防洪工程施工设计书

1 2 防洪工程施工设计书 1. 设计基本资料 程概况 位于秦淮河流域中一座重要的调蓄湖泊赤山湖。 建缘由 由于该地区地势比较低洼，暴雨易形成内涝。特别是在汛期，水涝是有发生，为改善农业生产条件，保证农业增收，农民增收和农村经济的快速稳定健康发展，依据上级部门有关排涝要求，现提出白水荡排涝泵站设计项目，以确保该地区工农业生产的高产稳产、抗灾减灾和人民的生命财产安全。 赤山湖防洪工程体系已经初步形成，具备了抵御一般洪水的能力，但随着经济的快速发展，流域内经济总量的增加，流域防洪体系仍存在标 准不够高，已建工程维护管理及配套不全，非工程措施跟不上等问题。因此为满足赤山湖、白水荡 50 年一遇的防洪标准，在汛期顺利滞洪，确保沿湖圩区十多万人口和 建白水荡排涝泵站一座。 本资料 站的设计流量 根据 灌溉与排水工程设计规范 99 要 求，泵站设计排 涝流量为 s。 3 位资料 水位资料 内 湖（赤山湖） 外河 （句容河） 备注 最高水位 淞系 最低水位 正常 水位 程地质、地形 根据场地岩土层时代、成因及工程物理力学特征的差异，在埋深 范围以内岩土层共分 6 层，现自下而上对各土层描述如下： （ 1）人工填土 1 1 素填土：颜色较杂，以灰黄色为主，夹有灰色，松散 稍密。成分以填粉质黏土夹填淤泥质土为主，含填粉土、淤泥、植根。分布于大坝部位，底标高 2 2 淤泥：灰色，流塑，松散，夹填淤泥质土为主，含浮 泥，流泥，植根。分布于河道底部与河底，层厚 底标高 （ 2）第四系全新统（ 2 粉质粘土夹淤泥质粉质粘土：灰黄色，底部转灰色，流塑为主，局部转塑，含较多腐殖质，底部粘性强，干强度低，韧性中等 低，刀切面光滑稍有光泽反应，无摇震反应。该层土质不均匀，厚度太薄，局部缺失，层厚 界标高 中偏高压缩性土。 3淤泥质粉质粘土夹淤泥：灰色，流塑，含较多腐殖质，干强 度低，韧性低，刀切面光滑稍有光泽反应，无摇震反应。该层土质不均匀。层厚 界埋深 界标高 顶标高 高压缩性土。 （ 3）第四系上更新统（ 4粉质粘土：黄褐色 褐黄色，顶部深灰色，可塑，含较多铁锰结核及浅灰色高岭土条斑，底部粉粒含量高。该层土质均匀，分布连续较稳定，层厚 界埋深 界标高 顶标高 中等压缩性土。 5粉砂夹粉土：灰色为主，局部灰黄色，饱和，中密，顶部粘粒含量高。该层土质较均匀，分布连续较稳定，层厚 界埋深 界标高 顶标高 中等压缩性土。 （ 4）白垩系上统赤山组紫红色泥质粉砂岩（ 6强风化泥质粉砂岩：棕红色，紫红色，砖红色，中密 密实，岩石坚硬程度属中软岩，岩体完整性指数属极破碎，岩体基本质量 等级为 五 级。该层经风化后原岩结构基本破坏，呈密实砂状，底部碎石块状，顶部局部夹少量碎石块，遇水易软化、崩解。该层用螺纹麻花钻顶部尚能钻进，底部钻进困难，用岩芯管钻探采取率 25%左右， 数极差（ 100 电动机 2上可知，设计工况 2 下水泵轴功率最大，且轴功率大于 100此 设计工况 2 下功率最大， 9 . 8 1 Q H 9 . 8 1 2 . 3 6 . 3 6P K 1. 0 5 1 7 2 . 2 0 k 8 7 5 1 . 0 配 校 核 泵 传根据计算得出的配套功率以及实际情况， 考虑运行过程不超载， 选用 2 台210配套电机（高邮水泵厂），转速 4 9 0 / m 。 13 3. 枢纽布置及站房结构形式 址确定 排涝泵站站址应选择在排水区地势低洼 ， 能汇集排水区涝水 ， 且靠近承泄区的地点。 排涝泵站出水口不宜设在迎 流 、岸崩或淤积严重的河段。 根据这些要求，结合本工程的特点，故本泵站建在靠近外河河边。 纽布置及功能说明 纽布置 根据地形 资料 ， 同时 为减少进水池和出水池的工程量，泵站进水池采用正向开敞式进水方式，出水 部分 采用 穿堤涵洞 出水。