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文檔簡介
目次\h\z\u5.3荷載及穩(wěn)定分析5.3.1荷載及穩(wěn)定分析是一體化預(yù)制泵站設(shè)計中的一項(xiàng)主要內(nèi)容,其計算內(nèi)容通常包括4個方面,即抗滑驗(yàn)算、抗浮驗(yàn)算、抗傾驗(yàn)算和地基強(qiáng)度驗(yàn)算。按照理論和經(jīng)驗(yàn)分析,當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度驗(yàn)算能夠滿足無拉應(yīng)力時,則抗傾自然滿足,但仍需要作抗滑抗浮及基礎(chǔ)下應(yīng)力的驗(yàn)算工作。5.3.2本條列舉了影響預(yù)制泵站穩(wěn)定性的各種荷載及其組合。5.4荷載與揚(yáng)程計算5.4.1在進(jìn)行水工建筑物結(jié)構(gòu)計算時,荷載計算和組合是非常重要的一步。結(jié)構(gòu)設(shè)計中涉及的作用包括直接作用(荷載)和間接作用(如地基變形、混凝土收縮、焊接變形、溫度變化或地震等引起的作用)。5.4.4設(shè)計揚(yáng)程是選擇水泵型式的主要依據(jù)。在設(shè)計揚(yáng)程工況下,泵站必須滿足設(shè)計流量要求。設(shè)計揚(yáng)程應(yīng)按泵站進(jìn)、出設(shè)計水位差,并計入進(jìn)、出水流道或管道沿程和局部水力損失確定。5.4.6最高揚(yáng)程是泵站正常運(yùn)行的上限揚(yáng)程。水泵在最高揚(yáng)程工況下運(yùn)行,其提水流量雖小于設(shè)計流量,但應(yīng)保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性。5.4.7最低揚(yáng)程是泵站正常運(yùn)行的下限揚(yáng)程。水泵的最低揚(yáng)程工況下運(yùn)行,亦應(yīng)保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性,即不致發(fā)生水泵汽蝕、振動等情況。5.5抗浮計算5.5.1預(yù)制泵站設(shè)置在地下水位較高的地段時,水的浮力可能造成預(yù)制泵站浮起。其浮力即為預(yù)制泵站底部的地下水揚(yáng)壓力,其抗浮力為預(yù)制泵站的自重和回填土對預(yù)制泵站壁造成的下曳力,以及收口錐體上方的豎向土壓力。一般平壁管的預(yù)制泵站壁與回填土之間摩阻小,特別在有地下水情況下,其抗浮力相對較小,故當(dāng)預(yù)制泵站浮力大于抗浮力時,應(yīng)采取抗浮措施??刹捎脻沧⒒炷猎龃罂垢×Φ拇胧?.6地基計算5.6.1建筑物的地基計算應(yīng)包括地基的承載能力計算,地基的整體穩(wěn)定計算和地基的沉降變形計算等,其計算結(jié)果是判斷地基要不要處理和如何處理的重要依據(jù)。如果計算結(jié)果不能滿足要求而地基又不作處理,就會影響泵站的安全或正常使用。因此,本規(guī)范規(guī)定泵站選用的地基應(yīng)滿足承載能力、穩(wěn)定和變形的要求。5.6.2標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)小于4擊的粘性土地基和標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)小于或等于8擊的砂性土地基均為松軟地基,其抗剪強(qiáng)度均較低,地基允許承載力均在80kPa以下,而泵房結(jié)構(gòu)作用于地基上的平均壓應(yīng)力一般均在150kPa∽200kPa,少則80kPa∽100kPa,多則200kPa以上,特別是標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)小于4擊的粘性土地基,含水量大,壓縮性高,透水性差,通常會產(chǎn)生相當(dāng)大的地基沉降和沉降差,對安裝精度要求嚴(yán)格的水泵機(jī)組來說,更是不能允許的。