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水工建筑物抗震設計標準范文1
【關鍵詞】:水閘安全鑒定論證;調查分析;安全評價;報告編制
水閘是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭建筑物,多建于河道、渠系及水庫、湖泊岸邊。其主要作用是控制流量和調節水位,還可擔負防止潮水倒灌以及汛期排泄洪(澇)水的功能。在工程實踐中,水閘除單獨使用外,還經常與其他水工建筑物組成水利樞紐,共同發揮作用。
由于水閘的應用十分廣泛,我國已建成各類水閘5萬多座,其中大型水閘480余座,中型水閘3280余座,小型水閘4.6萬余座,數量為世界之最。水閘在防洪除澇、農業灌溉、攔潮蓄淡、火力發電、城鄉供水、景觀旅游、生態環境等方面發揮了巨大的作用,取得了顯著的經濟效益、社會效益和生態環境效益。
盡管如此,在已建水閘中,有的由于缺乏合理規劃、設計標準低、施工質量差、設施不配套等原因而存在“先天不足”;有的經多年運行,在復雜的自然條件和外力作用下,其材料性能和受力狀態不斷變化,加上管理水平不高,維修養護不夠,導致病害的發生、發展,功能下降;有的由于災害因素,如地震、火災、超標準洪水等,造成超載,使結構或構件造成損壞或損傷。
根據有關統計資料,我國有大型病險水閘248座,占大型水閘總數的51%;中型病險水閘1505座,占中型水閘總數的46%。估計小型水閘的病險率更高,病險水閘大量存在,病險工程的安全狀況已成為政府和社會的心腹之患。
為保證水閘運行安全,規范地開展水閘安全鑒定工作,水利部頒布了水利行業標準《水閘安全鑒定規定》,根據該標準,水閘安全鑒定論證工作具備的基本程序為:工程現狀調查分析、現場安全檢測、工程復核計算、水閘安全評價、水閘安全鑒定工作總結等內容。從操作主體來看,工程現狀的調查分析一般由水閘管理單位承擔,現場安全檢測和工程復核計算由委托的具備相應資質的檢測單位和設計單位來進行。
(一)工程現狀的調查分析
工程現狀的調查分析一般從技術資料收集、工程現狀全面檢查和對工程存在的問題進行初步分析。技術資料的收集包括設計、施工和工程管理等方面,一是設計資料內容應涵蓋以下內容:工程地質勘測和水工模型試驗;工程的設計文件和圖紙等。二是施工資料包括施工技術總結資料;工程資料監督檢測或工程建設監理資料;觀測設施的考證資料及施工期觀測資料;工程竣工圖和驗收交接文件等。三是技術管理資料應包括技術管理的規章制度;控制運用技術文件及運行記錄;歷年的定期檢查、特別檢查和安全鑒定報告;工程資料成果;工程大修和重大工程事故處理措施等技術資料等。工程現狀調查分析報告應包括下列內容:①是基本情況,如工程概況、設計施工情況、技術管理情況等。②是工程安全狀態初步分析:應對水閘的土石方工程、混凝土結構、閘門等工程設施的安全狀態和啟閉機、電氣設備等的完好程度以及觀測設施的有效性等逐項詳細描述,并對工程存在的問題和缺陷的產生的原因進行初步分析。③是提出合理建議。根據初步分析結果,提出需進行現場安全檢測和工程復核計算的項目及對工程大修或加固的建議。工程現狀全面檢查應在已有的檢查觀測成果基礎上進行,應特別注意檢查工程的薄弱部位和隱蔽部位,如水閘底部工程部位和閘門及啟閉機部位是工程常見的薄弱部位和隱蔽部位,在檢查中發現這些問題和缺陷,要初步分析其成因和對工程安全運行存在的影響。
(二)現場安全檢測
現場安全檢測依據的標準、規程和規范有:《水閘安全鑒定規定》、《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》、《水工混凝土技術規程》、《鉆芯法檢測混凝土規程》及《水工混凝土結構設計規范》等。檢測的內容包括混凝土的強度、碳化深度及鋼筋保護層厚度等反應混凝土工程現狀的質量指標進行檢查;裂縫、缺損及滲漏等外觀缺陷;伸縮縫及止水帶的損壞及錯位情況;鋼筋的銹蝕程度;防滲、倒滲和消能防沖設施的有效性和完整性檢查。檢測后,應對檢測結果進行分析,提出比較合理的建議并拿出較為合理的處理方案。
(三)工程復核計算
工程復核包括水閘防洪排澇標準復核和過水能力復核、水工結構安全復核、金屬結構安全復核三部分。復核計算應以最新的規劃數據、檢查觀測資料和安全檢查觀測資料和安全檢測成果為主要依據,按照現行《水閘設計規范》及其它有關標準執行。