该泵站的泵型为 低扬程 立式轴流泵， 因为内外河的水位变化不大，泵房所在区域地形开阔 ， 考虑到投资的节省，泵房的形式采用 墩墙式 湿室型泵房 。进水条件较好，可单独检修，互不干扰 。 在泵站进水侧新开挖一条河道，使得进水池正向进水，进水流 态较好，泵站效率较高。在泵房南侧新建配电间和值班间，出水侧设置穿堤涵洞。 能说明 赤山湖水位较高需排涝时，只需将两台水泵同时打开，在满足排涝要求、水泵性能要求和出水侧涵洞排泄能力的前提下排涝。 备布置 机组布置 主机组按一列式布置，其个机组轴心线位于同一直线上，布置简单整齐，见图 3 14 图 3机组布置示意图 电设备布置 考虑到泵站有 两 台机组，台数较少，配电设备可采用一端式布置。 即在泵房一端建配电间。这样泵房跨度小，进、出水两侧均可开窗，有利于通风及采光，见图 3 配电间机组图 3配电设备布置示意图 15 修间布置 本泵站属于小型泵站，为了便于检修和维护，需要设置一值班室，具体尺寸见泵房平面布置图 。 风布置及交通布置 在进、出水两侧布置门窗；交通道布置在 出 水侧。 吊设备 检修用 起吊设备采用 5T 电动单轨吊车，配手动葫芦，屋梁上架设 45a 工字钢以便起吊 。 检修门槽 检修门槽设为宽 20 20 拦污栅槽 拦 污栅拟采用 16 钢筋编成网 。该排涝泵站位于新开挖的兴泗河出口处，又距开发区较近，考虑河水会存有污物，但污物不会很多，故栅距适当增大，以减少水流过栅损失，根据 6， 网格 确定 为 100边用角钢 80806封边，分两块拼装。 拦污栅槽与检修门槽同槽。 工作便桥 根 据 5， 在检 修门槽上布置工作便桥，桥宽 桥厚 10 泵房主要构件材料及尺寸 电机梁 采用 筋混凝土预制构件，两端伸入墙墩 梁长为2 . 7 2 0 . 2 0 3 . 1 m ，断面取 250的矩形截面，间距为 留机座底脚螺孔于正中。 16 机梁结构示意图 （单位： 水泵梁 采用 筋混凝土预制构件，两端伸入墙墩 长为2 . 7 2 0 . 2 3 . 1m ， 断面取 255距为 截面为 2025留底座螺孔 水泵 梁结构尺寸如图 3示 。 泵梁结构示意图 （单 位： 17 电机层楼面板 采用 浇钢筋混凝土 ，厚度 10 检修工作桥面板 采用 筋混凝土预制构件，厚度 10 盖板 包括检修工作桥面门槽盖板和电机梁空档盖板，两种盖板均采用 筋混凝土预制实心板。 墙体与墙柱 采用 50 号砂浆砌红砖，墙体厚 40柱截面为 400，位于隔墩上。 门与窗 采用铝合金窗体，沿主通道在泵房南端设置大门一扇 ,进水侧也设置大门一扇。窗户在进出水侧各布 置 6扇。具体尺寸 如图 3示。 图 3窗尺寸示意图 （单位： 剖面尺寸 主要高程 （ 1）叶轮中心高程1H 18 根据 900 轴流 泵 （湿室结构）安装图 ，规定其安装基准面应设最低进水位 设计中进水位最低水位为 31 m h 式中：进水池最低水位（ m） 3h 叶轮中心淹没深度 (m) 则：1 7 . 7 0 . 6 9 7 . 0 1 （ 2）水泵吸水喇叭管管口高程 泵喇叭口淹没水深应该满足以下三个要求： 不产生空蚀。 为便于启动和下导轴承的润滑，淹没下导轴承。 不产生进气漩涡。 2 2 3m i h h 式中：2h喇叭口至叶轮中心线的高度 (m) 3h 叶轮中心淹没深度 (m) 则 : 2 2 3m i n 7 . 7 0 . 6 9 0 . 5 1 6 . 5 h h （ 3）底板顶面高程 3H 3 1 2 1H H h h 式中：2h喇叭口至叶轮中心线的高度 (m) 1h喇叭口悬空高度（ m） “规范 ”推荐：悬空高1 ( 0 0 取 则： 31 2 1 7 . 