑稳定计算抗滑稳定安全系数HVFKC式中F翼墙基础底面与地基之间摩擦系数,取04F包括墙身自重、土重等垂直荷载以及基底面上扬压力的总和包括土压力、水压力等水平荷载的总和1121完建期2015482031CCKK所以完建期抗滑稳定满足要求1122正常运行期2016719758340CCKK所以正常运行期抗滑稳定满足要求1123校核期20172589340CCKK所以校核期抗滑稳定满足要求出水池抗滑稳定计算汇总表(单位KN,KNM)计算情况WHKCKC结论完建期318304842415120满足规范安全要求正常运行期333558579679167120满足规范安全要求校核期40402985935827120满足规范安全要求113抗浮稳定计算抗浮稳定安全系数FGKU式中作用于出水池上的全部垂直向下的荷载,KN作用于出水池上的全部垂直向上的荷载,KN1131完建期完建期无水,不需计算。1132正常运行期1043158276415372803FFKK所以正常运行期抗浮稳定满足要求1133校核期1062038519643578262031FFKK所以校核期抗浮稳定满足要求出水池抗浮稳定计算汇总表(单位KN,KNM)计算情况GUKFKF结论设计水位471772138213534110满足规范安全要求校核水位6559336251903826110满足规范安全要求114地基应力计算MAXMAXINZMYGPAI式中作用于基底的所有铅直方向作用力的总和,KN作用于基础底面以上的全部竖向力和水平力荷载对基础底面顺水流方向的形心轴的力矩,力矩以顺时针为正,逆时针为负,KNMA出水池基础底面面积,M2,A1566M2ZI底板的惯性矩MAXY横截面上离中心轴最远的边缘处产生的最大动力1141完建期640318795EKPAP62830892576MAX51445IN不均匀系数71KPAP324681142正常运行期280537194EKPAP125831719456MAX67820158IN不均匀系数3416KPAP85221143校核期01298435EKPAP9625108257429610MAX8815IN09不均匀系数KPAP2268出水池地基应力计算汇总表(单位KN,KNM)计算情况PMXXPMIN结论完建期2861451972满足规范安全要求设计水位2511861342满足规范安全要求校核水位259625681012满足规范安全要求12结构计算水工建筑物级别为3级。121底板结构计算在垂直水流方向截取单宽板条为计算对象。采用倒置梁法,计算简便,概念明确,但计算误差较大,故一般用于小型泵房底板的计算。取整块底板为计算单元,将底板作为支承于隔墩和边墙上的倒置梁,计算各种时期(包括完建期、正常运行期、校核期)板条上所受均布荷载,然后按连续梁计算底板内力。1211荷载分析和内力计算作用于底板单宽板条上的荷载如图所示。地基反力渗透压力浮托力Q地渗浮Q水自倒置梁法底板荷载底板的设计荷载Q(KN/M)为Q浮渗渗地自式中地单宽板条上承受的地基反力,KN/M,按章节94的计算结果取最大值,Q浮渗浮托力和渗透压力,KN/M,381068MVKNG245所以底板自重荷载MKNAGQ7146自板的计算跨度L为01NL,0NA,A60CM取较小值。式中L板的净跨度,LN82MMLN438300或所以ML083对多台机组泵站,可将进水池隔墩作为支座,底板在沿机房长度方向视为等跨连续梁看待,荷载简图如下图所示荷载简图完建期,0Q浮,渗,147KN/MQ自,0Q水MKNQ/21反/529674设计运行期底板自重Q/1水重MKN/71490892浮托力8253渗透压力Q/54地基反力KNP089则,MKNQ/419271408925482143校核期底板自重MQ/71水重KN42浮托力/853渗透压力MKNQ/419204地基反力PMKN/9487145852143综上所述,取MKNQ/5296查资料得KNLM/5170830781221Q5962ML/424203KNB19608312QLMC/37596720MD2KNLEA459634LB75KNR12820VLC59647R3KNLD128520VR859647LE4KNR751320VF806596341212配筋计算(1)垂直水流方向配筋受弯构件配筋20BHFMCSS21YCSFBHA00SBH式中CF混凝土的轴心抗压强度设计值,采用C25,125CFMPA矩形截面宽度,10BMM0H截面有效高度,AH为截面高度,6MMA为纵向受拉钢筋合力点至截面受拉边边缘的距离,一排钢筋,45MM,045HMM相对受压区计算高度,0X最小配筋率YF纵向钢筋的抗拉强度设计值,热轧级钢筋,310YFMPAM弯矩设计值,取MAX105M底板下层由受力分析可得,从而可得KN496710051设计值32260BHFCDS011S203761355MFAYCS01251760BHS所以底板下层按构造配筋,20MIN583105MBHAS选用5()162SKNKNFVCC917057163470不需要配腹筋底板上层由受力分析可得,从而可得MM517MAX设计值KN08051由2352860BHFCDS011S2051935MFAYCS095120BHS所以底板上层按构造配筋,20MIN583MAS选用5()1625SKNKNBHFVCC91705716341070不需要配腹筋,顺水流方向也按构造配筋,选用516250(2SAM)122中墩结构计算1221荷载分析与内力计算当一间泵房水位最高,另一间泵房无水时中墩最危险,取单位长度进行计算。