防洪排澇標準復核與過流能力復核
水閘現有防洪排澇標準應滿足現行規范《防洪標準》非常運用洪水標準及現有標準堤塘防洪標準;最大過流量應能安全下泄;閘頂高程應滿足規范要求。在進行以上復核的時候,應該研究近年的水文基本數據,若屬無實測資料地區,應采用暴雨途徑計算設計流量,按照小流域推理公式法和瞬時單位線法兩種方法計算,并進行成果合理性分析取值;并對暴雨洪水特性及歷史洪水進行分析,綜合分析后看當時的設計標準是否能滿足現在的需要。
水工結構安全復核
水工結構安全復核主要是復核閘室、岸墻、翼墻的整體穩定性、抗滲穩定性、消能防沖和結構強度等。復核應以新測定的物理力學參數如材料強度、地基土和填料土的容重等基本工程性質指標進行。一是閘室的復核。閘室穩定復核計算宜取兩相鄰順水流方向永久縫隙之間的閘段作為計算單位。二是消能設施的復核。常用的消能設施有消力池、綜合式消力池和消力池、消力墩、消力梁等輔助消能工,目前大部分水閘采用消力池。消能防沖復核主要復核消力池的深度、長度,消力池底板的厚度和海漫的長度等。三是抗震復核。根據《水工建筑物抗震設計規范》要求,抗震設防烈度為6度時,可不進行抗震復核??拐鸱€定和結構強度驗算是水閘抗震驗算的主要形式??拐痱炈愕牟课恢饕性陂l室和兩岸連接建筑物及其地基、各部位的結構構件。
(3)金屬結構安全復核
金屬結構存在于閘門上。由于閘門分類眾多,因此在復核驗算中要根據不同的閘門型式采用相應的計算公式。 鋼閘門結構發生嚴重銹蝕而導致截面削弱的,應進行結構強度、剛度和穩定性驗算。另外,閘門的零部件和埋件等發生嚴重銹蝕或磨損的,應按實際截面進行強度復核。
閘門的預埋件一般包括主軌、反軌、側軌、止水座、底坎、門楣、護角、護面以及在弧形閘門中的支鉸鉸座、支承梁等。由于在閘門設計中,埋設件的計算主要是主軌構件,其它一般不作計算,因此,在水閘現場檢查和安全檢測中發現有主軌彎曲、突起、或者砼開裂、脫落的,應進行主軌強度復核。
此外,還有閘門零部件強度復核、啟閉力預算等復核,在此不在詳細贅述。
(四)水閘安全評價
水閘安全評價一般從防洪排澇安全評價、水工結構安全評價、金屬結構安全評價三個方面進行評價:一是水工結構安全評價。根據工程相關成果按《水閘設計規范》及有關標準對水工結構各個項目進行評價,評定是否滿足有關規程規范的要求。二是金屬結構安全評價。按照《水利水電工程鋼閘門設計規范》及《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》評價鋼閘門是否滿足規范要求。
根據以上安全評價,得出評定水閘的安全類別:一類閘是運用指標能達到設計標準,響正常運行的缺陷,按常規維修養護即可保證正常運行。二類閘是運用指標基本達到設計標準,工程存在一定損壞,經大修后,可達到正常運行。三類閘則是運用指標達不到設計標準,工程存在嚴重損壞,經除險加固后,才能達到正常運行。四類閘則是運用指標無法達到設計標準,工程存在嚴重安全問題,需降低標準運用或報廢重建。
(五)水閘安全鑒定論證報告的編制
水閘安全鑒定論證報告的編制是對論證成果的文字性說明,報告的編寫應按照規定的提綱進行編寫,作為一項文字性說明,報告編寫應追求文通字順,文字簡練,條理清楚,重點突出,材料翔實,客觀公正,最后注意要反復修訂、校對,以至最終結稿。
參考文獻:
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水工建筑物抗震設計標準范文2
中運河為金山區的區管河道,西自惠高涇,東入龍泉港,穿越整個浦南東片,是該片東西向規劃骨干河道之一。中運河全長約19km,由西向東分別與石臼浦、新張涇、張涇河、紫石涇、新涇塘及長樓港等縱向骨干河道相交,沿線涉及呂巷鎮、亭林鎮及金山工業區,本工程的實施范圍:東起龍泉港,西至朱林公路橋,整治河道全長4.834km。
本次工程的任務主要是:疏拓中運河,保證河道防洪除澇功能;防止岸坡繼續坍塌,實現水土保持等環境景觀綜合功能;滿足水資源調度要求,為區域水環境保護和改善起到積極作用;增加中運河通航尺度。工程內容包括河道疏浚、護岸、跨河橋梁、老橋拆除及兩岸各6m的陸域范圍建設工程,其中河道中心線總長4834m,開挖水上方14.73萬m3,疏浚水下方47.41萬m3;護岸分為A、B、C三種類型,總長度為9671m,拆除、新建橋梁兩座。