0 1 0 . 5 1 0 . 5 6 . 0 h h （ 4）电机层楼板高程 5H 19 电机层楼板高程的确定应与电动机和水泵联接所需要的中间轴的长度相应，同时，为防止地面雨水进入机房，楼板应高于室外地面，地面高程为 则： 5 7 . 0 1 0 . 9 5 4 . 5 0 . 5 4 1 3 . 0 m 6 取楼板厚度 电机楼板高程 5 （ 5）水泵梁顶高程 4H 4 1H H S 式中： S 叶轮中心到水泵梁顶的距离（ m） 则： 4 6 . 5 1 . 4 8 7 . 9 8 54 1 3 . 0 7 . 9 8 5 . 0 2 5 . 1L H H m m 水 泵 轴 长所 以 不 需 要 中 间 轴 （ 6）屋面大梁下缘高程 6H 6 1 2 3 4 5zH z z z z 式中：1z 运输车辆高度，取 z 起吊物安全操作空间，取 z 最高吊件高度，起吊最长部件 z 起重绳的困扎垂直长度，取 z 吊钩至房顶最小净间距，取 ： 1 3 . 0 0 . 8 0 . 4 2 . 3 5 0 . 6 1 . 0 1 8 . 1 5 为了方便施工， 屋面大梁下缘高 程 取 房平面尺寸 （ 1）泵房宽度 泵房宽度应根据泵体的大小、进出水管道及其阀件的长度，安装检修及操作管理所必需的空间确定，并考虑进出水侧所布置的走道宽度要求，其宽度也应与 20 定型的屋架跨度或吊车跨度相适应。 拟取主泵房净 宽 总宽度 （ 2）泵房长度 拟进水池中墩厚 墩厚 房每间宽为 2 间。另设配电间和 值班 间各一间，每间宽 总长度为 ： 2 . 7 2 3 . 7 5 2 0 . 8 2 0 . 6 1 5 . 1 m 。 21 4. 进水结构设计 河布置 泵站 进水侧将新 建河 道 ， 新开挖的 河道用作引河道。 1:21:2正常排涝水位最低排涝水位图 4河截面尺寸图 池设计 池形式及池长 利用原有河道将前池设置为正向进水 式 ，池长拟为 6m。 池构造 前池底部采用 凝土护底，厚度 梅花形冒水孔，间距 设反滤层，每层厚 10 3 层。其中最上层为中石子，中间一层为小石子，最下层用黄砂。两侧采用 圆弧 形翼墙。护坡采用浆砌块石 度 下设 10毛砂垫 层，每隔 5m 设混凝土格梗 ， 格梗宽 进水池设计 水池形式 泵站的进水池采用湿室型进水池，为维修方便，池顶高程与 地面 平齐（高程为 进水池采用开敞式矩形后壁 ，进水流态良好。 水池的尺寸拟定 所选轴流泵喇叭口直径 D=此尺寸来确定进水池各部分尺寸。 （ 1）进水池的宽度 B 22 为节省工程量，并保证进水池内良好的流态， 中墩取 ，边墩取 。 因此进水池总宽0 2 0 . 6 2 2 . 7 0 . 6 7 . 2 （ 2）喇叭口悬空高度 Z 根据进水管内压力比较均匀与进口损失系数最小的要求： ( 0 0 ( 0 . 6 0 . 8 ) ( 0 . 6 0 . 8 ) 1 . 2 5 1 （ 3）进水管口淹没水深 1 h s D ， 排涝站取最小值，灌溉站取最大值。 抽排时， 取 1 . 2 1 . 2 1 . 2 5 1 . 5 ， 8 . 5 - 5 . 7 5 = 2 . 7 5 （ 4）进水池长度 L h 式中： B 进水池宽度 (m) h 设计水位时进水池水深 (m) Q 水泵额定流量 (m3/s) K 秒换水系数 当 Q s ， K=3050 因为 Q=2.5 m3/s， 取 K=35， 则 ： 3 5 2 . 5 7 . 2 1 1 . 5H ， 进水池长 度还要满足水工布置及稳定方面的要求， 取 L= （ 5） 后壁距 T 0 . 8 1 . 0 1 1 . 2 5 考虑到水泵、电机的安装，又因为淹没水深较深，这里将水泵中心轴线到底 23 板边缘的距离定为 5. 