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6,3 穩(wěn)定分析6、3,1，為了簡(jiǎn)化泵房穩(wěn)定分析工作,可采取一個(gè)典型機(jī)組段，包括中間機(jī)組段，邊機(jī)組段和安裝間，或一個(gè)聯(lián)段 幾臺(tái)機(jī)組共用一塊底板 以底板兩側(cè)的永久變形縫為界，稱為一個(gè)聯(lián)段，作為計(jì)算單元，經(jīng)工程實(shí)踐檢驗(yàn)、這樣的簡(jiǎn)化是可行的 6,3，2，執(zhí)行本條規(guī)定應(yīng)注意下列事項(xiàng).1，計(jì)算作用于泵房底板底部滲透壓力的方法，主要根據(jù)地基類別確定，土基上可采用滲徑系數(shù)法，亦稱直線分布法.或阻力系數(shù)法、前者較為粗略。但計(jì)算方法簡(jiǎn)便、可供初步設(shè)計(jì)階段泵房地下輪廓線布置時(shí)采用。后者較為精確。但計(jì)算方法較為復(fù)雜,我國(guó)南京水利科學(xué)研究院的研究人員對(duì)阻力系數(shù)法作了改進(jìn) 提出了改進(jìn)阻力系數(shù)法，該法既保持了阻力系數(shù)法的較高精確度，又使計(jì)算方法作了一定程度的簡(jiǎn)化,使用方便。實(shí)用價(jià)值大，因此。本規(guī)范規(guī)定對(duì)于土基上的泵房。宜采用改進(jìn)阻力系數(shù)法。巖基滲流計(jì)算、因涉及基巖的性質(zhì)。巖體構(gòu)造，節(jié)理、裂隙的分布狀況等,情況比較復(fù)雜 根據(jù)調(diào)查資料 作用在巖基上泵房底板底部的滲透壓力均按進(jìn).出口水位差作為全水頭的三角形分布圖形確定 因此,本規(guī)范規(guī)定對(duì)于巖基上的泵房 宜采用直線分布法.2,計(jì)算作用于泵房側(cè)面土壓力的方法,主要根據(jù)泵房結(jié)構(gòu)在土壓力作用下可能產(chǎn)生的變形情況確定。土基上的泵房.在土壓力作用下往往產(chǎn)生背離填土方向的變形.因此，可按主動(dòng)土壓力計(jì)算.巖基上的泵房.由于結(jié)構(gòu)底部嵌固在基巖中、且因結(jié)構(gòu)剛度較大、變形較小,因此可按靜止土壓力計(jì)算。土基上的岸墻 翼墻,由于這類結(jié)構(gòu)比較容易出問(wèn)題,為安全起見(jiàn)有時(shí)亦可按靜止土壓力計(jì)算 對(duì)于被動(dòng)土壓力，因其相應(yīng)的變形量已超出一般擋土結(jié)構(gòu)所允許的范圍.故一般不予考慮，關(guān)于主動(dòng)土壓力的計(jì)算公式 當(dāng)填土為砂性土?xí)r多采用庫(kù)侖公式,當(dāng)填土為粘性土?xí)r可采用朗肯公式,也可采用楔體試算法、考慮到庫(kù)侖公式,朗肯公式或其他計(jì)算方法都有一定的假設(shè)條件和適用范圍 因此本規(guī)范對(duì)具體的計(jì)算公式或方法不作硬性規(guī)定.設(shè)計(jì)人員可根據(jù)工程具體情況選用合適的計(jì)算公式或方法，對(duì)于靜止土壓力的計(jì)算.目前尚無(wú)精確的計(jì)算公式或方法、一般可采用主動(dòng)土壓力系數(shù)的1、25倍 1。5倍作為靜止土壓力系數(shù)，關(guān)于超載問(wèn)題.當(dāng)填土上有超載作用時(shí)可將超載換算為假想的填土高度、再代入計(jì)算公式中計(jì)算其土壓力。3。計(jì)算浪壓力的公式很多.原規(guī)范推薦采用官?gòu)d.鶴地水庫(kù)公式或莆田試驗(yàn)站公式,對(duì)于從水庫(kù).湖泊取水的灌溉泵站或向湖泊排水的排水泵站以及湖泊岸邊的灌排結(jié)合泵站.宜采用官?gòu)d.鶴地水庫(kù)公式,對(duì)于從河流,渠道取水的灌溉泵站或向河流排水的排水泵站以及河流岸邊的灌排結(jié)合泵站。宜采用莆田試驗(yàn)站公式、根據(jù)原規(guī)范執(zhí)行后反饋的情況,普遍認(rèn)為莆田試驗(yàn)站公式考慮的影響因素全面 適用范圍廣,計(jì)算精度高。對(duì)深水域或淺水域均適用。已可以滿足各類泵站浪壓力的計(jì)算要求、其他公式應(yīng)用較少 因此，本規(guī)范修訂時(shí)改為推薦莆田試驗(yàn)站公式作為浪壓力計(jì)算的主要公式,關(guān)于風(fēng)速值的采用。過(guò)去多采用當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)風(fēng)速值或由當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)風(fēng)力級(jí)別查莆福氏風(fēng)力表確定風(fēng)速值,但國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn).如 水閘設(shè)計(jì)規(guī)范,SL 265等、均推薦在設(shè)計(jì)條件下采用當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站重現(xiàn)期50a一遇的年最大風(fēng)速 校核運(yùn)用水位或地震情況下采用當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站年最大風(fēng)速的多年平均值、因此 本規(guī)范在修訂時(shí)、作了相應(yīng)的修改，關(guān)于吹程的采用。參照有關(guān)資料規(guī)定、當(dāng)對(duì)岸最遠(yuǎn)水面距離不超過(guò)建筑物前沿水面寬度5倍時(shí).可采用建筑物至對(duì)岸的實(shí)際距離 當(dāng)對(duì)岸最遠(yuǎn)水面距離超過(guò)建筑物前沿水面寬度5倍時(shí),可采用建筑物前沿水面寬度的5倍作為有效吹程，這樣的規(guī)定是比較符合工程實(shí)際情況的。至于風(fēng)浪的持續(xù)作用時(shí)間.是指保證風(fēng)浪充分形成所必需的最小風(fēng)時(shí)，當(dāng)采用莆田試驗(yàn)站公式時(shí)、風(fēng)浪的持續(xù)作用時(shí)間可按莆田試驗(yàn)站公式的配套公式計(jì)算求得 4、淤沙壓力可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范，DL、5077的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算、關(guān)于風(fēng)壓力.冰壓力、土的凍脹力，原規(guī)范沒(méi)有提及其計(jì)算規(guī)定的內(nèi)容，本次規(guī)范修改時(shí)加入了這部分內(nèi)容。6.3,3。泵房在施工 運(yùn)用和檢修過(guò)程中.各種作用荷載的大小,分布及機(jī)遇情況是經(jīng)常變化的、因此應(yīng)根據(jù)泵房不同的工作條件和情況進(jìn)行荷載組合、荷載組合的原則是.考慮各種荷載出現(xiàn)的幾率，將實(shí)際可能同時(shí)作用的各種荷載進(jìn)行組合。由于地震荷載的瞬時(shí)性與校核運(yùn)用水位同時(shí)遭遇的幾率極少，因此地震荷載不應(yīng)與校核運(yùn)用水位組合，表6、3。3規(guī)定了計(jì)算泵房穩(wěn)定時(shí)的荷載組合，根據(jù)調(diào)查資料，這樣的規(guī)定符合我國(guó)泵站工程實(shí)際情況,完建情況一般控制地基承載力的計(jì)算，故應(yīng)作為基本荷載組合、而施工情況和檢修情況均具有短期性的特點(diǎn) 故可作為特殊荷載組合、對(duì)于地震情況.出現(xiàn)的幾率很少,而且是瞬時(shí)性的 則更應(yīng)作為特殊荷載組合,6.3。4,6，3,5，泵房的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)是保證泵房安全運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)。其最小值通常是控制在設(shè)計(jì)運(yùn)用情況下,校核運(yùn)用情況下或設(shè)計(jì)運(yùn)用水位時(shí)遭遇地震的情況下、原規(guī)范中的公式、6，3 4，2。是根據(jù)土基上水工建筑物的研究成果提出的.對(duì)于巖基上的泵站、只是在形式上保持與該公式一致 根據(jù)目前國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。本次規(guī)范修訂時(shí)將原規(guī)范公式、6。3，4.2.拆開(kāi)，分別按土基和巖基列出公式。6.3,4、2，和公式 6，3,4 3，以便于設(shè)計(jì)中采用，在泵站初步設(shè)計(jì)階段，計(jì)算泵房的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)較多地采用公式、6,3，4、1。因?yàn)椴捎迷摴接?jì)算簡(jiǎn)便。但f值的取用比較困難,f值可按試驗(yàn)資料確定，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí) 可按本規(guī)范附錄A表A，0、1,表A,0,3規(guī)定值采用、表A，0。1、表A、0,3是參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).