1、設計標準與主要設計參數
1.1、工程等別及建筑物級別
河道整治工程為Ⅲ等工程,河道、護岸等永久性建筑物按3級水工建筑物設計;
其余次要建筑物按4級水工建筑物設計,臨時性建筑物按5級水工建筑物設計;
橋梁工程中亭衛公路橋機動車道汽車荷載等級為公路―Ⅰ級,人行道人群荷載為3.5kN/m2;中運漕三號橋荷載等級按公路―Ⅱ級適當折減。
1.2、通航標準
最高通航水位為3.0m,最低通航水位為2.0m。橋下通航凈空按凈寬30m,凈高5m控制,梁底高程不低于8.0m。
1.3、防洪標準
內河除澇最高水位3.90m,河道兩岸堤防以該水位作為防御最高水位。
1.4、抗震設防標準
根據《建筑抗震設計規范》,本工程區地震動峰值加速度為0.10g,主要建筑物抗震設防烈度為7度。
1.5、特征水位
常水位一般在2.5~2.8m,規劃除澇設計最高水位為3.90m,規劃除澇預降水位為2.0m。
1.6、水質標準
根據水功能區劃,中運河水質標準為Ⅳ類。
1.7、航道標準
根據《金山區內河港口規劃》,中運河航道等級由現狀Ⅵ級航道提高到Ⅴ級航道,最高通航水位為3.0m,最低通航水位為2.0m。
2、金山區防汛特征
2.1地理位置
金山區位于東經121°~121°25′,北緯30°40′~30°58′。東與奉賢區接壤,北與松江區、青浦區相連,西與浙江省平湖市、嘉善縣為鄰,南臨杭州灣,屬沿海地區。本工程地處金山區朱行鎮,工程的實施范圍:東起龍泉港,西至朱林公路橋,整治河道全長4.834km。工程受臺風、汛期影響較大,是防汛防臺的重要位置。
2.2、防汛風險分析
影響本工程的防汛主要是臺風、暴雨及。
臺風、暴雨、等自然災害對本地區的影響及歷史上最大的災害的危害概況:
1)熱帶風暴(臺風):金山區每年汛期遭受約2個臺風的侵襲。1997年8月19日受9711號臺風影響,金山大橋水位高達4.07m,超警戒水位0.57m,超歷史最高水位0.26m(1954年8月2日,3.81m),金山嘴海洋水文站實測海潮位高達6.57m,超歷史最高記錄0.6m(1994年8月22日,5.97m),相鄰石化水文站實測最位高達6.75m。兩站均超過三百年一遇頻率。最大風力10級(風速28.5米/秒)。
2)暴雨:全區最大年降雨量1715.7毫米(1999年),最大月降雨量593.6毫米(1999年6月),最大日降雨量210.9毫米(1991年9月5日)。1997年7月11日,全區普降大暴雨,楓涇、廊下等地日雨量均超過150毫米。1997年11月至1998年4月,由于連續陰雨,期間總降雨量達729.9毫米,比常年同期增加一倍以上,創近百年來冬汛降雨記錄,水位驟增,金山大橋水位高達3.79米,造成西北部8000多畝麥子、油菜田受淹,冬季排澇抗災在金山區歷史上少見。
3)、洪水:1999年7月2日,因受強梅雨和杭嘉湖洪水下泄、天文頂托等多重影響,金山大橋水位高達4.08m,再次刷新1997年歷史最高水位。汛期內超防洪警戒線103次(梅雨期內53次),是金山歷史上絕無僅有的。
歷史資料顯示:金山區每年都要遭受太平洋熱帶氣旋的襲擊,對金山區有影響的臺風平均每年有2次左右,臺風帶來大風、暴雨等災害將河道施工造成重大影響。
二、防汛措施
中運河是金山區東西方向唯一的一條河道,對整個金山片區防洪排澇至關重要,應金山工業區要求,本工程需采用斷流法施工,而且施工過程中必須要跨越兩個汛期,因此防汛任務非常艱巨。
2.1、支河防汛
根據現場踏勘,本段中運河一期工程內涉及支流河道13條,其中7條河道的另一端都與外河貫通,6條河道為斷頭浜,經過現場實際測量,7條河道平均上口寬15m,下口寬2m,河底高程1m,河岸高程4m,平均過水面積25.5 m2。施工過程中采用土壩圍堰的方法與中運河進行隔離,圍堰高4m。剩余的6條斷頭浜,其中2條河道較長,需要修筑土圍堰,并埋設Ø1000cm圓管涵,每處圍堰埋管2道,由于常水位一般在+2.4~+2.6米,因此管底高程以+2.5米。另外4條斷頭浜在施工中不進行筑壩圍堰,使斷頭浜內的積水自流至中運河內,由施工班組負責抽排。
2.2、主河防汛
2.2.1、主河圍堰