因此,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)小于4擊的粘性土地基(如軟弱粘性土地基、淤泥質(zhì)土地基、淤泥地基等)和標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)小于或等于8擊的砂性土地基(如疏松的粉砂、細(xì)砂地基或疏松的砂壤土地基等),均不得作為天然地基。對于這些地基,由于各項(xiàng)物理力學(xué)性能指標(biāo)較差,當(dāng)工程結(jié)構(gòu)上難以協(xié)調(diào)適當(dāng)時,就必須進(jìn)行妥善處理。5.6.4本標(biāo)準(zhǔn)附錄B.1選列的泵站地基允許承載力計算公式,主要有限制塑性開展區(qū)的公式、漢森公式和核算泵站地基整體穩(wěn)定性的Ck法公式。限制塑性開展區(qū)的最大開展深度為某一允許值時,即可以此時的豎向荷載作為地基持力層的允許承載力。通常是將塑性開展區(qū)的最大開展深度視為基礎(chǔ)寬度的函數(shù)。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),一般取為基礎(chǔ)寬度的1/3或1/4,但不宜規(guī)定過大,否則影響建筑物的安全穩(wěn)定;同時,也不宜規(guī)定過小,否則就不能充分發(fā)揮地基的潛在能力。為安全起見,本標(biāo)準(zhǔn)取用塑性開展區(qū)的最大開展深度為基礎(chǔ)寬度的1/4[見附錄B.l中的(B.1.1)式。對于公式(B.1.1)中的基礎(chǔ)底面寬度,現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007規(guī)定,大于6m時,按6m考慮;小于3m時,按3m考慮。考慮到大、中型泵房基礎(chǔ)底面寬度一般都大于6m,不加區(qū)別的都取用6m,顯然不符合泵站工程的實(shí)際,因此本規(guī)范對泵房基礎(chǔ)底面寬度不作任何限制,按實(shí)際取用,但必須同時滿足地基的變形要求。對于公式(B.1.1)中的基礎(chǔ)埋置深度,現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007規(guī)定,一般自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平地區(qū),可自填土地面標(biāo)高算起,但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時,應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。這一規(guī)定,對房屋建筑地基基礎(chǔ)是合理的,因其四周開挖深度基本一致,且開挖后回填時間短,地基回彈影響小。但對大、中型泵房基礎(chǔ)情況就不同了。大、中型泵房基礎(chǔ)和大、中型水閘底板一樣,基坑開挖后回填時間長,地基有充分時間回彈,而且兩面不回填土,因此基礎(chǔ)埋置深度只能按其實(shí)際埋深取用。如基礎(chǔ)上、下游端有較深的齒墻,亦可從齒墻底腳算至基礎(chǔ)頂面,作為基礎(chǔ)的埋置深度。對于公式(B.1.l)中土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),考慮到大、中型泵站和大、中型水閘一樣,施工時間一般都比較長,地基有充分時間固結(jié),而且浸于水下,因此宜采用飽和固結(jié)快剪試驗(yàn)指標(biāo)。嚴(yán)格地說,公式(B.1.l)只適用于豎向?qū)ΨQ荷載作用的情況。如果地基承受豎向非對稱荷載作用時,可按基礎(chǔ)底面應(yīng)力的最大值進(jìn)行計算,所得地基持力層的允許承載力則偏于安全。漢森公式是極限承載力計算公式中的一種,不僅適用于只有豎向荷載作用的情況,而且對既有豎向荷載作用,又有水平向荷載作用的情況也適用。采用該公式計算地基持力層的允許承載力時,規(guī)定取用安全系數(shù)為2.0~3.0,這是根據(jù)工程的重要性、地基持力層條件和過去使用經(jīng)驗(yàn)等因素確定的。例如,對于重要的大型泵站或軟土地基上的泵站,安全系數(shù)可取用大值。對于中型泵站或較堅實(shí)地基上的泵站,安全系數(shù)可取用小值。