泵房抗浮結構設計論文

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1抗浮驗算

由于泵房尺寸較大，埋置深度較大，且上部荷載較小，當地下水位較高時，抗浮設計往往是設計控制因素之一。目前，工程中較常用的抗浮方式有：自重抗浮、配重抗浮、錨固抗浮、抗浮樁等?？筛鶕嶋H情況同時采用一種或多種抗浮方式。

（1）自重抗浮

自重抗浮荷載計算時不包括設備重、使用荷載及安裝荷載。自重加大后，泵房體積也隨之加大，浮力相應增加。因此自重抗浮只能在不具備其他抗浮條件或自重加大不多即可滿足抗浮要求時采用。

（2）配重抗浮

配重抗浮也有一定的局限性。由于泵房埋于地下，常用的配重方法是在泵房底板外挑部分的填土，底板向外延伸會使支護范圍加大，且當泵房較深時，基坑回填壓實難度較大，不易滿足設計要求。也可在泵房頂板增加配重，但會加大結構承載量，對抗震不利。

（3）錨固抗浮

錨固抗浮是一種有效的技術手段，錨桿靈活布置、錨固效率高、適應性較廣，易于施工。在許多條件下優于自重抗浮和配重抗浮。由于抗浮錨桿的工作環境和受力特點，錨桿受拉后桿體周圍灌漿開裂，使桿體極易受地下水侵蝕，影響其耐久性。同時，抗浮錨桿與底板的節點可能成為防水的薄弱環節。

（4）抗浮樁

抗浮樁是一種主動抗浮設計，前期施工費用較高，但后期維護簡單，結構受力合理，不影響泵房的使用功能。當地下水位較高，泵房平面尺寸較大，基礎埋置較深時多采用此種抗浮方法。此外，工程中還有其他抗浮方法。例如通過改變結構形式，泵房池壁與土體的黏結抗剪力抗浮。實際工程中，應根據泵房的尺寸大小，水位高低，埋置深度選用合理的抗浮方式，以達到設計要求。

2抗滑移、抗傾覆驗算

當采用嵌固或錨固抗浮時，泵房周圍填土較深且土面大體一致時，可不做抗滑移、抗傾覆驗算。當泵房建造在軟弱土層上，有可能出現連同地基土一起滑動而失去穩定時，尚應采用圓弧滑動條分法進行整體穩定驗算。

3施工方法選擇

當泵房埋深較淺，地下水位較低，且土質較好時，可選擇開挖基坑。當泵房埋深較深，地下水位較高，且土質較差時，可選擇沉井施工。基坑開挖較為簡單，本文重點介紹沉井施工方法。沉井的施工方法對沉井的設計計算有著直接關系，應根據場地的地質條件結合施工條件決定。

（1）排水下沉

當地下水位不高，或是雖有地下水但沉井周邊的土層滲水性不強，涌入井內的水量不大且排水不困難時，可采用排水下沉法，此種方法施工費用較低，工期較短。

（2）不排水下沉

在下沉深度范圍內存在粉土、砂土或其他強透水層而排水下沉有可能造成流砂或補給水量很大而排水困難時，可采用不排水下沉。當沉井場地附近有已建建構筑物及其他設施，排水施工可能導致其沉降及傾斜而難以采取其他有效措施防止時，也可采用不排水下沉。

（3）分次下沉

根據沉井的高度，地基承載力、施工條件和設計需要，沉井可沿高度方向一次澆筑下沉，或分段澆筑一次下沉，或分段澆筑分次下沉。

4結構設計中應注意的問題

（1）池壁厚度的選擇

當泵房較淺、采用開挖施工方法時，池壁厚度只要滿足受力要求、防水要求即可。當泵房較深，采用沉井施工時，應優先考慮沉井依靠自重克服土層的摩擦力下沉，因此，池壁要有適當的厚度。反之，當池體過重時，下沉系數過大或地基承載力不足時，應適當減小池壁厚度。當地下水位較高時，沉井必須滿足抗浮要求，因此依靠自重沉井的泵房各部分也要有適當的厚度。

（2）變形縫的設置

一般情況，在變形縫的設縫處，結構的連續性受到了一定程度的影響。因此，變形縫設置位置的選擇，要考慮其對結構的不利影響。對于可傳遞剪力或彎矩的縫，宜布置在內力較小的位置。在可能的情況下，設縫應盡可能合并，一縫多功能，以減少縫的數量。變形縫在泵房的頂、側壁及底板上必須貫通并在一個垂直面上。變形縫的寬度應根據結構或構件的變形計算決定，以避免縫兩側的構件因變形而發生碰撞。

作者:任立冬 單位:河南省建筑設計研究院有限公司