圍堰采用Ø250cm松木樁圍堰,圍堰頂寬6m,邊坡按1:3進行放坡,圍堰頂高3.2m,采用雙排6m長木樁維護中間填土,最小入土深度2m,雙排木樁之間用鋼絲繩拉緊,施工的一側鋼板樁外側采用袋裝土進行堆碼,防止水壓力過大,木樁發生移位。圍堰完成后安排專人對圍堰進行養護,并組織測量人員定期對松木樁進行測量,出現異常情況及時處理。
中運河兩岸居民地坪最低標高為3.6米,因此將圍堰頂標高確定為3.2m,當圍堰內或圍堰外水位高于3.2m時可經過圍堰漫流。同時在圍堰內外兩側安設水位標,在汛期來臨時定期對水位觀察并記錄,達到報警水位3m時及時上報。
2.2.2、施工安排
提前謀劃,將汛期前定為施工節點,保證施工后的河道內有一定的儲水能力,河道斷面達到設計標準后,每延米可容納200m3雨水,相當于兩岸各1000m范圍內100毫米的強降水全部匯入中運河的水量。
2.2.3、物資、機械準備
根據現場配電布置及支河位置,在河道兩端主圍堰設置20臺8寸4kw型油浸泵,在支河新涇塘設置5臺8寸4kw型油浸泵,每小時抽水量可達45000立方米,可保證圍堰內排水要求。同時在河道兩端主圍堰處設置兩臺挖掘機值班,當外河水量過大超過3.2m時開壩放水,確保河道東西方向排水暢通。每條支河圍堰處準備草袋300條,以備水量過大時對支河圍堰進行加固。同時準備兩臺50kw發電機備用。
2.2.4、防汛組織保障
(1)成立防(渡) 汛領導小組,項目經理任組長,項目主管副經理負責組織實施,項目部科室主管及各施工班組長任組員。
(2)建立防(渡) 汛應急小分隊,在各班組上抽調精干人員,組織培訓。在緊急情況是起到及時應急救險的作用。
(3)項目部特別準備防(渡) 汛專用物料。專供防(渡) 汛工作調用,不得挪用。
2.2.5、建立健全防汛制度
1、預報制度:與上海市金山區防汛辦及氣象部門聯系,及時掌握降雨量、防汛形勢及臺風等級,并及時以短信的方式通知各施工班組長,及時安排做好防汛準備。項目部負責人對防汛準備的落實情況進行檢查,并安排專人分段值班,確保萬無一失。
2、培訓制度:由安質部組織對新進場工人,特別是工班長進行防汛知識講座,將出現暴風雨天氣及臺風等惡劣天氣時的應對措施詳細交底,并現場進行演練。
3、獎懲制度:在防汛期間項目部安排專人現場值班,對值班過程中、不負責任的行為給予重罰,對值班過程中兢兢業業,能夠及時排除險情的行為給予重將。
4、定期檢查制度:項目部在汛期每周對各作業區防汛情況進行檢查,重點對防汛物資和防汛設備的落實情況進行檢查,同時對圍堰內外水位標高記錄進行檢查,發現問題及時解決。
三、防臺防汛事故應急措施
(一)、處置方案
1、險情預警后,各工區現場人員應立即上報項目部指揮部。
2、危險地段設立危險標志,派專人值班疏導交通,避免發生事故。
3、組織自有設備、人員突擊搶險。
4、啟動應急救援預案,根據實際情況合理調配機械、人員集中搶險。
5、及時上報公司及主管部門,必要時請求支援。
6、及時補充救援物資,對搶險車輛的車況及時檢修,確保待命狀態。
7、加強值班巡查確保暢通。
8、現場排水道疏通。
9、生活區、宿舍后勤生活保障、救護。
10、施工現場腳手架、模板等的檢查與檢修。
11、施工用電、各部位配電箱、現場照明燈及架空線路的檢查、加固及搶修。
12、立即撥打“120”急救中心與醫院聯系或撥打“110、119”救助,詳細說明事故地點、嚴重程度及本部門的聯系電話,并派人到路口接應。
13、事故調查報告,并上報公司及有關上級機關。
(二)、應急處置要求
1、應急搶險分隊按照本項目部救援預案,及時聯系迅速集結,組織搶險工作,值班員必須在崗,并具備應急處理能力,迅速向上級報告。
2、所有人員和救援設備、車輛及時到場,并無條件服從調度、指派。
3、指揮組成員必須保持通訊暢通,接報后立即到位,組織指揮,落實搶險措施。
(三)、搶險后的恢復
1、在搶修工作結束后,進一步清理現場,確保無隱患和遺漏點。
2、清查搶險物資使用情況及搶險隊人員人數。
3、派專人現場值班,未終止應急狀態前,非工作人員不得進入。
4、在征得上級主管部門同意后,召開會議解除搶險應急狀態,并對人員進行安全教育,宣布注意事項和措施。
水工建筑物抗震設計標準范文3
【關鍵詞】地下室工程,結構設計,設計優化
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