本標(biāo)準(zhǔn)附錄B.1所列漢森公式,已將取用的安全系數(shù)計入,可直接計算地基持力層的允許承載力,即(B.1.2)式。無論是采用公式(B.1.1),還是采用公式(B.1.2),式中的重力密度和抗剪指標(biāo)值,都是將整個地基視為均質(zhì)土取用的。實(shí)際工程中常見的多是成層土,可將各土層的重力密度和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值加權(quán)平均,取用加權(quán)平均值。這種處理方法比較簡單,但容易掩蓋軟弱夾層的真實(shí)情況,對泵房安全是不利的,為此必須同時控制地基沉降不超出允許范圍。還有一種處理方法是根據(jù)各土層的重力密度和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值,分層計算其允許承載力,同時繪出地基持力層以下的附加應(yīng)力曲線,然后檢查各土層(特別是軟弱夾層)的實(shí)際附加應(yīng)力是否超過各相應(yīng)土層的允許承載力。如果未超過就安全,超過了就不安全。后一種處理方法雖然克服了前一種處理方法的缺點(diǎn),不掩蓋軟弱夾層的真實(shí)情況,但計算工作量相當(dāng)大,往往是與地基沉降計算同時完成。至于Ck法公式,也是按塑性平衡理論推導(dǎo)而得,尤其適用于成層土地基。該公式在水閘工程設(shè)計中,是多年常用的公式,已被列入國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265。在泵站工程設(shè)計中,近年來也有一些泵站使用該公式,因此將該公式列入本規(guī)范附錄B第B.1節(jié),即(B.1.3)式。5.6.5由于軟弱夾層抗剪強(qiáng)度低,往往對地基的整體穩(wěn)定起控制作用,因此當(dāng)泵房地基持力層內(nèi)存在軟弱夾層時,應(yīng)對軟弱夾層的允許承載力進(jìn)行核算。計算軟弱夾層頂面處的附加應(yīng)力時,可將泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力簡化為豎向均布、豎向三角形分布和水平向均布等情況,按條形或短形基礎(chǔ)計算確定。條形或短形基礎(chǔ)底面應(yīng)力為豎向均布、豎向三角形分布和水平向均布等情況的附加應(yīng)力計算公式可查有關(guān)土力學(xué)、地基與基礎(chǔ)方面的設(shè)計手冊。5.6.6作用于泵房基礎(chǔ)的振動荷載,必將降低泵房地基允許承載力,這種影響可用振動折減系數(shù)反映。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50040的規(guī)定,對于汽輪機(jī)組和電機(jī)基礎(chǔ),振動折減系數(shù)可采用0.8;對于其他機(jī)器基礎(chǔ),振動折減系數(shù)可采用1.0。有關(guān)動力機(jī)器基礎(chǔ)的設(shè)計手冊推薦,對于高轉(zhuǎn)速動力機(jī)器基礎(chǔ),振動折減系數(shù)可采用0.8;對于低轉(zhuǎn)速動力機(jī)器基礎(chǔ),振動折減系數(shù)可采用1.0??紤]水泵機(jī)組基礎(chǔ)在動力荷載作用的振動特性,本規(guī)范規(guī)定振動折減系數(shù)可按0.8~1.0選用。高揚(yáng)程機(jī)組的基礎(chǔ)可采用小值;低揚(yáng)程機(jī)組的塊基型整體式基礎(chǔ)可采用大值。5.6.8我國水利工程界地基沉降計算,多采用分層總和法,即公式(5.6.9)。嚴(yán)格地說,該式只有在地基上層無側(cè)向膨脹的條件下才是合理的。而這只有在承受無限連續(xù)均布荷載作用的情況下才有可能。實(shí)際上地基土層受到某種分布形式的荷載作用后,總是要產(chǎn)生或多或少的側(cè)向變形,但因采用分層總和法計算,方法比較簡單,工作量相對比較小,計算成果一般與實(shí)際沉降量比較接近,因此實(shí)際工程中宜使用這種計算方法。應(yīng)該說,無論采用何種計算方法計算地基沉降都是近似的,因?yàn)槟壳案鞣N計算方法在理論上都有一定的局限性,加之地基勘探試驗(yàn)資料的取得,無論是在現(xiàn)場,還是在室內(nèi),都難以準(zhǔn)確地反映地基的實(shí)際情況,因此要想非常準(zhǔn)確地計算地基沉降量是很困難的。