地震區(qū)大型水池的抗震計算淺析

周文芳

摘要：針對具體工程，提出地震區(qū)水池地基處理及地震作用計算的簡化計算方法。對類似工程有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：地震作用;液化地基處理;

【Abstract】 For specific projects，a simplified calculation method for the foundation treatment of the pool in the earthquake zone and the calculation of the earthquake action is proposed. It has certain reference significance for similar projects.

【Keywords】 earthquake action;liquefied foundation treatment;

一、引言

本文簡要闡述了某8度設(shè)防區(qū)，地下大型水池設(shè)計計算方法及要點(diǎn)，對抗震液化區(qū)的地基進(jìn)行方案比較與優(yōu)選，對水池結(jié)構(gòu)計算提出了可行的計算方案。

二、工程概況

本工程位于8度設(shè)防區(qū)，地下水位較高，地基土存在中等液化的粉土層，故設(shè)計水池應(yīng)進(jìn)行液化地基處理，且應(yīng)滿足抗浮要求。水池為矩形平面BL=58.4*81.4m，埋深11～15m，覆土2.65m。

地質(zhì)剖面圖及土層物理參數(shù)（其中4粉土層為中等可液化土層）

三、地基處理方案比選

水池底板位于4粉土層上，為中等液化土，可采用碎石樁或砂石樁法以及灌注樁等處理;水池空池可采用灌注樁及管樁等進(jìn)行抗浮;本工程位于8度區(qū)，排除管樁抗浮。

方案方案

描述優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)造價

（萬元）方方案一鉆孔灌注樁抗拔，考慮液化地基的折減①樁型單一，樁距較大，施工相對簡單②施工工期相對較短③開挖基坑范圍相對要小，開挖及回填土方量相應(yīng)減少④基坑開挖與樁基施工在平面上與現(xiàn)狀d1800污水管沒有沖突。①工程造價略高1600方方案二鉆孔灌注樁抗拔，碎石樁法處理液化地基①工程造價略低①樁型多樣，樁距較密，施工相對復(fù)雜②施工工期相對要長③開挖基坑范圍相對要大，開挖及回填土方量相應(yīng)增加④基坑開挖與樁基施工在平面上與現(xiàn)狀d1800污水管有沖突。1300本工程結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況選擇方案一

四、地震作用計算

本工程抗震設(shè)防烈度為8度，水池抗震設(shè)防類別為乙類，應(yīng)按8度進(jìn)行地震驗(yàn)算，提高一度確定抗震措施。根據(jù)《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計規(guī)范》第5.1.4條，計算地震作用時，構(gòu)筑物（含架空管道）的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)構(gòu)件、防水層、防腐層、保溫層（含上覆土層）、固定設(shè)備自重標(biāo)準(zhǔn)值和其他永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（側(cè)土壓力、內(nèi)水壓力）、可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（地表水或地下水壓力等）之和。可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值中的雪荷載、頂部和操作平臺上的等效均部荷載，應(yīng)取50%計算。

水池計算在水平地震作用下的自重慣性力標(biāo)準(zhǔn)值時，水池頂蓋的自重應(yīng)包含頂蓋上2.65m的覆土重。根據(jù)《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計規(guī)范》第6.2.7條，計算調(diào)蓄池的地震作用，可以考慮結(jié)構(gòu)體系的空間作用按等代框架計算。

先計算地震作用下的無側(cè)移等代框架彎矩圖：

根據(jù)《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計規(guī)范》附錄B第B.0.2條，將所求R1、R2乘以水平地震作用折減系數(shù)反向作用與鏈桿處。

將兩次計算所得內(nèi)力進(jìn)行迭加，即為考慮空間作用時，等代框架在水平地震作用下所產(chǎn)生的作用效應(yīng)。計算結(jié)果：池壁底端最大彎矩2700kN.m。

五、總結(jié)

本文給出了地震區(qū)液化地基處理及地震作用計算的簡化計算方法，根據(jù)MADAS有限元整體建模計算，考慮空間作用，水池內(nèi)力偏于安全，設(shè)計方案是可行的。

參考文獻(xiàn)：

[1]室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計規(guī)范.

[2]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范.

[3]建筑樁基技術(shù)規(guī)范.