隨著我國社會和經濟的迅速發展,我國地下室的建筑水平也有了很大的提高,地下工程在建筑工程中的作用也越來越重要。如果在建筑設計的過程中,對地下室結構設計中的問題不能進行解決,就會給建筑帶來很大的隱患。所以我們在地下室的工程結構設計中,要進行科學的研究和分析,只有這樣才能保證工程的安全、經濟。
二、地下室結構設計主要存在的問題及設計難點
1. 地下室結構設計主要存在的問題
地下室工程牽涉到的專業領域非常廣、專業知識相對復雜。在對建筑工程的地下室進行結構設計時,要綜合考慮到使用功能、防火功能、人防需要,還要顧及到管道、通風、攤水、采光等各個專業的相互聯系配合。對于擁有大底盤的建筑群體來說,一般來講,在塔樓部分的使用時期,基本不會發生抗浮問題。但是地下室以及裙房部位卻會有抗浮不能滿足實際要求的毛病。其設計上的主要問題表現在:
(一)結構平面的設計
(二)抗震設計
(三)地下室抗滲、抗浮設計
(四)地下室的結構超長
(五)外墻的結構設計
2.地下室結構設計難點概述
地下室工程對于具有大底盤地下室的高層建筑群體而言,塔樓部分一般在使用階段不會存在抗浮問題,但裙房及純地下室部分經常會有抗浮不滿足要求的問題。而且由于實際地下室抗浮設計中往往只考慮正常使用極限狀態,對施工過程和洪水期重視不足,因而也會造成施工過程中由于抗浮不夠而出現局部破壞,加上地下室防水工程是一項系統性工程,涉及設計、施工、材料選擇等諸多方面因素,因此造成了地下室結構設計難點繁多。
三、建筑工程地下室結構設計應當注重的問題分析
1.抗震設計
通常來講,地下室的抗震設計常遇到的問題有。一般來講地下室抗震設計中較為常見的問題為:在多層建筑中,地下室的埋深不夠。房屋的層數加上地下室在內已經達到八層,層數與高度都已經超過設計標準要求。地下室的頂板是上段結構嵌固。地下室的抗震等級應當和地上部分相同。若地上結構的抗震等級是二級,則地下部分的抗震等級也應當是二級。
2.抗滲抗浮設計
如果是在地下水位淺,或者在雨水相對較多的地區進行施工,那么,對于地下室層數為一到二層的建筑來講,常規都要考慮到使用階段的抗浮問題。純地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗滲抗浮不符合要求的情況出現。均對這種實際情況,應當采取下面的幾個措施來應對:
(一)在設計條件允許的前提下,盡可能地提高基坑底設計標高,這樣可以起到降低抗浮設防水位的目的。高層建筑基礎底板應當應用梁板筏板基礎或者是平板閥板基礎。
(二)倡導應用無梁樓蓋與寬扁梁。常規寬扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中間。寬扁梁可以有效降低地下部分高度。這樣,在降低抗浮水位上就占有一定的優勢。
(三)強化抗滲抗浮設計的另一個有效辦法是增大地下室自重。這個辦法大體有三種情況:其一是基板加載,其二是邊墻加載,其三是地下室的頂板加載。這種辦法的特點是設計與施工都相對簡單。但是不足之處在于當建筑物需要抵擋較大的浮力時,因為混凝士和相關的增重材料需求量太大,而使施工費用增加。
(四)設抗拔樁
此辦法是抗滲抗浮設計加很常用的方法之一??拱尉话闱闆r都要嵌入到埋藏淺嵌入堅硬的基巖之內。因為受施工條件和造價因素的制約,抗拔樁入巖一般不深,這就需要施工過程中對樁端進行灌漿處理。若上覆土層厚度太大,抗拔樁進不到基巖處,那就需要在樁下部設擴大頭,提高抗拔樁的抗拔能力。
3.設計優化
結構優化設計是近年來隨著房地產市場的發展而日益得到重視的成本控制方法。由于地下室的造價高,對其進行結構優化設計顯得尤為重要,具有顯著的經濟效益和社會效益。地下室結構優化可從以下幾個方面來考慮。
(一)在滿足功能要求的前提下盡量抬高地下室和降低地下室層高(減少地下室埋置深度)
地下室層高小,地下室外墻高度小,地下室開挖深度?。ü澕s土方開挖和外運),施工降水深度小,抗浮措施成本低,基坑支護成本低,縮短施工工期,節省綜合造價。
(二)合理確定抗浮設防水位
抗浮設防水位取得過高,為平衡設計浮力而采取抗浮措施,地下室底板及外墻截面或配筋增大,投資費用增加,造成浪費;抗浮設計水位取得過低,水位上升使結構產生過大內力,造成結構開裂、滲水,甚至失效浮起,建筑安全性得不到保障,同樣造成較大的經濟損失。
(三)樁基礎時應進行樁基優化