出水结构设计 水池形式 泵站出水池采用正向开敞式出水池，钢筋混凝土结构。 详细布置具体见下图。 图 5水池平面剖面图 水池尺寸 口直径 在出水管道出口的水力损失与出口流速的平方成正比，而出口流速又与管道出口的直径的平方成反比。 v 取 m/s。流量为 Q=2.5 m3/s。 2 式中 ： Q 通过管道的额定流量 ， m3/s； R 出水管内半径， m； V 出水管速度 ， m/s。 24 则 222 . 5 1 . 2 52 ， =口直径R=拍门规范，取 深 2 222 3 ) ( 2 3 ) ( 0 . 4 1 0 . 6 1 ) 9 . 8 淹 （水平出流取小值，倾斜出流取大值，这里 取 水池顶高程 1 m a H超高式中：出水池最高水位（ m） 安全超高（ m）， 表 5水池的安全超高 泵站流量 Q （ m3/s） 安全超高 （ m） 6 站流速在 16m3/s,取 则：1 1 3 . 0 0 . 5 1 3 . 5 由于大堤高程为 方便施工与管理，取与大堤同高，1 。 水池底板顶高程 m i n h D P 池 底 淹式中： 出水池最低水位（ m） 淹深（ m） 出口直径（ m） 25 P 出水管底边缘至底板距离（ m） ,这里取 ： =1 于出水池底板越高出水管也越长，为方便施工及减少工程量，这里取 = 水池宽度 ( 1 ) ( 2 a )cB n n D 式中： n出水管数目 隔墩厚度 ,m 出水管直径 ,m a出水管边缘至池壁或隔墩的距离，一般取（ .0）里取 a=： 0 . 6 2 ( 1 . 2 2 2 1 . 0 ) 7 . 0 4 考虑泵房净宽为 方便连接，保持美观，取出水池宽度与泵房净宽同宽，即 B= 水池长度 1) 水面旋滚法 出 渠 式中： 试验系数，对于水 平台坎， m=0，此时台坎无影响，取 7 渠道中最大水深 则 1 4 m 2）淹没射流法 L v= 2 . 9 D c ( - 1 )v 式中： 渠首处平均流速（ m/s），本工程应为出水池出口的矩形 26 断面的流速，出水池消能主要发生在抽排的时候，出水池中的水深选择正常水位，即 35 . 0 0 . 6 9 m / . 8v 渠 出水管出口流速，2Q 2 . 5 1 . 5 9 m / . 54v 出 2 . 9 1 ( - 1 ) = 4 . 5 际管口流速较小。射出水流又受池水阻挡，此法算得的池长一般偏短。有以下修正式 0 . 4 1L c 2出渠v= 3 . 5 8 D c ( ) - 1 4 13 . 5 8 1 ( ) - 合工程的安全性和经济性，现取 砌长度 为了防止水流对新挖的句容湖的坡岸的冲刷，紧接出水池的一端河道需要进行护砌加固。 m a 4 5 ) h 渠护式中： 渠道中最大水深，m a . 2 ( 1 . 0 ) 4 . 2 m 渠则： L =8100m 27 水池 渐变段 长度 为了使出水池与下游建筑物的平顺连接，出水池出口应收缩至与下游建筑物同宽。收缩角过大会使出水池 水位雍高，增加水头损失；收缩角过小会使出水池长度增加，正向出水时收缩角一般为 30 40。 2 2 式中： B 出水池宽（ m） b 出水河道宽（ m） 收缩角，宜取 30 40，一般不宜大于 40，取 =40 8 . 1 2 . 0 8 . 3 8 g t g 由于水泵流量不大，出口速度不大，即使因收缩角过大而引起的水位雍高也不会很严重， 综合考虑 、水流流态及站址地形，可考虑 出，2 .5 渐 变 段 。为了满足泵站所处地形的要求，在渐变段后布置 22的穿堤涵洞，涵洞出口处设置手动螺杆启闭机和闸门。 28 6. 工况校核 路阻力损失计算 部损失计算 40 . 