水閘設(shè)計(jì)規(guī)范.SL。265制定的，公式，6.3、4、2。是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土板的抗滑試驗(yàn)資料進(jìn)行分析研究后提出來(lái)的。抗滑試驗(yàn)結(jié)果表明 混凝土板的抗滑能力不僅和基底面與地基土之間的摩擦角值有關(guān) 而且還和基底面與地基土之間的粘結(jié)力C0值有關(guān) 因此,對(duì)于粘性土地基上的泵房抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的計(jì)算 采用公式、6 3,4,2,顯然是比較合理的.采用公式,6，3 4 2,計(jì)算時(shí)、公式中的。C0值可根據(jù)室內(nèi)抗剪試驗(yàn)資料按本規(guī)范附錄A表A,0,2的規(guī)定采用 經(jīng)工程實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。其計(jì)算成果能夠比較真實(shí)地反映工程的實(shí)際運(yùn)用情況、本規(guī)范附錄A表A，0 2是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土板的抗滑試驗(yàn)資料與室內(nèi)抗剪試驗(yàn)資料進(jìn)行對(duì)比分析后制定的,該表所列數(shù)據(jù)與現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 水閘設(shè)計(jì)規(guī)范 SL，265的規(guī)定相同.采用公式.6。3。4、3，計(jì)算時(shí)、公式中的可根據(jù)室內(nèi)抗剪斷試驗(yàn)資料,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及本規(guī)范附錄A表A 0。3所列值綜合確定,由于f值或，C0值的取用。對(duì)泵房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否安全.經(jīng)濟(jì).合理關(guān)系極大，取用時(shí)必須十分慎重.如取用值偏大。則泵房結(jié)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)用中將偏于不安全。甚至可能出現(xiàn)滑動(dòng)的危險(xiǎn).反之。如取用值偏小、則必然會(huì)導(dǎo)致工程上的浪費(fèi).現(xiàn)將我國(guó)部分泵站泵房抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果列于表3、由表3可知。4號(hào)泵站灌溉工況下的Kc值偏小，該泵站建在粉質(zhì)壤土地基土、如f值取用0。4.即可滿足規(guī)范規(guī)定的K。計(jì)算值大于允許值的要求、5、9 10號(hào)泵站Kc值亦均偏小、其中5，10號(hào)泵站建在粘土地基上.9號(hào)泵站建在壤土地基上。如f值均取用0、35、即均可滿足規(guī)范規(guī)定的Kc，計(jì)算值大于允許值的要求。但是 建在淤泥質(zhì)粘土地基上的6號(hào)泵站、f值取用0 30略偏大 如改用0.25.則Kc計(jì)算值小于允許值、不能滿足規(guī)范規(guī)定的要求。修建在中粉質(zhì)壤土地基上的8號(hào)泵站 f值取用0。45明顯偏大 如改用0.40，則Kc計(jì)算值大于允許值,仍能滿足規(guī)范規(guī)定的要求 如改用0 35.則Kc計(jì)算值小于允許值,就不能滿足規(guī)范規(guī)定的要求了。抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值是一個(gè)涉及建筑物安全與經(jīng)濟(jì)的極為重要的指標(biāo)、修改后的表6，3.5所列抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值與國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定是基本一致的、必須指出，表6。3.5規(guī)定的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值應(yīng)與表中規(guī)定的適用公式配套使用.不能將表6。3 5中的規(guī)定值用于檢驗(yàn)不適用公式的計(jì)算成果,還必須指出、對(duì)于土基.表6 3。5中的規(guī)定值對(duì)公式。6,3.4、1.