確定合理的單樁承載力;優化樁型、樁徑和樁長;采用試樁結果設計樁基礎;合理布樁;有條件時考慮樁同工作(承臺效應)。
(四)地下室底板結構優化
合理的基礎方案、底板厚度和計算模型;控制底板沉降位移差(可有效減小含鋼量)。
(五)地下室外墻結構優化
多層地下室時,宜分層變截面;具備雙向板支承條件時(扶壁柱厚度大于外墻厚度的2.5 倍或有與外墻垂直相交的鋼筋混凝土長內隔墻)宜按雙向板計算彎矩;可按考慮塑性變形內力重分布計算彎矩;根據計算和構造要求按實際支承情況不等量配筋(通長配筋加附加短筋)
(六)地下室頂板結構優化
合理的頂板樓蓋結構類型,考慮綜合造價(頂板結構造價和層高影響的造價)最經濟
(七)采用性價比高的高強度鋼筋
(八)合理的荷載取值。
四、地下室結構設計
1.地下室的基礎設計
在進行地下室基礎設計之前一定要做好工程地質的勘查工作,基礎設計可以采用預應力管樁基礎,為了能夠滿足沉降的要求,要加強巖層的承載能力,所以基于這一個要求,持力層應該要采用強風化巖和中風化巖層。
2.地下室頂板設計
如果有的地下室頂板有設置園林景觀的,覆土的厚度一定要建立在充分考慮設備管線高度和保護土層的基礎上,經過全面的考慮才對頂板上園林景觀覆土厚度和部分室內的覆土。
3.地下室的側壁設計
影響地下室側壁設計的因素有很多,例如結構自重、地面堆載及活載、防核爆等效靜荷載、側向土壓力、地下水壓力等各種因素。地下室的側壁由于情況比較特殊,會受到各種不同方向荷載的共同作用,受力情況比較復雜的情況下應該要對地下室側壁設計進行科學合理的簡化。
4.地下室底板設計
地下室底板的設計工作主要是以防滲和抗浮計算為主。地下室底板所處土層為淤泥及淤泥質土,承載力雖然比較低但是不能低于持力層,故地下室底板設計要按倒樓蓋設計,采用無梁樓蓋的方法計算,經計算地下室底板厚度要達到600 毫米。
在底板的設置上,一定要注意鋼筋配置的合理性。如果在底板上保持同一方向的鋼筋,一定要確保處于同一標高上面,但是不同方向的鋼筋并不需要放在同一個基礎面上,要過多不同方向的鋼筋處在同一個基礎面上,很容易會造成鋼筋保護層過大,導致底板窩頂情況的出現。
5. 地下室的抗浮驗算
最后需要注意的是進行地下室的抗浮驗算。在地下室的施工設計中應該要對地下室進行水壓的檢驗,測試其是否超過地下室部分的恒載。在驗算過程中選取的各種系數,恒載分項系數應該為0.9,水的分項系數應該為1.0。如果驗算出來的結果不能夠滿足地下室抗浮的需要,可以采用抗撥樁來抵抗地下室水的浮力。
六、結語
總之,工程的地下室結構設計涉及到了很多內容,影響因素也比較復雜。因此,設計人員必須要具有較高的專業知識和豐富的實踐經驗,在設計的過程中掌握工程要點,全面考慮,合理設計,只有這樣才能保證地下室的結構設計更加安全、適應。
參考文獻
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[2]郭建華 淺析建筑工程地下室結構施工技術[J]中國城市建設理論研究2012(7)
水工建筑物抗震設計標準范文4
關鍵詞:水庫大壩,除險,加固,效果較好
中圖分類號: TV62文獻標識碼:A 文章編號:
Abstract: Combining with Mengquan reservoir project defects and hidden troubles, the paper puts forward the problems of engineering for reinforcement design scheme. The paper also puts spillway, the tailrace, engineering observation, housing renovation, electrical, metal structure project construction problems reinforcement. The practice proves that this engineering reinforcement effect is good, effective playing their flood control, irrigation, and other comprehensive benefits.
