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    大型排水構筑物的抗浮設計
    作者:佚名    信息中心來源:不詳    點擊數:    更新時間:2007-7-22    【字體:
    目前,在抗浮設計上,主要采用抗與放的方法。所謂抗,即是配重抗浮、錨固抗;所謂放,即是降水抗浮和設觀察井抗浮。具體采用哪一種方法,尚應根據工程的具體情況而定,同時還應著重考慮對工程造價的影響。下面就各種抗浮方式進行探討并做經濟分析比較。JMz中國建筑網一.    抗浮方式的探討:JMz中國建筑網1.   配重抗。盒⌒退匾话悴恍枰渲乜垢,因其池壁相距JMz中國建筑網較近, 再加上底板向外突出部分上部的土重和壁板與土的摩擦力(規范未計入以策安全),抗浮安全系數很容易滿足規范要求。JMz中國建筑網    砼的缺點之一是自重大,但事物均有兩面性,抗浮時自重越大越有利。配重抗浮一般有三種方法,一是在底板上部設低等級砼壓重;二是設較厚的鋼筋砼底板;三是在底板下部設低等級砼掛重。一、二種方法的優點是簡單可靠,當構筑物的自身重度與浮力相差不大時,應盡量采用配重抗浮,對工程造價的影響小,投產后亦沒有管理成本。但構筑物的自身重度與浮力相差較大時,本方法將會增加工程量使土建造價提高,原因是配重部分要扣除浮力,導致配重部分的厚度增大;較大的埋深也將增加挖方量和排水費用,同時也會增大基底壓力,引起較大的地基變形。如采用底板上設低等級砼壓重的方法,將會使壁板的計算長度H加大,而壁板根部的彎矩值與H是平方關系,這樣會使壁板根部的彎矩值增長較快,彎矩值較大時,板厚和配筋也會相應增大;如采用較厚的鋼筋砼底板的方法,其工程量與設低等級砼壓重相差不多,壁板的彎矩值雖小,但底板的鋼筋用量會有些許增加;如采用底板下設砼掛重的方法,壁板的彎矩值小,底板的鋼筋用量也不會增加,但底板和掛重部分砼須用鋼筋連接,施工比較麻煩,當地下水對鋼筋和砼具有侵蝕性時,設砼掛重的方法須謹慎。JMz中國建筑網2.   錨固抗。哄^固抗浮一般有兩種方法:JMz中國建筑網a) 錨桿:錨桿是在底板和其下土層之間的拉桿,當底板下有堅硬土層且深度不大時,設錨桿不失為一種即簡便又經濟的方法;近年來,在飽和軟粘土地基中,也有采用土錨技術的,也有采用短錨加擴大頭技術的。錨桿的直徑一般為150~180mm。錨桿抗浮有三個問題需要注意,一是受力問題,當構筑物內無水時,錨桿處于受拉狀態,當構筑物滿水時,錨桿又處于受壓狀態,錨桿的底端類似于樁端,錨桿在反復拉壓狀態下的工作性能有待進一步的實驗研究;二是施工問題,錨桿的施工需有專門的機械,施工前要進行試驗,同時,較細的錨桿在施工時有一定的難度,如何控制鋼筋偏移,如何使灌漿飽滿、如何避免斷桿等都是施工難題,尤其是錨桿較長時,不如配重抗浮來得簡便。三是適用性,當地下水對鋼筋有侵蝕性時, 細錨桿的耐久性問題不易解決,這將在一定程度上限制其適用性。JMz中國建筑網b) 抗拔樁: 抗拔樁利用樁側摩阻力和自身重度來抵抗浮力,樁型可采用灌注樁或預制樁,樁徑一般為400mm,也可采用方樁,樁距和樁長應通過計算確定,樁距不宜過大,否則會增加底板厚度,樁端最好能伸入相對較硬的土層?拱螛兑灿欣瓑菏芰栴},但其施工較簡單,耐久性亦比錨桿容易得到保證。JMz中國建筑網3. 降水抗。哼@是抗浮設計的另一條思路,即不硬抗,而采用放的方法。具體做法是在構筑物底板下設反濾層,在構筑物周圍設降水井,降水井和反濾層間用盲溝相連,當構筑物因檢修設備而需要放空時,可在降水井內抽水使地下水位降至底板下,從而保證構筑物的穩定。降水抗浮的關鍵問題是反濾層的設計,當土的顆粒較細時,應采取可靠措施防止土粒隨地下水的漲落而進入反濾層,引起反濾層堵塞而失去作用。