荷載及穩定分析

.1 用于預制泵站穩定分析的荷載應包括：自重、靜水壓力、揚壓力、土壓力、泥沙壓力、波浪壓力、地震及其它荷載等。其計算應遵守下列規定：

1 自重包括泵站結構自重、填料重量和*設備重量；

2 靜水壓力應根據各種水位計算。對于多泥沙河流，應計及含沙量對水的重度的影響；

3 揚壓力應包括浮托力和滲透壓力。滲透壓力應根據地基類別，各種情況下的水位組合條件，泵站基礎底部防滲、水設施的布置情況等因素計算確定。對于土基，宜采用改進阻力系數法計算；對巖基，宜采用直線分布法計算；

4 土壓力應根據地基條件、回填土性質、擋土高度、填土內的地下水位、泵站結構可能產生的變形情況等因素，按主動土壓力或靜止土壓力計算。計算時應計及填土面坡角及載；

5 淤沙壓力應根據泵站位置、泥沙可能淤積的情況計算確定；

6 風壓力應根據當地象臺站提供的風向、風速和泵站受風面積等計算確定。計算風壓力時應考慮泵站周圍地形、地貌及附近建筑物的影響；

7 其他荷載可根據工程實際情況確定。

.2 預制泵站可能同時受各種荷載進行組合。用于泵站穩定分析的荷載組合應按表.2的規定，必要時還應考慮其它可能的不利組合。

.3 各種荷載組合情況下的泵站基礎底面應力應不大于泵站地基承載力。

土基上泵站基礎底面應力不均勻系數的計算值不應大于本規程附錄A表A.0.1規定的值。

巖基上泵站基礎底面應力不均勻系數可不控制，但在非地震情況下基礎底面邊沿的小應力應不小于零，在地震情況下基礎底面邊沿的小應力應不小于-100kPa。

3.4 荷載與揚程計算

.1 設計泵站時應將可能同時的各種荷載進行組合。

.2 泵站沿基礎底面的抗滑穩定安系數應按(5.4.2-1)式或(5.4.2-2)式計算：

K_c=fΣG/ΣH　 (5.4.2-1)

K_c=f′ΣG+C₀A/ΣH　 (5.4.2-2)

式中　K_c——抗滑穩定安系數；

ΣG——于泵站基礎底面以上的部豎向荷載（包括泵站基礎底面上的揚壓力在內，kN）；

ΣH——于泵站基礎底面以上的部水平向荷載(kN)；

A——泵站基礎底面積(m)；

f——泵站基礎底面與地基之間的摩擦系數，可按試驗資料確定；當試驗資料時，可按本規準附錄A表A.0.2規定值采用；

f′——泵站基礎底面與地基之間摩擦角Φ₀的正切值，即f'=tgΦ₀；

C₀——泵站基礎底面與地基之間的單位面積粘結力(kPa)。

對于土基，Φ₀、C₀值可根據室內抗剪試驗資料，按本規準附錄A表A.0.3的規定采用；對于巖基，Φ₀、C₀值可根據野外和室內抗剪試驗資料，采用野外試驗峰值的小值平均值或野外和室內試驗峰值的小值平均值。

當泵站受雙向水平力時，應核算其沿協力方向的抗滑穩定性。

當泵站地基力層為較深厚的軟弱土層，且其上豎向荷載較大時，尚應核算泵站連同地基的部分土體沿深層滑動的抗滑穩定性。

對于巖基，若不利于泵站抗滑穩定的緩傾角軟弱夾層或斷裂面存在時，尚應核算泵站可能組合滑裂面滑動的抗滑穩定性。

.3　預制泵站基礎底面應力應根據泵站結構布置和受力情況等因素計算確定。

1　對于矩形或圓形基礎，當單向受力時，應按(5.4.3-1)式計算：

P_maxmin=ΣG/A±ΣM/W　（.4-1)

式中：P_maxmin——泵站基礎底面應力的大值或小值(kPa)；

ΣM——于泵站基礎底面以上的部豎向和水平向荷載對于基礎底面垂直水流向的形心軸的力矩 (kN·m)；

W——泵站基礎底面對于該底面垂直水流向的形心軸的截面矩(m)。

2　對于矩形或圓形基礎，當雙向受力時，應按(5.4.3-2)式計算：

P_maxmin=ΣG/A±ΣMx/±ΣMy/Wy　 （.3-2)

式中：ΣM_x、ΣM_y——于泵站基礎底面以上的部水平向和豎向荷載對于基礎底面形心軸x、y的力矩 (kN·m)；

W_x、W_y——泵站基礎底面對于該底面形心軸x、y的截面矩(m)。

.4 　設計揚程應按設計流量時的集水池水位與出水管水位差和水泵管路系統的水頭損失以及安水頭確定。在設計揚程下，應滿足泵站設計流量要求。

.5　平均揚程可按(5.4.5)式計算加權平均凈揚程，并計入水力損失確定；或按泵站進、出平均水位差，并計入水力損失確定。

H=ΣH_iQ_it_i/ΣQ_it_i　(.5)

式中　H——加權平均凈揚程(m)；

H_i——i時段泵站進、出水水位差(m)；

Q_i——i時段泵站提水流量(m/s)；

t_i——i時段歷時(d)。

在平均揚程下，水泵應在區工作。

.6　高揚程應按泵站出水高水位與進水池低水位之差，并計入水力損失確定。

.7　低揚程應按泵站進水高水位與出水低水位之差，并計入水力損失確定。