Key Words: reservoir dam, problems, reinforcement, good effect
1. 工程概況
孟圈水庫坐落在青龍縣境內的青龍河支流南河上,壩址位于河北省秦皇島市青龍縣青龍鎮孟家鋪村附近。水庫壩址以上控制流域面積23km2,加固后設計總庫容162.4萬m3,是一座以防洪、灌溉為主兼顧養殖等綜合利用的?。?)型水庫。水庫于1970年8月動工興建,初建時未經設計,直至1973由青龍縣水電局補做設計,1974年水庫主體工程完工投入運用。
水庫樞紐工程主要由攔河壩、溢洪道和放水洞等組成。攔河壩壩型為圓弧型等半徑漿砌石單曲拱壩,混凝土心墻防滲,壩頂高程121.5m(為假定高程系統,以下同),最大壩高22.5m,壩頂長125.6m,寬2.0m,上游側設有高1.0m的漿砌石防浪墻;壩頂中心線圓弧半徑60m,中心角120°。溢洪道為無閘門控制的壩頂實用溢流堰,位于攔河壩中部主河槽部位,堰頂高程117.0m,進口寬50m。放水洞位于攔河壩左側,為埋設在壩內的φ80cm的鋼管,進口底高程101.5m,出口采用手動閘閥控制,并設閥門室。
2. 工程除險加固前存在問題
孟圈水庫建成運用30年來,在防洪、灌溉及養殖等方面發揮了較為明顯的效益。但由于水庫屬“三邊”工程,存在著影響大壩安全的問題。
(1)滲漏問題
壩體滲漏嚴重,主要原因是施工質量差,漿砌石中水泥砂漿縫隙充填不實,加之反復的凍融破壞,以及壩體內滲透水流的侵蝕,使砂漿與砌體分離,導致砌體之間的縫隙不斷加大,滲漏越來越嚴重,水庫運行存在極大的安全隱患。
(2)右壩肩與山體結合處,巖石開挖不徹底,風化巖沒有清除干凈。
(3)在校核洪水位工況時,拱冠梁上游的拉應力在111.54m、106.54m、101.54m處均超出允許拉應力值(10kg/cm2),不能滿足規范要求。
3. 針對工程地質情況確定處理措施
壩址區內存在的主要工程地質問題:壩基滲漏、壩體滲漏等。
壩基中部及左側基巖透水率均小于5Lu,滲漏性較小,僅在右側MQZ03孔基巖頂部透水率較大,達36.7Lu,屬中等透水,推測該部位壩體漿砌石和基巖接觸面漏水。
大壩壩體為人工砌筑漿砌石,根據鉆孔注水試驗,滲透系數(k)平均值為1.72×10-3cm/s,屬中等透水。根據安全鑒定報告所述,該水庫屬于“三邊”工程,漿砌石砌筑質量差,砌石縫中的砂漿填塞不飽滿,壩體防滲結合面處理不徹底,目前主要是右側壩體滲漏嚴重。
針對上述問題,本次除險加固主體工程為壩基、壩體防滲處理,處理方案采用上游面澆筑混凝土防滲面板。
4、工程設計標準
根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)劃分,屬?。?)型水庫,工程等別為Ⅳ等,主要建筑物按4級設計。根據《防洪標準》(GB50201-94),確定水庫的設計標準為50年一遇洪水,校核標準為300年一遇洪水。孟圈水庫庫區地震動峰值加速度為0.05g,相當于地震基本烈度Ⅵ度區,根據《水工建筑物抗震設計規范》(SL5073-2000),建筑物的地震設計烈度為6度。
5、工程的除險加固設計
5.1 攔河壩加固設計。
攔河壩為圓弧形等半徑漿砌石單曲拱壩,壩頂上游側設漿砌石防浪墻,防滲體為混凝土心墻,攔河壩中部主河槽部位為壩頂式溢流堰,堰上無交通設施。攔河壩加固主要項目包括上游混凝土防滲面板和壩頂改建。
(1)上游混凝土防滲面板
首先將攔河壩上游壩腳處覆蓋土和基巖進行開挖,并對壩體上游面進行清縫、鑿毛,沖刷干凈后進行混凝土面板澆筑。混凝土面板在壩頂處厚50cm,壩基處厚1.5m,面板基礎深入弱風化巖深度不少于1.0m;非溢流壩段面板坡度為1:0.294,溢流壩段1:0.127。面板與原壩體間采用Φ20錨筋連接,錨筋間距1.0m,梅花型布設,錨筋與面板鋼筋網焊接。溢流壩段結合溢流堰混凝土拆除重建,將上游混凝土防滲面板與新建溢流堰混凝土一起澆筑形成整體。上游面板混凝土等級為C25W6F200,采用聚丙烯纖維混凝土;混凝土面板分塊澆筑,共設置橫縫5道,橫縫采用預留寬縫形式,內設插筋,待面板混凝土達到穩定溫度后,進行寬縫二期混凝土澆筑,二期混凝土采用微膨脹混凝土。