0 8 2 7局 局 式中： d 管径（ m） 局管路局部阻力系数之和 喇叭口 :L= 扩散段 :K=0 弯头段 : 1 / 27 / 2 0 . 1 3 1 0 . 1 6 3 2 90 1 / 27 / 2 9 0 0 6 00 . 1 3 1 0 . 1 6 3 2 0 . 2 49 0 0 9 0W ； 拍门 :P= 则：i 0 . 1 5 1 . 0 0 . 4 0 . 2 4 0 . 0 8 1 . 8 7 局 局4( 0 . 0 8 2 7 1 . 8 7 ) / 0 . 9 0 . 2 3 6S 局 局部水头损失： 220 . 2 3 6 2 . 5 1 . 4 7 5h S Q 局 局m 程损失计算 管路阻力参数： 25 沿式中： n 管道粗糙系数，钢板管 n L 包括进出水管路在内的管道总长度， L m 则： 25 . 3 30 . 0 1 3 5 . 0S 1 0 . 3 0 0 . 0 1 5 30 . 9 沿 沿程水头损失： 22h S Q 0 . 0 1 5 3 Q 0 . 0 9 6 m 沿 沿 29 路水头损失 2 2 2h = h + h S S Q ( 0 . 2 3 1 1 0 . 0 1 5 3 ) Q 0 . 2 4 6 4 Q 1 . 5 4 m 沿 局 局 沿损 （ + ） 程校核 设计工况点水泵扬程： 4 . 5 1 . 5 4 6 . 0 4H H h m 净 损校核工况点水泵扬程： h 5 . 3 1 . 5 4 6 . 8 4H H m 净 损查水泵样本图，得知在 H= ，水泵都处在高效区内。故该泵型满足设计要求。 30 7. 上、下游连接建筑物设计 口翼墙 进口翼墙采用扶壁式翼墙，具体尺寸详见 图 7 无砂混凝土渗水孔图 7口翼墙（单位： 口 涵洞 出口涵洞采用 22的穿堤涵洞，详细尺寸见 图 7 31 图 7口翼墙（单位： 穿堤涵洞长 口处设置一 22的铸铁闸门，涵洞出口局部水头损失系数2=1， 。 2 212H 式中： R 水力半径， 2 0 C 谢齐系数， 116611 0 . 5 5 2 . 40 . 0 1 7 21 0 . 8 2 22 9 . 8 1 6 . 00 . 2 5 15 2 . 4 0 . 5H 2222 i L 222 2 2 25 . 0 1 3 . 0 1 3 . 1 2 1 4 . 02 2 9 . 8 0 . 8 2 2 ( 2 2 )i L h m 穿堤涵洞满足流量要求。 32 8. 防渗设计 渗长度计算 为保证泵房地基土壤的渗透稳定性，泵房要有足够的地下轮廓线长度。 建筑物地下轮廓线是从水流入渗点开始，沿建筑 物地下不透水部分的轮廓，到渗流的逸出点为止。 在出水池和泵房后墙之间设置止水， 在出水池和出水涵洞接头处设置橡皮止水， 在前池底部设置反滤层，并设冒水孔。 在后墙 泵房地下轮廓线示意图见图 8 三级反滤01234567891011121314图 8房地下轮廓线示意图（单位： m） 防渗长度从出水池出口开始算起： 0 - 1 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5 5 - 6 6 - 7 7 - 8 8 - 9 9 - 1 0 1 0 - 1 1 1 1 - 1 2 1 2 - 1 3 1 3 - 1 4L = L + L + L + L + L + L + L + L + L + L + L + L + L + . 5 0 . 5 2 5 . 5 0 . 5 2 0 . 5 ( 3 . 6 0 . 5 2 ) 1 0 . 5 0 . 5 2 5 0 . 5 2 0 . 5 0 . 52 0 . 