當(dāng)按公式(5.6.9)計算地基最終沉降量時,必須采用土壤壓縮曲線,這是由土壤壓縮試驗(yàn)提供的。如果基坑開挖較深,基礎(chǔ)底面應(yīng)力往往小于被挖除的土體自重應(yīng)力,可采用土壤回彈再壓縮曲線,以消除開挖土層的先期固結(jié)影響。對于公式(5.6.9),根據(jù)工程實(shí)際情況,往往是軟土地基上計算沉降量偏小,對此,參照國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。對于地基壓縮層的計算深度,可按計算層面處附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比等于0.1∽0.2的條件確定。這種控制應(yīng)力分布比例的方法,對于底面積較大的泵房基礎(chǔ),應(yīng)力往下傳遞比較深廣的實(shí)際情況是適宜的,經(jīng)過水利工程實(shí)際使用證明,這種方法是能夠滿足工程要求的。泵房地基允許沉降量和沉降差的確定,是一個比較復(fù)雜的問題。在目前水利工程設(shè)計中,對地基允許沉降量和沉降差尚無統(tǒng)一規(guī)定?,F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007規(guī)定,建筑物的地基變形允許值,可根據(jù)地基土類別,上部結(jié)構(gòu)的變形特征,以及上部結(jié)構(gòu)對地基變形的適應(yīng)能力和使用要求等確定。如單層排架結(jié)構(gòu)(柱距為6m)柱基的允許沉降量,當(dāng)?shù)鼗翞橹袎嚎s性土?xí)r為120mm,當(dāng)?shù)鼗翞楦邏嚎s性土?xí)r為200mm;建筑物高度為100m以下的高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)允許沉降量,當(dāng)?shù)鼗翞橹袎嚎s性土?xí)r為200mm,當(dāng)?shù)鼗翞楦邏嚎s性土?xí)r為400mm??蚣芙Y(jié)構(gòu)相鄰柱基礎(chǔ)的允許沉降差,當(dāng)?shù)鼗翞橹小⒌蛪嚎s性土?xí)r為0.002L(L為相鄰柱基礎(chǔ)的中心距,mm),當(dāng)?shù)鼗翞楦邏嚎s性土?xí)r為0.003L;當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降時不產(chǎn)生附加應(yīng)力的結(jié)構(gòu),其相鄰柱基礎(chǔ)的沉降差,不論地基土的壓縮性如何,均為0.005L?,F(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水閘設(shè)計規(guī)范》SL265已對地基允許沉降量和沉降差未作具體規(guī)定,由于水閘基礎(chǔ)尺寸和剛度比較大,對地基沉降的適應(yīng)性比較強(qiáng),因此在不危及水閘結(jié)構(gòu)安全和不影響水閘正常使用的條件下,一般水閘基礎(chǔ)的最大沉降量達(dá)到100mm~150mm和最大沉降差達(dá)到30mm~50mm是允許的。對有防水要求的泵站,過大的沉降差將導(dǎo)致防水失效,危及建筑物安全。現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108規(guī)定用于沉降的變形縫其最大允許沉降差不應(yīng)大于30mm。根據(jù)調(diào)查資料,多數(shù)泵站的泵房地基實(shí)測最大沉降量為100mm~250mm,最大沉降差為50mm~100mm,只有少數(shù)泵站的泵房地基實(shí)測最大沉降量和最大沉降差超過或低于上述范圍。例如某泵站的泵房地基實(shí)測最大沉降量竟達(dá)650mm,最大沉降差竟達(dá)350mm;又如某泵站的泵房地基實(shí)測最大沉降量只有40mm,沉降差只有20mm。但實(shí)測資料證明,即使出現(xiàn)較大的沉降量和沉降差,除個別泵站機(jī)組每年需進(jìn)行維修調(diào)試,否則難以繼續(xù)運(yùn)行外,其余泵站泵房地基均穩(wěn)定,運(yùn)行情況正常。