和公式 6,3 4.2 均適用 因?yàn)楫?dāng)計(jì)算指標(biāo)f值和,C0值取用合理時(shí)，按公式.6.3、4、1、和公式，6、3、4，2 的計(jì)算結(jié)果大體上是相當(dāng)?shù)?，在原?guī)范表6.3,5中規(guī)定,按公式，6。3、4.1，計(jì)算時(shí)巖基上泵房抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值、在基本組合和特殊組合,情況下 不論建筑物的級(jí)別、分別為1。10和1 05，本次規(guī)范修改時(shí)，有意見(jiàn)提出、1級(jí)泵站的規(guī)模相對(duì)較大，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)與2,3、4.5級(jí)泵站有所區(qū)別。因此,本次規(guī)范修改時(shí),將巖基上2、3。4，5級(jí)泵站在基本組合和特殊組合 情況下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值,分別下降0,02.0 03,第6,3,5條為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行 6.3、6、6，3.7。泵房的抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)也是保證泵房安全運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)，其最小值通常是控制在檢修情況下或校核運(yùn)用情況下.公式、6，3 6。是計(jì)算泵房抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)的唯一公式,抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)允許值的確定,以泵房不浮起為原則。為留有一定的安全儲(chǔ)備，本規(guī)范規(guī)定不分泵站級(jí)別和地基類別,基本荷載組合下為1 10，特殊荷載組合下為1,05 第6、3 7條為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行.6。3、8.6,3.9。泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力大小及分布狀況也是保證泵房安全運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo) 其最大平均值通常是控制在完建情況下 不均勻系數(shù)的最大值通常是控制在校核運(yùn)用情況下或設(shè)計(jì)運(yùn)用水位時(shí)遭遇地震的情況下.公式,6、3。8，1,或公式 6、3，8 2 是偏心受壓公式.由于泵房結(jié)構(gòu)剛度比較大.泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力可近似地認(rèn)為呈直線分布 因此泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力可按偏心受壓公式進(jìn)行計(jì)算 目前我國(guó)普遍采用這兩個(gè)公式計(jì)算。土基上的泵房穩(wěn)定應(yīng)在各種計(jì)算情況下地基不致發(fā)生剪切破壞而失去穩(wěn)定，因此,在各種計(jì)算情況下。一般控制在完建情況下.要求泵房平均基底應(yīng)力不大于地基允許承載力，最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的1 2倍、對(duì)于巖基上的泵房、顯然是不難滿足上述要求的，而對(duì)于土基上的泵房 特別是修建在軟土地基上的泵房。要滿足上述要求.有時(shí)需要通過(guò)對(duì)地基進(jìn)行人工處理才能達(dá)到、因此.如果不能滿足在各種情況下。泵房平均基底應(yīng)力不大于地基允許承載力。最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的1,2倍的要求，地基就將因發(fā)生剪切破壞而失去穩(wěn)定.為了減少和防止由于泵房基礎(chǔ)底部應(yīng)力分布不均勻?qū)е禄A(chǔ)過(guò)大的不均勻沉降 從而避免產(chǎn)生泵房結(jié)構(gòu)傾斜甚至斷裂的嚴(yán)重事故.本規(guī)范規(guī)定,土基上泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力不均勻系數(shù)、即泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力計(jì)算最大值與最小值的比值、不應(yīng)大于表6.3，9的規(guī)定值.