7 2 m 若紫铜水平止水失效时： 防渗长度 以 6 点为入渗点，以 14 点为出渗点 开始算起： 33 渗校核 根据 6表 11房地基设有板桩，取渗径系数 C=外河水位差按照前池无水校核 情况 知， 采用勃莱法计算必须的最小渗径长度。 L 式中： L 必需的最小渗径长度 ， m； H 渗透水头，即进水侧与出水侧可能出现的最大水位差 ， m； C 渗径系数。 m a x m i 3 . 0 7 . 7 5 . 3H H m 外 内 则最小防渗长度 ： 若紫铜水平止水有效时： L = L = 若紫铜水平止水无效时： L = L = 上述两种情况下，防渗长度均 满足要求。 34 9. 站身稳定计算 站身稳定计算包括各种工况下的泵房稳定和泵房地基稳定，此处仅计算完建期 、 正常运行期 、 校核期三种工况。 该泵站的机 台 数为 2 台，将整个 站房 作为计算单元，力以向下为正，向左为正，弯矩以顺时针为正方向。 用荷载计算 房自重 站 房自重包括： （ 1） 土建部分重量：泵站底板采用钢筋混凝土；前池采用 泥砂浆浆砌 石； 泵站上部结构采用钢筋混凝土排架结构和普通砖砌墙；窗户采用铝合金。 （ 2） 机电设备重量。泵房自重列表计算，如下表 9示。 35 表 9 房重量计算 自重计算表格 (以底板前趾为矩心 ) 构件 名称 算式 重力( 力臂(m ) 力矩（ KN m ) 底板 0 . 50 . 6 7 . 5 0 . 5 1 . 0 2 1 1 . 1 2 3 . 5 22 中墩 21( 3 . 1 4 0 . 3 7 . 2 0 . 6 0 . 1 5 0 . 2 5 2 ) 7 2 3 . 5 22 边墩 ( 0 . 6 7 . 5 0 . 1 5 0 . 2 5 ) 7 2 3 . 5 2 水泵梁 0 . 3 0 . 4 3 . 1 2 3 . 5 2 0 . 3 0 . 4 3 . 1 2 3 . 5 2 机梁 0 . 3 0 . 4 3 . 1 2 3 . 5 2 0 . 3 0 . 4 3 . 1 2 3 . 5 2 机层楼板 0 . 1 7 . 1 5 9 . 7 2 3 . 5 2 形后壁 0 . 2 5 1 . 9 8 7 . 5 2 3 . 5 2 后壁 0 . 4 6 . 1 3 ( 9 . 7 1 . 6 0 . 6 ) 2 3 . 5 2 房柱子 0 . 4 0 . 4 6 . 5 8 2 3 . 5 2 9 泵房墙体 0 . 2 5 6 . 5 3 . 7 5 2 0 . 4 4 1 8 . 0 顶 3 2 0 . 2 5 7 . 2 2 3 . 5 2 板下土重 6 7 0 . 5 0 . 5 9 . 7 1 8 . 0 4 水泵 机 36 室内水重 内河正常水位 高水位 板顶高程 完建期： 水重：1 0W力距： 0M 正常运行期： 水重： 1 7 . 7 6 . 0 2 2 . 7 7 . 5 9 . 8 6 7 4 . 7 3 k 力距： 6 7 4 . 7 3 3 . 7 5 2 5 3 0 . 2 4M k N m 校核期： 水重： 1 8 . 5 6 . 0 2 2 . 7 7 . 5 9 . 8 9 9 2 . 2 5 k 力距： 9 9 2 . 2 5 3 . 7 5 3 7 2 0 . 9 4M k N m 平 土压力及地下水 水压力 完建期： q= 10 kp 建期水平土压力及地下水压力分布图 填土以上考虑出水池、栏杆、人群荷载等综合因素，取 q=10回填土为非粘性土，土的容重取 =，饱和土容重 =9 3/kN m ，水 的容重 37 w=，土的摩擦角取 28，主动土压力系数2 28( 4 5 ) 0 . 3 52。 