顯然,如果對這兩個控制指標(biāo)規(guī)定太高,軟土地基上的泵房結(jié)構(gòu)將難以得到滿足,則必須采取改變結(jié)構(gòu)型式(如采用輕型、簡支結(jié)構(gòu)),或回填輕質(zhì)材料,或加大基礎(chǔ)的平面尺寸,或調(diào)整施工程序和施工進(jìn)度等措施,但有時采取某種措施卻會對泵房結(jié)構(gòu)的抗滑、抗浮穩(wěn)定帶來或多或少的不利影響;如果對這兩個控制指標(biāo)規(guī)定太低,固然容易使軟土地基上的泵房結(jié)構(gòu)得到滿足,但實(shí)際上將會危及泵房結(jié)構(gòu)的安全和影響泵房的正常使用,或給泵站的運(yùn)行管理工作帶來較多的麻煩。5.6.9水工建筑物的地基處理方法很多,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新的地基處理方法,如水泥土攪拌法(深層攪拌法、粉噴樁法)、高壓噴射法等不斷出現(xiàn)。但是,有些地基處理方法目前仍處于研究階段,在設(shè)計或施工技術(shù)方面還不夠成熟,特別是用于泵房的地基處理尚有一定的困難;有些方法目前用于實(shí)際工程,單價太高,與其它地基處理方法相比較,顯得很不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)泵站工程的實(shí)際情況,本規(guī)范列出換填墊層法、強(qiáng)力夯實(shí)法、水泥土攪拌法、振沖法、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)等幾種常用地基處理方法的基本作用、適用條件和說明事項(xiàng)(見本標(biāo)準(zhǔn)附錄B表B.2。1)。但應(yīng)指出,任何一種地基處理方法都有它的適用范圍和局限性,因此對每一個具體工程要進(jìn)行具體分析,綜合考慮地基土質(zhì)、泵房結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工條件和運(yùn)行要求等因素,初步選出幾種可供考慮的地基處理方案或多種地基處理綜合措施,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定合適的地基處理方案。必要時應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場確定其適用性和處理效果。5.6.10根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)力夯實(shí)法、振沖法等處理措施,對于防止土層可能發(fā)生“液化”,均有一定效果。對于粉砂、細(xì)砂、砂壤土地基,如果存在可能發(fā)生“液化”的問題,采用板樁或連續(xù)墻圍封,即將泵房底板下四周封閉,其效果尤為顯著。5.6.11黃土(典型黃土)濕陷性大,且厚度較大;黃土狀土(次生黃土)由典型黃土再次搬運(yùn)而成,其濕陷性一般不大,且厚度較小。黃土在一定的壓力作用下受水浸濕,土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而產(chǎn)生顯著附加下沉,稱為濕陷性黃土。濕陷性黃土可分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土。前者在其自重壓力下受水浸濕后發(fā)生濕陷,后者在其自重壓力下受水浸濕后不發(fā)生濕陷。對濕陷性黃土地基的處理,應(yīng)減小土的孔隙比,增大土的重力密度,消除土的濕陷性,本規(guī)范列舉了如下幾種常用的處理方法:①重錘表層夯實(shí)法一般可消除1.2m~1.8m深度內(nèi)黃土的濕陷性,但當(dāng)表層土的飽和度大于60%時,則不宜采用;②換土墊層法(包括換灰土墊層法)是消除黃土地基部分濕陷性最常用的處理方法,一般可消除1m~3m深度內(nèi)黃土的濕陷性,同時可將墊層視為地基的防水層,以減少墊層下天然黃土層的浸水機(jī)率。