表6 3,9規(guī)定的不均勻系數(shù)允許值與現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 水閘設(shè)計(jì)規(guī)范 SL。265的規(guī)定值是一致的、巖基上泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力的不均勻系數(shù)可不受控制，但是.為了避免基礎(chǔ)底面基巖之間脫開(kāi).要求在非地震情況下基礎(chǔ)底面邊緣的最小應(yīng)力不小于零 即基礎(chǔ)底面不出現(xiàn)拉應(yīng)力。在地震情況下基礎(chǔ)底面邊緣的最小應(yīng)力不應(yīng)小于.100kPa.即允許基礎(chǔ)底面出現(xiàn)不小于。100kPa的拉應(yīng)力 現(xiàn)將我國(guó)部分泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力及其不均勻系數(shù)的計(jì)算成果列于表4 由表4可知.2 6。7號(hào)泵站均建在淤泥質(zhì)粘土地基上 其中6號(hào)泵站泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力平均值達(dá)211kPa、最大值高達(dá)276kPa.是淤泥質(zhì)粘土地基所不能承受的、而不均勻系數(shù)為1.89。超過(guò)了表6，3,9的規(guī)定值、該泵站泵房在施工過(guò)程中的最大沉降值超過(guò)了50cm，沉降差達(dá)25cm。35cm.被迫停工達(dá)半年之久,影響了工程進(jìn)度,因而未能及時(shí)發(fā)揮工程效益。2號(hào)泵站泵房邊塊基礎(chǔ)底面應(yīng)力平均值達(dá)221kPa 最大值高達(dá)270kPa、7號(hào)泵站泵房左塊基礎(chǔ)底面應(yīng)力平均值達(dá)200kPa，最大值高達(dá)245kPa 都是淤泥質(zhì)粘土地基所不能承受的 但這兩座泵站泵房邊塊和左塊基礎(chǔ)底面壓應(yīng)力不均勻系數(shù)分別為1 57和1，59,稍大于表6、3。9的規(guī)定值、加之施工程序安排比較適當(dāng)、因而施工過(guò)程中均未發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題 這就說(shuō)明、在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格控制泵房基礎(chǔ)底面應(yīng)力及其不均勻系數(shù)和在施工中適當(dāng)安排好施工程序.是十分重要的。3,8號(hào)泵站均建在中粉質(zhì)壤土地基上 其中3號(hào)泵站泵房在檢修工況下和8號(hào)泵站泵房在排水工況下的基礎(chǔ)底面應(yīng)力不均勻系數(shù)分別達(dá)3。49和3，76 大大超過(guò)了表6。3。9的規(guī)定值，但因基礎(chǔ)底面應(yīng)力的平均值僅為91kPa、92kPa 最大值均為143kPa、是中粉質(zhì)壤土地基所能夠承受的.因而在泵站運(yùn)行過(guò)程中未發(fā)生什么問(wèn)題。滿足了表6。3，9的規(guī)定。根本就不存在泵房結(jié)構(gòu)發(fā)生傾覆的問(wèn)題，至于表6。3，9的規(guī)定值。主要是根據(jù)控制泵房基礎(chǔ)底面不產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降，即控制泵房結(jié)構(gòu)的豎向軸線.中垂線 不產(chǎn)生過(guò)大傾斜的要求確定的，這正是土基上建筑物的一個(gè)很顯著的特點(diǎn)，而巖基上建筑物一般不存在由于地基不均勻沉降導(dǎo)致的不良后果.因此對(duì)不均勻系數(shù)可不控制 關(guān)于，在地震情況下、泵房地基持力層允許承載力可適當(dāng)提高，可參考現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。GB。50011,天然地基基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算時(shí),應(yīng)采用地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合.且地基抗震承載力應(yīng)取地基承載力特征值乘以地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)計(jì)算、地基抗震承載力應(yīng)按下式計(jì)算.