水泵站的沉箱形式分析

水泵站的沉箱形式分析

塔吊基礎結(jié)構(gòu)形式的比較與選擇：在某水泵站的設計工程中，由于地帶屬動態(tài)沉積帶，水位變幅大，混凝土塔吊基礎必須要高出最高水位，使得塔吊高度很高；站址處土壤上層一般為夾卵石的粗砂沉積層，底層為風化和未風化的泥巖，暴露后迅速吸水并膨脹，強度低、不穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)計算時不僅要考慮豎向重力荷載、橫向風力、橫向水流力，而且要考慮漂浮物的作用力和橫向沖擊力、沉積物作用力以及水流對基礎的沖刷侵蝕作用。因此，基礎的結(jié)構(gòu)形式選擇十分重要。幾種基礎結(jié)構(gòu)型式的比較：

（1）重力式基礎。重力式基礎因其底面積大而減少了正壓力，并減少了因剪切而發(fā)生破壞的可能性。然而，由于承受水壓力的面積增大，周圍的水流流速提高，使得基礎易發(fā)生沖刷，導致由于沖刷掏空了基礎而引起塔體傾斜破壞。

（2）混凝土樁基礎。許多泥石基礎都選用設計可靠的混凝土樁基礎。要求混凝土樁打在堅實可靠的巖石中而且樁孔很緊。施工中經(jīng)常發(fā)生因泥石層移動而導致基礎板抬起，使樁受拉破壞?，F(xiàn)場灌注樁在水下鉆孔時容易發(fā)生損壞，并容易受到卵石的阻礙，無法鉆孔。

（3）沉箱基礎。由于沉箱具有較大的承載面積，因而不需要打得很深，可以說，沉箱結(jié)合了樁基和重力式基礎兩者的優(yōu)點。雖然用機械或人工在大直徑沉井中開挖卵石層均沒有困難，但預先確定堅實巖石層的深度對于基礎結(jié)構(gòu)的選擇仍然是十分重要的。如果不能把沉箱穩(wěn)固地插入堅硬的巖石中，而只是靠沉箱承受橫向荷載，則比樁基更易受到?jīng)_刷的威脅。

沉箱有以下幾種形式：

1.把多個沉箱剛性聯(lián)接起來，沿河流的流向平行布置，并放置到不同的深度，沉箱就可以把懸臂荷載轉(zhuǎn)變?yōu)榧羟泻奢d，這樣，橫向荷載就不單單是由巖石上所建的單個結(jié)構(gòu)承受；

2.如果堅實巖石層太狹小，以致于不能安放多個沉箱，則可選擇主動支撐的單個大直徑沉井，用巖石螺栓及預應力鋼纜錨將沉井錨定；

3.如果橫向荷載太大，超過上述主動支撐系統(tǒng)承載能力時，可以采用主動支撐與被動支撐相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，即通過增加小直徑鋼樁并沿沉井周圍布置預應力鋼纜進行加固。因此，只要能把預應力鋼纜可靠地錨定在堅實的巖石上，與支撐平臺聯(lián)接，灌漿填實，就能承受懸臂荷載。

基礎結(jié)構(gòu)型式：選擇河床的工程特性及河流洪水特性將是最終基礎方案選擇的重要決定因素，在基礎剪切強度和安全系數(shù)、可承受的風險與投資的關系等方面進行了技術經(jīng)濟比較后，參考該流域其它已建泵站的經(jīng)驗，最終選擇主動支撐和被動支撐相結(jié)合的大直徑沉井基礎設計方案，沉井直徑為1.5m，高度為25.6m，地面以上高度為11.5m，鋼纜錨固在離地面26m深的巖基上。

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