墊層的厚度和寬度可參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》GB50025確定;③土樁擠密法(包括灰土樁擠密法)適用于地下水位以上,處理深度為5m~15m的濕陷性黃土地基,對地下水位以下或含水量超過25%的黃土層,則不宜采用;④樁基礎(chǔ)是將一定長度的樁穿透濕陷性黃土層,使上部結(jié)構(gòu)荷載通過樁尖傳到下面堅實(shí)的非濕陷性黃土層上,這樣即使上面黃土層受水浸濕產(chǎn)生濕陷性下沉,也可使上部結(jié)構(gòu)免遭危害。在濕陷性黃土地基上采用的樁基礎(chǔ)一般有鋼筋混凝土打入式預(yù)制樁和就地灌注樁兩類,而后者又有鉆孔樁、人工挖孔樁和爆擴(kuò)樁之分。鉆孔樁即一般軟土地基上的鉆孔灌注樁,對上部為濕陷性黃土層,下部為非濕陷性黃土層的地基尤為適合。人工挖孔樁適用于地下水含水層埋藏較深的自重濕陷性黃土地基,一般以卵石層或含鈣質(zhì)結(jié)核較多的土層作為持力層,挖孔樁孔徑一般為0.8m~1.0m,深度可達(dá)15m~25m。爆擴(kuò)樁施工簡便,工效較高,不需打樁設(shè)備,但孔深一般不宜超過10m,且不適宜打入地下水位以下的土層。至于打入式預(yù)制樁,采用時一定要選擇可靠的持力層,而且要考慮打樁時黃土在天然含水量情況下對樁的摩阻力作用。當(dāng)黃土含有一定數(shù)量鈣質(zhì)結(jié)核時,樁的打入會遇到一定的困難,甚至不能打到預(yù)定的設(shè)計樁底高程。濕陷性黃土地基上的樁基礎(chǔ)應(yīng)按支承樁設(shè)計,即要求樁尖下的受力上層在樁尖實(shí)際壓力的作用下不致受到濕陷的影響,特別是自重濕陷性黃土地基受水浸濕后,不僅正摩擦力完全消失,甚至還出現(xiàn)負(fù)摩擦力,連同上部結(jié)構(gòu)荷載一起,全部要由樁尖下的土層承擔(dān)。因此,在濕陷性黃土地基上,對于上部結(jié)構(gòu)荷載大或地基受水浸濕可能性大的重要建筑物,采用樁基礎(chǔ)尤為合理;⑤預(yù)浸水法是利用黃土預(yù)先浸水后產(chǎn)生自重濕陷性的處理方法,適用于處理厚度大、自重濕陷性強(qiáng)的濕陷性黃土地基。需用的浸水場地面積應(yīng)根據(jù)建筑物的平面尺寸和濕陷性黃土層的厚度確定。由于預(yù)浸水法用水量大,工期長,因此在沒有充足水源保證的地點(diǎn),不宜采用這種處理方法。經(jīng)預(yù)浸水法處理后的濕陷性黃土地基,還應(yīng)重新評定地基的濕陷等級,并采取相應(yīng)的處理措施。5.6.12在我國黃河流域以南地區(qū),不同程度地分布著膨脹土。膨脹土的粘粒成分主要由強(qiáng)親水性礦物質(zhì)組成,其礦物成分可歸納為以蒙脫石為主和以伊利石為主兩大類,均具有吸水膨脹、失水收縮、反復(fù)脹縮變形的特點(diǎn)。這種特點(diǎn)對修建在膨脹土地基上的建筑物危害較大,因此必須在滿足建筑物布置和穩(wěn)定安全要求的前提下,采取可靠的措施。根據(jù)多年來對膨脹土的研究和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對修建在膨脹土地基上的泵站工程而言,目前主要采取減小泵房基礎(chǔ)底面積,增大泵房基礎(chǔ)埋置深度,以及換填無膨脹性土料墊層和設(shè)置樁基礎(chǔ)等地基處理方法。減小泵房基礎(chǔ)底面積是在不影響泵房結(jié)構(gòu)的使用功能和充分利用膨脹土地基允許承載力的條件下,增大基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力,以減少地基膨脹變形。增大泵房基礎(chǔ)埋置深度是將泵房基礎(chǔ)盡量往下埋入非膨脹性或膨脹性相對較小的土層中,以減少由于天氣干濕變化對地基脹縮變形的影響。上述兩種工程措施主要適用于大氣影響急劇層深度一般不大于1.5m的平坦地區(qū)。換填無膨脹性土料墊層的方法主要適用于強(qiáng)膨脹性或較強(qiáng)膨脹性土層露出較淺,或建筑物在使用中對地基不均勻沉降有嚴(yán)格要求的情況。換填的無膨脹性土料主要有非膨脹性的粘性土、砂、碎石、灰土等,這對含水量及孔隙比較高的膨脹性土地基是很有效的工程措施。換填無膨脹性土料墊層厚度可依據(jù)當(dāng)?shù)卮髿庥绊懠眲拥纳疃龋蛲ㄟ^脹縮變形計算確定。