抗浮锚杆在岭澳核电站油水分离器厂房fs工程中的应用

1、抗浮锚杆在岭澳核电站油水分离器厂房FS工程中的应用             抗浮锚杆在岭澳核电站油水分离器厂房FS工程中的应用裴爱国(广东省电力设计研究院,广东 广州 510600 ) 摘要：岭澳核电站油水分离器厂房FS为深11.7 m的海边地下结构，周围地下水位较高且与海水相通，故其抗浮稳定分析与抗浮措施选择是设计的控制因素。通过介绍岭澳核电站FS厂房抗浮锚杆的设计，探讨了带锚杆底板的内力计算模型。工程实践表明：在地质条件允许时，打锚杆是解决地下结构抗浮问题的简单、有效措施

2、。关键词：抗浮锚杆；抗拔力；油水分离器；FS厂房；地下结构 Application of anti-floating anchor rod for oilwater separating workshopin Lingao Nuclear Power StationPEI Aiguo(Guangdong Electric Power esign Institute,Guangzhou 510600,China) Abstract：The oil-water separating workshop (FS) in Lingao Nuclear Power Station is an 11.7 m

3、-deep underground structure near the sea.The water lever around FS is high and in connection with the sea water,so the anti-floating stability analysis and the selection of antifloating method are the critical factors in design.The design of the antifloating anchor rod for FS is introduced and the c

4、alculation model of the base with the antifloating anchor rod is discussed.The engineering practice shows that the anti-floating anchor rod is a simple and valid method for solving the floating of underground structures when the geological conditions are adaptable.Keywords:anti-floating anchor rod;u

5、pright resistance;oil-water separator;FS workshop;underground structure岭澳核电站油水分离器厂房FS位于循环水泵房PX与排水虹吸井CC之间，是用来收集并处理含油污水的技术性厂房。如图1所示，厂房由贮存池和油水分离室两层组成，为17.2 m× 9.2 m×11.7 m的地下式钢筋混凝土结构。厂房靠近海边，离循环水泵房PX的取水前池仅2030 m，地下水与海水相通，随潮位变化，故其抗浮稳定分析与抗浮措施选择是设计的控制因素。 1抗浮稳定分析1.1正常使用工况厂房内贮存池空池，厂房外地下水位为设计高水位4.11

6、 m（相对标高，0.00 m相当于珠基7.00 m，下同），抗浮力G(屋面、楼面、底板、侧墙自重)=11 623.1 kN，浮力F=w hA=10.3 kN/m3×(11.74.11)m×17.2 m×9.2 m=12 370.7kN，安全系数K1=G/F=0.94<1.10(不满足文献1要求)。1.2施工工况厂房内贮存池空池，厂房外地下水位为设计高水位6.13 m，此时侧墙浇至6.0 m，屋面、楼面均未施工。抗浮力G(底板、未浇至顶部的侧墙自重)=6 275.8 kN，浮力F=9 078.4 kN，安全系数K2=0.69<1.05(不满足文献1要求)

7、。以上计算表明：厂房在正常使用工况和施工工况下抗浮稳定均不满足文献1要求，必须采取有效的抗浮措施。 2抗浮锚杆设计目前常用的抗浮方式有四种：自重抗浮、配重抗浮、嵌固抗浮和锚固抗浮。抗浮方式的选择主要考虑所缺抗浮力的大小、地质条件两个因素。当所缺抗浮力较小时，采用自重抗浮和配重抗浮较有效；当地质条件较好，即结构底板离完整基岩面较近或嵌入一定深度时，采用嵌固抗浮和锚固抗浮较有效。FS厂房正常使用和施工工况抗浮稳定安全系数分别为0.94、0.69，所缺抗浮力较大。其地层分布如下：上层为人工回填土，厚9.77 m；中层为海积卵石层，厚4.0 m；下层为中等风化角岩。厂房底板标高为11.7 m，其持力层

8、为海积卵石，底板至中等风化角岩面仅4.07 m，适合选用锚固抗浮。锚杆布置如图2所示，沿长度方向布置9列，沿宽度方向布置5行，45根 32 mm的螺纹钢筋锚杆。2.1抗浮稳定验算单根锚杆抗拔力设计值Fth=120 kN，锚杆总数45根，则正常使用工况抗浮稳定安全系数2.2锚杆验算钻孔直径d=0.1 m，锚杆入岩至少h=2 m，水泥砂浆标号为M30，则单根锚杆抗拔承载力Fc=0.8dhf.其中f为岩石与砂浆间黏结强度特征值，角岩与标号为M30砂浆间f=400 kPa。计算得Fc=201 kN，Fth=120 kN<Fc(满足要求)。钢筋直径32 mm（Ag=804.2 mm2），则Ath=

9、Fth/=387.1 mm2，Ath<Ag(满足要求)。其中为钢筋强度。 3带锚杆的底板内力分析锚杆在底板下的常规布置有两种：一种是沿着底板下侧壁的位置布置，另一种是整个底板均匀布置；前者不改变底板的受力，但底板的计算跨度大，跨中弯矩大，后者可改善底板的受力，但内力分析复杂。该设计综合了两者的优点，采用底板中设暗梁的方法，不仅大大减小了底板的计算跨度，而且使内力分析明确、简单。沿长度方向取单宽计算，则其计算模型为弹性支承梁，如图3、4所示。 a)正常使用工况图3中弹簧刚度k=80 MN/m，侧壁传至底板的弯矩与力分别为M1=343 kN·m 和F1=192 kN，立柱传至底板的力F2=45.4 kN，浮力与底板自重的差为F1=60.6 kN。b)施工工况图4中弹簧刚度k=80 MN/m，侧壁传至底板的弯矩与力分别为M=227.2 kN·m和F=73.8 kN，浮力与底板自重的差为F2=39.8 kN。可见，抗浮锚杆减小了底板的计算跨度，使底板跨中弯矩大大减小。 4结论与建议岭澳核电站工程建设的实践表明：油水分离器厂房FS采用锚杆抗浮措施是有效的。当地下结构所缺抗浮力较