水泵站的沉箱形式分析

水泵站的沉箱形式分析

塔吊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式的比較與選擇：在某水泵站的設(shè)計(jì)工程中，由于地帶屬動(dòng)態(tài)沉積帶，水位變幅大，混凝土塔吊基礎(chǔ)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(fēng)化和未風(fēng)化的泥巖，暴露后迅速吸水并膨脹，強(qiáng)度低、不穩(wěn)定；結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不僅要考慮豎向重力荷載、橫向風(fēng)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(chǔ)的沖刷侵蝕作用。因此，基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式選擇十分重要。幾種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式的比較：

（1）重力式基礎(chǔ)。重力式基礎(chǔ)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(chǔ)易發(fā)生沖刷，導(dǎo)致由于沖刷掏空了基礎(chǔ)而引起塔體傾斜破壞。

（2）混凝土樁基礎(chǔ)。許多泥石基礎(chǔ)都選用設(shè)計(jì)可靠的混凝土樁基礎(chǔ)。要求混凝土樁打在堅(jiān)實(shí)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(dòng)而導(dǎo)致基礎(chǔ)板抬起，使樁受拉破壞。現(xiàn)場灌注樁在水下鉆孔時(shí)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(chǔ)。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(chǔ)兩者的優(yōu)點(diǎn)。雖然用機(jī)械或人工在大直徑沉井中開挖卵石層均沒有困難，但預(yù)先確定堅(jiān)實(shí)巖石層的深度對于基礎(chǔ)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(jiān)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(gè)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(gè)結(jié)構(gòu)承受；

2.如果堅(jiān)實(shí)巖石層太狹小，以致于不能安放多個(gè)沉箱，則可選擇主動(dòng)支撐的單個(gè)大直徑沉井，用巖石螺栓及預(yù)應(yīng)力鋼纜錨將沉井錨定；

3.如果橫向荷載太大，超過上述主動(dòng)支撐系統(tǒng)承載能力時(shí)，可以采用主動(dòng)支撐與被動(dòng)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(yù)應(yīng)力鋼纜進(jìn)行加固。因此，只要能把預(yù)應(yīng)力鋼纜可靠地錨定在堅(jiān)實(shí)的巖石上，與支撐平臺聯(lián)接，灌漿填實(shí)，就能承受懸臂荷載。

基礎(chǔ)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(chǔ)方案選擇的重要決定因素，在基礎(chǔ)剪切強(qiáng)度和安全系數(shù)、可承受的風(fēng)險(xiǎn)與投資的關(guān)系等方面進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，參考該流域其它已建泵站的經(jīng)驗(yàn)，最終選擇主動(dòng)支撐和被動(dòng)支撐相結(jié)合的大直徑沉井基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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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