梯形形心公式为 23H a bZ ，其中 Z 为距下底距离， a 为下底边长， b 为上底边长。 a () 1 0 0 . 3 5 ( 1 0 0 . 3 5 1 8 . 2 4 . 2 0 . 3 5 ) 4 . 2 7 0 . 8 8 /22a a q K H k N m P=a 7 . 2 7 0 . 8 8 7 . 2 5 1 0 . 3 4E k N 4 . 2 2 3 . 5 3 0 . 5 7 2 53 3 . 5 3 0 . 5 7 2 5Z = 1 0 . 3 4 1 . 5 4 7 8 5 . 9 2K k N m 正常运行期： q=25常运行期水平土压力及地下水压力分布图 由于 在后墙 设置有三级反滤，墙内外水压力及地下水压力的作用可相互抵消。 填土以上考虑出水池、栏杆、人群荷载及出水池中水的重量等综合因素，取 q=25回填土为非粘性土，土的容重取 =，饱和土容重 =9 3/kN m ，水的容重 w =，土的摩擦角取 28，主动土压力系数2 28( 4 5 ) 0 . 3 52。 38 11ni 式中：组合图形在 标中的形心坐标 简单图形的面积 简单图形的形心在 标轴中的坐标 11 . 4 (1 6 . 3 9 4 2 8 . 7 5 ) 0 . 6 33 (1 6 . 3 9 4 8 . 7 5 )Z m 22 . 8 ( 2 1 6 . 3 9 4 2 6 ) 1 . 2 93 (1 6 . 3 9 4 2 6 )Z m 118 . 7 5 1 6 . 3 9 4 1 6 . 3 9 4 2 61 . 4 ( 0 . 6 3 2 . 8 ) 2 . 8 1 . 2 922 1 . 7 88 . 7 5 1 6 . 3 9 4 1 6 . 3 9 4 2 61 . 4 2 . 822ni c m 121 1 2( 2 ) ( 2 2 )22a a a a a q K h K q K h K h K 1 . 4 2 . 80 . 3 5 ( 2 2 5 1 8 . 2 1 . 4 ) ( 2 2 5 2 1 8 . 2 1 . 4 9 2 . 8 ) 0 . 3 5 8 0 /22 k N m P= 7 . 2 5 7 8 . 2 3aE k NK= 5 7 8 . 2 3 1 . 7 8 1 0 2 9 . 2 5 k N m 39 校核期： q=25核期水平土压力及地下水压力分布图（取设计与校核的均值） 10 . 6 (1 3 . 8 4 6 2 8 . 7 5 ) 0 . 2 83 (1 3 . 8 4 6 8 . 7 5 )Z m 23 . 6 ( 2 1 3 . 8 4 6 2 6 ) 1 . 6 23 (1 3 . 8 4 6 2 6 )Z m 118 . 7 5 1 3 . 8 4 6 1 3 . 8 4 6 2 60 . 6 ( 0 . 2 8 3 . 6 ) 3 . 6 1 . 6 222 1 . 8 28 . 7 5 1 3 . 8 4 6 1 3 . 8 4 6 2 60 . 6 3 . 622ni c m 121 1 2( 2 ) ( 2 2 )22a a a a a q K h K q K h K h K 0 . 6 3 . 60 . 3 5 ( 2 2 5 1 8 . 2 0 . 6 ) ( 2 2 5 2 1 8 . 2 0 . 6 9 3 . 6 ) 0 . 3 5 7 2 /22 k N m P= 7 . 2 5 1 8 . 9 0aE k NK= 5 1 8 . 9 0 1 . 8 2 9 4 4 . 4 0 k N m 水池对墙的 水平水压力 与墙前水平水压力 21 9 . 8 ( 1 3 1 0 . 0 ) 7 . 2 3 1 7 . 