中墩荷载如下图所示KNHE4512789211对底板前趾的力矩为M6345731设计值0GR式中结构重要性系数GR永久荷载分项系数设计状况系数这些荷载按照不变荷载进行计算,则105GR建筑物等级为3级,所以0R设计的是持久状况,所以所以设计值KNM52761511222配筋计算采用C25混凝土(2CFN/MM2)及级钢筋(310YFN/MM2),结构系数D,钢筋混凝土结构采用120,则纵向受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离45AMM,取1M计算。有效高度0645HAMM截面抵抗矩系数06755102620BHFMCDS1S2063153107MFAYCS2516MIN0BHS故选用572AS中墩另一侧也选用5。210S123边墩结构计算1231荷载分析与内力计算取1M单位进行分析,经过分析,完建期时,回填土完成时最危险,地下水位高程为25M。由于回填土粘粒含量为196,最优含水量为159,其内摩擦角为182,C186KPA,天然重度为186KN/M3,饱和重度为198KN/M3。为安全起见,所以按无粘性土进行计算。5240402TGKZTEA边墩荷载如图所示E12E31土的主动土压力211HKEA式中主动土压力,KN/M主动土压力系数A020218TN45TAN45524AK填土重度,KN/M3,此处取重度KN/M36回填土高度,M1HKPAE759240681KPA358279542017592KNE5108623749834591对底板前趾的力矩KNM06234498755431625148735112水的水平水压力KNE259812对底板的力矩MM8415432则,水平水压力和主动土压力之和KN93206231设计值0GRM式中结构重要性系数永久荷载分项系数GR设计状况系数这些荷载按照不变荷载进行计算,则105GR建筑物等级为3级,所以0R设计的是持久状况,所以所以设计值MKNM0452938511232配筋计算采用C25混凝土(2CFN/MM2)及级钢筋(310YFN/MM2),结构系数D,钢筋混凝土结构采用120,则纵向受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离45AMM。有效高度08457HAMM截面抵抗矩系数068510220BHFMCDS0768211S钢筋截面面积2051331075MFBHAYCS纵向钢筋配筋率152875102MINBHS故选用79AS当泵室水位达到最高水位时,荷载如图所示水平水压力KNE491275821对其底面的力矩为,则另一边不需要配筋。MMM63497124电机梁结构计算以单间电机梁为计算单元,截面为300MM,计算梁上所受均布荷载。501241荷载分析每个电机的重力对一根梁的影响G147KN又人均荷载为3KN/M假定泵房内的人均荷载由两根电机梁承担故Q3MKN/8762通过力学求解器求解得,梁的内力计算结果为剪力分部图弯矩分布图由于电机梁受正,负弯矩的作用,所以只需电机梁上,下部均需配筋。采用C25混凝土(N/MM2)及级钢筋(N/MM2),结构系数D,51CF310YF钢筋混凝土结构采用120,则纵向受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离45AMM。截面抵抗矩系数034530127260BHFMCDS034211S钢筋截面面积20187310545MFBHAYCS453187MIN0BHS则按MINE220750431AS故选用2()6MS下层也配用2钢筋。又CVKNBHFC96214195301270故不需要配腹筋。125水泵梁的结构计算因为该泵站为干湿型泵站,水泵层为楼板。这里将水泵层楼板简化成两根梁来支撑水泵和楼板上的荷载。1251水泵梁荷载分析现取一根梁来计算每个电机的重力对一根梁的影响G147KN又人均荷载为3KN/M假定泵房内的人均荷载由两根电机梁承担故Q3MKN/62通过力学求解器求解得,梁的内力计算结果为剪力分部图弯矩分布图由于电机梁受正,负弯矩的作用,所以只需电机梁上,下部均需配筋。采用C25混凝土(512CFN/MM2)及级钢筋(310YFN/MM2),结构系数D,钢筋混凝土结构采用120,则纵向受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离45AMM。截面抵抗矩系数0835102260BHFMCDS钢筋截面面积205143108MFAYCS514MIN0BHSMBHAS532105MIN0选用()12526S126出水池结构计算1261出水池底板底板的设计荷载Q(KN/M)为Q浮渗渗地自式中地单宽板条上承受的地基反力,KN/M,,浮渗浮托力和渗透压力,KN/M,所以底板自重

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