淺析事故油池設計與計算

辛立鳳

（河南恒源電力設計有限公司 鄭州市 450000）

1 油池設計計算

1.1 幾何信息

水池類型：有頂蓋全地下。

長度L=5.700m，寬度B=2.500m，高度H=4.000m，底板底標高=-5.250m。

池底厚h3=300mm，池壁厚t1=250mm，池頂板厚h1=250mm，底板外挑長度t2=200mm。

注：地面標高為±0.000。

圖1 平面圖

圖2 剖面圖

1.2 土水信息

土天然重度18.00kN/m3，土飽和重度20.00kN/m3，土內摩擦角30°。

修正后的地基承載力特征值fa=110.00kPa。

地下水位標高-2.500m，池內水深2.950m，池內水重度10.00kN/m3。

浮托力折減系數1.00，抗浮安全系數Kf=1.05。

1.3 荷載信息

活荷載：地面20.00kN/m2，組合值系數0.90。

恒荷載分項系數：水池自重1.20，其它1.27。

活荷載分項系數：地下水壓1.27，其它1.27。

活荷載準永久值系數：頂板0.40，地面0.40，地下水1.00，溫濕度1.00。

考慮溫濕度作用：池內外溫差10.0℃，彎矩折減系數0.65，混凝土線膨脹系數 1.00（10-5/°C）。

2 計算過程及結果

單位說明：彎矩：kN·m/m 鋼筋面積：mm2裂縫寬度：mm。

2.1 地基承載力驗算

2.1.1 基底壓力計算

（1）水池自重G計算。

頂板自重G1=89.06kN。

池壁自重G2=332.06kN。

底板自重G3=132.68kN。

水池結構自重Gc=G1+G2+G3=553.80kN。

（2）池內水重Gw計算。

池內水重Gw=306.80kN。

（3）覆土重量計算。

池頂覆土重量Gt1=320.63kN。

池頂地下水重量Gs1=0kN。

底板外挑覆土重量Gt2=239.08kN。

底板外挑地下水重量Gs2=84.28kN。

基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=559.71kN。

基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=84.28kN。

（4）活荷載作用Gh。

池頂活荷載Gh=353.80kN。

（5）基底壓力 Pk。

基底面積：A=（L+2×t2）×（B+2×t2）=6.100×2.900=17.69m2。

基底壓強：Pk=（Gc+Gw+Gt+Gs+Gh）/A。

=（553.80+306.80+559.71+84.28+353.80）/17.690=105.05kN/m2。

2.1.2 結論

Pk=105.05＜fa=110.00kPa，地基承載力滿足要求。

2.2 抗浮驗算

抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=553.80+559.71+84.28=1197.79kN。

浮力 F=（5.700+2×0.200）×（2.500+2×0.200）×2.750×10.0×1.00=486.47kN

Gk/F=1197.79/486.47=2.46＞Kf=1.05，抗浮滿足要求。

2.3 荷載計算

2.3.1 頂板荷載計算

池頂的覆土壓力標準值：Pt=1.250×18.00=22.50kN/m2。

池頂板自重荷載標準值：P1=25.00×0.250=6.25kN/m2。池頂活荷載標準值：Ph=20.00kN/m2。池頂均布荷載基本組合：

Qt=1.20×P1+1.27×Pt+1.27×Ph=61.47kN/m2。池頂均布荷載準永久組合：

Qte=P1+Pt+0.40×Ph=36.75kN/m2。

2.3.3 底板荷載計算（池內無水，池外填土）

水池結構自重標準值Gc=553.80kN。

基礎底面以上土重標準值Gt=559.71kN。

基礎底面以上水重標準值Gs=84.28kN。

基礎底面以上活載標準值Gh=353.80kN。

水池底板以上全部豎向壓力基本組合：

Qb=（553.80×1.20+559.71×1.27+84.28×1.27+353.80 ×1.27×0.90）/17.690=106.66kN/m2

水池底板以上全部豎向壓力準永久組合：

Qbe=（553.80+559.71+84.28×1.00+20.00×17.690×0.40）/17.690

=75.71kN/m2

板底均布凈反力基本組合：

Q=106.66-0.300×25.00×1.20=97.66kN/m2

板底均布凈反力準永久組合：

Qe=75.71-0.300×25.00=68.21kN/m2

2.3.4 底板荷載計算（池內有水，池外無土）

水池底板以上全部豎向壓力基本組合：

Qb=[553.80 ×1.20+（5.200 ×2.000 ×2.950）×10.00 ×1.27]/17.690=59.59kN/m2

板底均布凈反力基本組合：

Q=59.59-（0.300×25.00×1.20+2.950×10.00×1.27）=13.13kN/m2

水池底板以上全部豎向壓力準永久組合：

Qbe=[553.80+（5.200×2.000×2.950）×10.00]/17.690=48.65kN/m2

板底均布凈反力準永久組合：

Qe=48.65-（0.300×25.00+2.950×10.00）=11.65kN/m2

2.4 混凝土工程量計算

（1）頂板：L×B×h1=5.700×2.500×0.250=3.56m3

（2）池壁：（[L-t1）+（B-t1）]×2×t1×h2

=（[5.700-0.250）+（2.500-0.250）]×2×0.250×3.450=13.28m3

（3）底板：（L+2×t2）×（B+2×t2）×h3

=（5.700+2×0.200）×（2.500+2×0.200）×0.300=5.31m3

（4）水池混凝土總方量=3.56+13.28+5.31=22.15m3

3 結論

事故油池是變電站重要構筑物之一，合理滿足規范設計，是設計的重點。

[1《]3～110kV高壓配電裝置設計規范》（GB50060-2008）.

[2《]35-110kV變電所設計規范》（GB50059-2011）.

[3]王蘇明.推薦自流式環保事故油池[J]，電力建設，2003，24（11）.