5 22P k N 13 1 7 . 5 2 1 3 1 0 . 0 5 . 1 1 9 3 6 . 8 7 23K k N m 40 完建期：墙前水平水压力： 力矩 排涝设计工况：222 11 9 . 8 1 . 7 2 2 8 . 3 222P r H k N m 12 8 . 3 2 2 . 5 1 . 1 5 4 . 7 73M k N m 排涝校核工况：223 11 9 . 8 2 . 5 2 6 1 . 2 522P r H k N m 16 1 . 2 5 2 . 5 1 . 1 1 1 8 . 4 23M k N m 托力 完建期： 浮托力： 0W 力距： 0M 正常运行期： 浮托力： 9 . 8 2 . 3 7 . 5 2 ( 0 . 5 1 ) 0 . 5 2 7 . 2 1 2 7 0 . 0 8W k N 力距： 1 2 7 0 . 8 3 . 7 5 4 7 6 2 . 8M k N m 校核期： 浮托力： 9 . 8 3 . 1 7 . 5 2 0 . 5 1 0 . 5 2 7 . 2 1 6 9 3 . 4 4W k N 力距： 1 6 9 3 . 4 4 3 . 7 5 6 3 5 0 . 4M k N m 6 渗透压力 对于土基上的小型泵站，采用直线比例法 。 完建期： 渗透压力： 0W 力距： 0M 正常运行期： （由于 在后墙 渗透压力： 0W 力距： 0M 校核期： 41 渗透压力： 0W 力距： 0M 沙压力、浪压力、地震力和其它荷载 赤山湖地区 水质良好，泥沙含量少，故可不计泥沙压力。 一般中小型泵房进、出水池的水域面积不太大，且年平均风速较小，可不计浪压力。 设计烈度在 7 度以下时，由于地震荷载相对较小，设计时可以不考虑。 在以上三种工况下，其它荷载也可不计。 表 9身作用荷载汇总表 （设计情况下） （单位： kNm） 荷载名称 正向挡水 竖向力 平力 矩 kNm 自重 重 托力 透压力 0 0 0 墙前水平水压力 0 水池侧水压力 0 压力 0 计 42 表 9身作用荷载汇总表 （校核情况下） （单位： kNm） 荷载名称 正向挡水 竖向力 平力 矩 kNm 自重 重 托力 透压力 0 0 0 墙前水平水压力 0 水池侧水压力 0 压力 0 计 9身作用荷载汇总表 （完建期） （单位： kNm） 荷载名称 正向挡水 竖向力 平力 矩 kNm 自重 重 0 0 0 浮托力 0 0 0 渗透压力 0 0 0 墙前水平水压力 0 0 0 出水池侧水压力 0 0 0 土压力 0 计 43 滑稳定计算 底板处土层属于第 三 层， 灰色，流塑，含较多腐殖质，干强度低，韧性低，刀切面光滑稍有光泽反应，无摇震反应。层厚 界埋深 界标高 顶标高 高压缩性土。 根据 8可知， 抗滑稳定安全系数： c 式中： f 泵房基础底面与地基之间 的 摩擦 系数，取 铅直方向作用力的总和， 水平方向作用力的总和， 完建期 只有竖向力作用，没有水平力作用，不用计算。 常运行期 0 . 4 4 5 0 8 . 8 2 . 0 8 1 . 2 08 6 7 . 4 3 满足抗滑稳定要求。 核期 0 . 4 4 4 0 2 . 9 6 2 . 3 6 1 . 2 07 4 6 . 8 4 满足抗滑稳定要求。 表 9泵身抗滑稳定计算汇总表 计算情况 G H 结论 设计水位 足规范安 全要求 校核水位 足规范安 全要求 浮稳定计算 抗浮稳定安全系数： 44 式中： V 全部垂直荷载（ 扬压力（ 建期 由于扬压力为零，不用计算。 常运行期 5 7 7 8 . 8 8 4 . 5 5 1 . 1 01 2 7 0 . 0 8 满足抗浮稳定要求。 核期 6 0 9 6 . 4 3