當(dāng)大氣影響急劇層深度較深,采用減小基礎(chǔ)底面積、增大基礎(chǔ)埋置深度,或換填無膨脹性土料墊層的方法對泵房結(jié)構(gòu)的使用功能或運(yùn)行安全有影響,或施工有困難,或工程造價不經(jīng)濟(jì)時,可采用樁基礎(chǔ)。膨脹土地基中單樁的允許承載力應(yīng)通過現(xiàn)場浸水靜載試驗(yàn),或根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ虒?shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。在樁頂以下3m范圍內(nèi),樁周允許摩擦力的取值應(yīng)考慮膨脹土的脹縮變形影響,乘以折減系數(shù)0.5。在膨脹土地基上設(shè)置的樁基礎(chǔ),樁徑宜采用250mm~350mm,樁長應(yīng)通過計算確定,并應(yīng)大于大氣影響急劇層深度的1.6倍,且應(yīng)大于4m,同時樁尖應(yīng)支承在非膨脹性或膨脹性相對較小的土層上。 5.7構(gòu)造 5.7.1底板混凝土屬于厚大結(jié)構(gòu)物,本身剛度較大,上部荷載又較均勻,因而由于荷載引起裂縫的可能性較小,但值得注意的是溫度應(yīng)力,所以減少混凝土溫升,降低水泥水化熱,就成為混凝土選用原材料的關(guān)注點(diǎn)。5.7.3關(guān)于泵站外部材質(zhì)應(yīng)力和荷載計算方法的規(guī)定。泵站外壁材質(zhì)必須能承受地下水壓和土壓的作用而不破壞和變形。泵站外壁材質(zhì)的應(yīng)力計算應(yīng)按照國家規(guī)范《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50069中4.2.3和4.2.4的計算方法,假設(shè)地下水水位直至地面,主動土壓力系數(shù)取1/3,回填土的重量密度取18KN/m3時,計算可簡化為外壓力作用于泵站的外側(cè)面,大小等效于水壓的1.6倍。5.7.4關(guān)于泵站頂蓋結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的基本規(guī)定。5.7.5關(guān)于埋設(shè)在道路上的泵站頂蓋的規(guī)定。對于埋設(shè)在道路上的泵站,頂蓋宜采用鑄鐵材質(zhì),頂蓋和泵站主體應(yīng)采用分體設(shè)計,兩者之間的距離不小于0.5m,可采用錐形或其他形式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)將道路上的荷載傳遞到泵站周圍的土層,保證泵站外壁不受道路上荷載應(yīng)力的影響。5.7.6自配控制運(yùn)行系統(tǒng)確保水泵根據(jù)來水量自動高效運(yùn)行,內(nèi)部流態(tài)好,系統(tǒng)可自清潔無沉淀,密閉無臭味,符合環(huán)保要求。
6施工6.1施工準(zhǔn)備6.1.1泵站安裝前應(yīng)做好以下技術(shù)交底工作:1材料負(fù)責(zé)人和實(shí)驗(yàn)人在開工前負(fù)責(zé)原材料的供應(yīng)檢測工作完成,保證工作順利開工。2資料負(fù)責(zé)人將報驗(yàn)資料(機(jī)械、材料、人員)整理報驗(yàn)完畢。3技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人安全技術(shù)、安全交底工作。6.1.4施工場所保持整潔:材料、設(shè)備應(yīng)擺放整齊,垃圾廢料及時清運(yùn),保證通道暢通;做到工完、料盡場地凈,堅持文明施工。6.2泵坑開挖6.2.3為防止開挖過程中出現(xiàn)基坑突涌及對周圍建筑物造成不良影響,基坑開挖前應(yīng)對基坑周邊做好降水技術(shù)措施。6.2.4在基坑工程中深基坑邊坡坍塌是必須要避免的,所以在深基坑工程中邊坡支護(hù)方案的設(shè)計是特別重要的,對地質(zhì)條件和周邊環(huán)境要求很高。6.3混凝土底板安裝6.3.3混凝土底板的地腳螺栓固定后,才可將水泵吊到基礎(chǔ)
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