盘山县大板桥排灌站抗滑、抗浮和抗倾稳定复核分析

徐宗白

(辽宁省水利事务服务中心，沈阳 11000)

1 泵房稳定复核

1.1 泵站地基承载力情况

大板桥排灌站泵站地基持力层位于海陆交互相第四系土层，该层允许承载力为110kPa。

1.2 设计工况

根据泵站的实际运行情况，设计灌溉与设计排水相比，设计排水工况更为不利，最终确定泵站的设计工况如下：

1)基本组合：①完建情况；②设计排水：站前设计水位。

2)特殊组合：①检修情况，站前平均水位。

泵站稳定计算荷载组合形式见表1。

表1 泵站稳定计算荷载组合表

1.3 泵房基底应力计算

根据《泵站设计规范》(GB50265-2010)泵房基底应力计算：

(1)

泵站基底应力结果见表2-表4，各工况泵站基底应力成果汇总见表5。

表2 基本组合①泵房基底应力计算结果表

续表2 基本组合①泵房基底应力计算结果表

表3 基本组合②泵房基底应力计算结果表

表4 特殊组合①泵房基底应力计算结果表

续表4 特殊组合①泵房基底应力计算结果表

表5 各工况泵房基底应力计算成果汇总表

从复核计算结果可知，基本组合和特殊组合工况下基底应力平均值小于地基允许承载力，最大基底应力小于地基允许承载力的1.2倍，已满足规范要求，不均匀系数小于允许值，满足规范要求[1]。

1.4 泵房抗滑、抗浮稳定计算

土基上沿泵房基底面的抗滑稳定安全系数：

(2)

经计算泵房各工况抗滑稳定计算成果见表6。

表6 泵房各工况抗滑稳定计算成果汇总表

从复核计算结果可以得知，泵房各工况抗滑稳定计算已满足规范要求。

泵房抗浮稳定安全系数：

(3)

式中：Kf为抗浮稳定安全系数；∑V为作用于泵房基础底面以上的全部重力，kN；∑U为作用于泵房基础底面上的扬压力，kN。

经计算泵房各工况抗浮稳定计算成果见表7。

表7 泵房各工况抗浮稳定计算成果汇总表

从复核计算结果可知，泵房各工况抗浮稳定计算均满足规范要求。

2 北侧五孔排水闸稳定复核

2.1 水闸地基承载力计算

大板桥排灌站水闸地基持力层位于海陆交互相第四系土层，该层允许承载力为110kPa。

2.2 设计工况

根据水闸的实际运行情况，确定水闸的设计工况。

基本组合：①完建情况；②设计排水：南侧两孔水闸开启，北侧五孔水闸关闭。

北侧五孔排水闸检修时可以通过泵站调节来实现上下游无水，本次不复核水闸的检修工况。

北侧五孔排水闸稳定计算荷载组合形式见表8。

表8 北侧五孔排水闸稳定计算荷载组合表

2.3 泵房基底应力计算

根据《泵站设计规范》(GB50265-2010)北侧五孔排水闸基底应力计算[2]。

北侧五孔排水闸基底应力计算结果见表9-表10，各工况北侧五孔排水闸基底应力计算成果汇总见表11。

表9 基本组合①北侧五孔排水闸基底应力计算结果表

表10 基本组合②北侧五孔排水闸基底应力计算结果表

表11 各工况北侧五孔排水闸基底应力计算成果汇总表

从复核计算结果可知，基本组合和特殊组合工况下基底应力平均值小于地基允许承载力，最大基底应力小于地基允许承载力的1.2倍，满足规范要求，不均匀系数小于允许值，均满足规范要求。

2.4 泵房抗滑、抗浮稳定计算

土基上沿北侧五孔排水闸基底面的抗滑稳定安全系数：

(4)

式中：Kc为抗滑稳定安全系数；∑H作用在北侧五孔排水闸上的全部水平向荷载，kN；∑G作用在北侧五孔排水闸上的全部竖向荷载，kN；f为北侧五孔排水闸基础底面与底面之间的摩察系数，f=0.25。

经计算北侧五孔排水闸各工况抗滑稳定计算成果见表12。

表12 北侧五孔排水闸各工况抗滑稳定计算成果汇总表

从复核计算结果可以得知，北侧五孔排水闸各工况抗滑稳定计算已满足规范要求。

北侧五孔排水闸抗浮稳定安全系数：

(5)

式中：Kf为抗浮稳定安全系数；∑V作用于北侧五孔排水闸基础底面以上的全部重力，kN；∑U作用于北侧五孔排水闸基础底面上的扬压力，kN；

经计算北侧五孔排水闸各工况抗浮稳定计算成果见表13。

表13 北侧五孔排水闸各工况抗浮稳定计算成果汇总表

从复核计算结果可以得知，北侧五孔排水闸各工况抗浮稳定计算已满足规范要求。

3 结 语

1)经计算泵房稳定复核满足规范要求。

2)北侧五孔排水闸稳定复核满足规范要求。

由此可得盘山县大板桥排灌站抗滑、抗浮和抗倾均满足要求。