浅析事故油池设计与计算

辛立凤

（河南恒源电力设计有限公司 郑州市 450000）

1 油池设计计算

1.1 几何信息

水池类型：有顶盖全地下。

长度L=5.700m，宽度B=2.500m，高度H=4.000m，底板底标高=-5.250m。

池底厚h3=300mm，池壁厚t1=250mm，池顶板厚h1=250mm，底板外挑长度t2=200mm。

注：地面标高为±0.000。

图1 平面图

图2 剖面图

1.2 土水信息

土天然重度18.00kN/m3，土饱和重度20.00kN/m3，土内摩擦角30°。

修正后的地基承载力特征值fa=110.00kPa。

地下水位标高-2.500m，池内水深2.950m，池内水重度10.00kN/m3。

浮托力折减系数1.00，抗浮安全系数Kf=1.05。

1.3 荷载信息

活荷载：地面20.00kN/m2，组合值系数0.90。

恒荷载分项系数：水池自重1.20，其它1.27。

活荷载分项系数：地下水压1.27，其它1.27。

活荷载准永久值系数：顶板0.40，地面0.40，地下水1.00，温湿度1.00。

考虑温湿度作用：池内外温差10.0℃，弯矩折减系数0.65，混凝土线膨胀系数 1.00（10-5/°C）。

2 计算过程及结果

单位说明：弯矩：kN·m/m 钢筋面积：mm2裂缝宽度：mm。

2.1 地基承载力验算

2.1.1 基底压力计算

（1）水池自重G计算。

顶板自重G1=89.06kN。

池壁自重G2=332.06kN。

底板自重G3=132.68kN。

水池结构自重Gc=G1+G2+G3=553.80kN。

（2）池内水重Gw计算。

池内水重Gw=306.80kN。

（3）覆土重量计算。

池顶覆土重量Gt1=320.63kN。

池顶地下水重量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。

基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=559.71kN。

基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=84.28kN。

（4）活荷载作用Gh。

池顶活荷载Gh=353.80kN。

（5）基底压力 Pk。

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

基底压强：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 结论

Pk=105.05＜fa=110.00kPa，地基承载力满足要求。

2.2 抗浮验算

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，抗浮满足要求。

2.3 荷载计算

2.3.1 顶板荷载计算

池顶的覆土压力标准值：Pt=1.250×18.00=22.50kN/m2。

池顶板自重荷载标准值：P1=25.00×0.250=6.25kN/m2。池顶活荷载标准值：Ph=20.00kN/m2。池顶均布荷载基本组合：

Qt=1.20×P1+1.27×Pt+1.27×Ph=61.47kN/m2。池顶均布荷载准永久组合：

Qte=P1+Pt+0.40×Ph=36.75kN/m2。

2.3.3 底板荷载计算（池内无水，池外填土）

水池结构自重标准值Gc=553.80kN。

基础底面以上土重标准值Gt=559.71kN。

基础底面以上水重标准值Gs=84.28kN。

基础底面以上活载标准值Gh=353.80kN。

水池底板以上全部竖向压力基本组合：

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

水池底板以上全部竖向压力准永久组合：

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

=75.71kN/m2

板底均布净反力基本组合：

Q=106.66-0.300×25.00×1.20=97.66kN/m2

板底均布净反力准永久组合：

Qe=75.71-0.300×25.00=68.21kN/m2

2.3.4 底板荷载计算（池内有水，池外无土）

水池底板以上全部竖向压力基本组合：

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

板底均布净反力基本组合：

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

水池底板以上全部竖向压力准永久组合：

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

板底均布净反力准永久组合：

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

2.4 混凝土工程量计算

（1）顶板：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）水池混凝土总方量=3.56+13.28+5.31=22.15m3

3 结论

事故油池是变电站重要构筑物之一，合理满足规范设计，是设计的重点。

[1《]3～110kV高压配电装置设计规范》（GB50060-2008）.

[2《]35-110kV变电所设计规范》（GB50059-2011）.

[3]王苏明.推荐自流式环保事故油池[J]，电力建设，2003，24（11）.