降水抗浮的優點是工程造價低,因采取了抗浮措施,構筑物的設計可按無地下水時考慮。當地下水位很高且地基土較軟時,采取降水抗浮措施可大大降低工程造價。但降水抗浮也有其缺點,第一是可靠性,雖然構筑物在設計使用年限內放空檢修的時間很短,但每年也有一二次,如反濾層被堵塞,則水位很難降至底板以下;第二,如果遇到非正常排空,將會發生構筑物上浮事故。當然,在排水工程中,可采取適當的措施,在非正常排空時使地下水自動進入構筑物內,提高構筑物的可靠度。JMz中國建筑網4. 觀察井抗。汉徒邓垢∠嗨,只是不設反濾層,利用地JMz中國建筑網下水的漲落安排構筑物放空檢修的時間。方法也很簡單,在構筑物周圍設若干觀察井,井內標示可放空檢修的臨界水位線,如在一個時期內地下水位低于臨界水位,則可放空檢修。應該講,在地下水位漲落差較大的地區采用本方法,是所有抗浮方法中土建工程造價最低的。其缺點是檢修時間不靈活,且有一定的管理成本,非正常排空亦有可能發生上浮事故。JMz中國建筑網二.    經濟分析比較:JMz中國建筑網例:某排水工程終沉池,內徑40m,池凈高5m,地下水位距池底板頂3.0m?垢》椒ǚ謩e為:1.配重抗。ㄔO較厚的鋼筋砼底板);2.抗拔樁抗;3.降水抗;4.設觀察井抗浮。其工程量分別為:JMz中國建筑網1.配重抗。篔Mz中國建筑網挖土方:2508 m3;3.86×2508=9681元JMz中國建筑網素砼墊層C10:134m3;145×134=19430JMz中國建筑網鋼筋砼底板C25:2904 m3;460×2904=1335840JMz中國建筑網預應力砼池壁C40:190m3;899×190+40000=210810JMz中國建筑網2.抗拔樁抗。篔Mz中國建筑網挖土方:200 m3;3.86×200=772JMz中國建筑網直徑400mm沉管灌注樁,長12m:150根;548×1.51×150=123892JMz中國建筑網素砼墊層C10:134m3;145×134=19430JMz中國建筑網鋼筋砼底板C25:594 m3;460×594=273240JMz中國建筑網預應力砼池壁C40:190m3;899×190+40000=210810JMz中國建筑網3.降水抗。篔Mz中國建筑網挖土方:200 m3;3.86×200=772JMz中國建筑網素砼墊層C10:134m3;145×134=19430JMz中國建筑網鋼筋砼底板C25:413 m3;501×413=206913JMz中國建筑網預應力砼池壁C40:190m3;899×190+40000=210810JMz中國建筑網反濾層:726 m3;59.5×726=43197JMz中國建筑網降水井:4座;1521×4=6084JMz中國建筑網4.設觀察井抗。篔Mz中國建筑網素砼墊層C10:134m3;145×134=19430JMz中國建筑網鋼筋砼底板C25:413 m3;558×413=230454JMz中國建筑網預應力砼池壁C40:190m3;899×190+40000=210810JMz中國建筑網觀察井:3座;1521×3=4563JMz中國建筑網其土建工程造價(直接費)分別為:JMz中國建筑網1.配重抗。 1575761元JMz中國建筑網2.抗拔樁抗。628144元JMz中國建筑網3.降水抗。  487206元JMz中國建筑網4.設觀察井抗。465257元JMz中國建筑網——依據1999年全國市政工程定額。土方工程量為相對量。JMz中國建筑網需要說明的是,本例的結果并無傾向性,抗浮方案的確定是一個復雜的問題, 工程造價是重要因素但不是決定性因素。JMz中國建筑網
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