盤山縣大板橋排灌站抗滑、抗浮和抗傾穩(wěn)定復(fù)核分析

徐宗白

(遼寧省水利事務(wù)服務(wù)中心，沈陽(yáng) 11000)

1 泵房穩(wěn)定復(fù)核

1.1 泵站地基承載力情況

大板橋排灌站泵站地基持力層位于海陸交互相第四系土層，該層允許承載力為110kPa。

1.2 設(shè)計(jì)工況

根據(jù)泵站的實(shí)際運(yùn)行情況，設(shè)計(jì)灌溉與設(shè)計(jì)排水相比，設(shè)計(jì)排水工況更為不利，最終確定泵站的設(shè)計(jì)工況如下：

1)基本組合：①完建情況；②設(shè)計(jì)排水：站前設(shè)計(jì)水位。

2)特殊組合：①檢修情況，站前平均水位。

泵站穩(wěn)定計(jì)算荷載組合形式見表1。

表1 泵站穩(wěn)定計(jì)算荷載組合表

1.3 泵房基底應(yīng)力計(jì)算

根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50265-2010)泵房基底應(yīng)力計(jì)算：

(1)

泵站基底應(yīng)力結(jié)果見表2-表4，各工況泵站基底應(yīng)力成果匯總見表5。

表2 基本組合①泵房基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表

續(xù)表2 基本組合①泵房基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表

表3 基本組合②泵房基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表

表4 特殊組合①泵房基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表

續(xù)表4 特殊組合①泵房基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表

表5 各工況泵房基底應(yīng)力計(jì)算成果匯總表

從復(fù)核計(jì)算結(jié)果可知，基本組合和特殊組合工況下基底應(yīng)力平均值小于地基允許承載力，最大基底應(yīng)力小于地基允許承載力的1.2倍，已滿足規(guī)范要求，不均勻系數(shù)小于允許值，滿足規(guī)范要求[1]。

1.4 泵房抗滑、抗浮穩(wěn)定計(jì)算

土基上沿泵房基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)：

(2)

經(jīng)計(jì)算泵房各工況抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果見表6。

表6 泵房各工況抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果匯總表

從復(fù)核計(jì)算結(jié)果可以得知，泵房各工況抗滑穩(wěn)定計(jì)算已滿足規(guī)范要求。

泵房抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)：

(3)

式中：Kf為抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)；∑V為作用于泵房基礎(chǔ)底面以上的全部重力，kN；∑U為作用于泵房基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力，kN。

經(jīng)計(jì)算泵房各工況抗浮穩(wěn)定計(jì)算成果見表7。

表7 泵房各工況抗浮穩(wěn)定計(jì)算成果匯總表

從復(fù)核計(jì)算結(jié)果可知，泵房各工況抗浮穩(wěn)定計(jì)算均滿足規(guī)范要求。

2 北側(cè)五孔排水閘穩(wěn)定復(fù)核

2.1 水閘地基承載力計(jì)算

大板橋排灌站水閘地基持力層位于海陸交互相第四系土層，該層允許承載力為110kPa。

2.2 設(shè)計(jì)工況

根據(jù)水閘的實(shí)際運(yùn)行情況，確定水閘的設(shè)計(jì)工況。

基本組合：①完建情況；②設(shè)計(jì)排水：南側(cè)兩孔水閘開啟，北側(cè)五孔水閘關(guān)閉。

北側(cè)五孔排水閘檢修時(shí)可以通過(guò)泵站調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)上下游無(wú)水，本次不復(fù)核水閘的檢修工況。

北側(cè)五孔排水閘穩(wěn)定計(jì)算荷載組合形式見表8。

表8 北側(cè)五孔排水閘穩(wěn)定計(jì)算荷載組合表

2.3 泵房基底應(yīng)力計(jì)算

根據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50265-2010)北側(cè)五孔排水閘基底應(yīng)力計(jì)算[2]。

北側(cè)五孔排水閘基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果見表9-表10，各工況北側(cè)五孔排水閘基底應(yīng)力計(jì)算成果匯總見表11。

表9 基本組合①北側(cè)五孔排水閘基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表

表10 基本組合②北側(cè)五孔排水閘基底應(yīng)力計(jì)算結(jié)果表

表11 各工況北側(cè)五孔排水閘基底應(yīng)力計(jì)算成果匯總表

從復(fù)核計(jì)算結(jié)果可知，基本組合和特殊組合工況下基底應(yīng)力平均值小于地基允許承載力，最大基底應(yīng)力小于地基允許承載力的1.2倍，滿足規(guī)范要求，不均勻系數(shù)小于允許值，均滿足規(guī)范要求。

2.4 泵房抗滑、抗浮穩(wěn)定計(jì)算

土基上沿北側(cè)五孔排水閘基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)：

(4)

式中：Kc為抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；∑H作用在北側(cè)五孔排水閘上的全部水平向荷載，kN；∑G作用在北側(cè)五孔排水閘上的全部豎向荷載，kN；f為北側(cè)五孔排水閘基礎(chǔ)底面與底面之間的摩察系數(shù)，f=0.25。

經(jīng)計(jì)算北側(cè)五孔排水閘各工況抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果見表12。

表12 北側(cè)五孔排水閘各工況抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果匯總表

從復(fù)核計(jì)算結(jié)果可以得知，北側(cè)五孔排水閘各工況抗滑穩(wěn)定計(jì)算已滿足規(guī)范要求。

北側(cè)五孔排水閘抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)：

(5)

式中：Kf為抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)；∑V作用于北側(cè)五孔排水閘基礎(chǔ)底面以上的全部重力，kN；∑U作用于北側(cè)五孔排水閘基礎(chǔ)底面上的揚(yáng)壓力，kN；

經(jīng)計(jì)算北側(cè)五孔排水閘各工況抗浮穩(wěn)定計(jì)算成果見表13。

表13 北側(cè)五孔排水閘各工況抗浮穩(wěn)定計(jì)算成果匯總表

從復(fù)核計(jì)算結(jié)果可以得知，北側(cè)五孔排水閘各工況抗浮穩(wěn)定計(jì)算已滿足規(guī)范要求。

3 結(jié) 語(yǔ)

1)經(jīng)計(jì)算泵房穩(wěn)定復(fù)核滿足規(guī)范要求。

2)北側(cè)五孔排水閘穩(wěn)定復(fù)核滿足規(guī)范要求。

由此可得盤山縣大板橋排灌站抗滑、抗浮和抗傾均滿足要求。