(2)壩頂改建
壩頂澆筑厚10cm的混凝土護面,并對防浪墻采用厚2cm水泥砂漿抹面處理;壩頂下游側增設鋼管欄桿。
壩頂護面混凝土澆筑前,首先對表面進行鑿毛清理,再澆筑厚10cm的混凝土(C20F200)路面,采用單側向下游排水,坡度1.5%。
5.2 溢洪道工程。
工程主要包括堰面混凝土拆除重建、壩頂增設人行便橋和下游防沖刷處理。
(1)溢流堰改建
首先將現有溢洪道堰面鑿除,露出原漿砌石壩體;在結合面上布設φ20錨筋,單根長2.0m,間距0.75m,梅花型布置;將浮渣清理后用水沖洗干凈,再澆筑混凝土堰面,堰面混凝土采用聚丙稀纖維混凝土,等級C25W6F200,聚丙烯纖維摻加量為1kg/m3;將新建溢流堰混凝土與上游貼面混凝土澆筑成整體。
改建后溢洪道仍為開敞式實用堰,堰面曲線段采用WES冪曲線。
(2)堰頂人行便橋
為便于工程管理,在溢洪道頂增設人行便橋,為保證泄洪安全,橋底按高于校核洪水位不小于0.75m考慮。新建人行便橋中心線位于半徑60.5m的圓弧上,分5跨布置,上部結構采用5×9.92m普通鋼筋混凝土連續空心板,橋面總寬為2.2m。連續空心板采用滿堂支架現澆方式進行施工,連續板混凝土強度等級為C30,板厚0.5m,采用一板四孔,開孔直徑均為0.34m。便橋共設2道改性瀝青伸縮縫,分別設置在橋臺處。橋面采用C40W4混凝土鋪裝,鋪裝內設Φ8間距10cm鋼筋網,橋梁兩側設置鋼管欄桿。支座采用GYZ 150×35mm板式橡膠支座和GYZF4 150×37mm四氟滑板支座兩種形式。
(3)壩體下游防沖處理
目前溢洪道下游壩體防沖面板下部掏刷嚴重,形成部分臨空面,為保證壩體安全,對掏空部位進行清淤并開挖至基巖,再采用M7.5漿砌石回填密實。
5.3 放水洞工程。
主要配合金屬結構更新改造,將出口閥門室和閘閥支墩拆除重建,拆建閥門室面積20m2,其基礎和新建閘閥支墩形成整體,采用混凝土結構,混凝土等級C20F200。
5.4工程觀測。
觀測項目主要包括:攔河壩壩頂垂直和水平位移觀測、攔河壩壩基滲流壓力觀測、繞壩滲流觀測以及庫水位觀測。
滲流壓力觀測采用測壓管,在斷面樁號分別為0+30和0+90下游壩基處,各布設1個壩基滲流壓力觀測點,并在左右壩肩下游各設兩個繞壩滲流測點。攔河壩壩頂垂直位移觀測采用水準測量,在溢洪道兩側臺階和中墩各設置1個垂直位移測點,攔河壩兩端各設1個起測基點,埋設在穩固的基巖上;壩頂水平位移觀測采用前方交會法測量,測點布設同垂直位移測點,工作基點設兩個,校核基點設一個,布置在壩體下游兩岸岸坡基巖上;水位觀測采用水尺,分別在溢洪道左、右兩側各布置1個測點。
5.5房屋建筑工程。包括水庫管理用房及放水洞出口閥門室。
放水洞出口閥門室建筑面積20m2,采用坡屋頂,新建管理用房建筑面積90m2,兼做防汛值班室。結構類型為一層磚混結構,基礎為條形基礎,屋頂為油氈瓦混凝土現澆坡屋頂,墻體材料為承重頁巖磚,外飾面采用米黃和橙色的外墻涂料。
5.6電氣改造設計要點。為滿足防洪度汛需要,針對水庫電氣設施存在的問題,對新建管理房、放水洞出口閥門室和攔河壩壩頂進行配電照明設計,防雷接地及過電壓保護系統設計,以滿足防洪度汛需要。
(1)照明設計
對于工程管理用房、閥門室和壩頂增設照明設計, 壩頂和閥門室照明電源引自距管理處200m的0.4kV線路處引接至新建管理用房照明箱,再從照明箱以0.4KV的電纜埋管線路引至壩上照明、以220V的電纜埋管線路引至閥門室。
(2)防雷接地及過電壓保護設計
為防止雷電對電氣設備及對人身危害,在管理用房頂設防雷帶。為防護感應雷進襲波,在進線終端桿上裝設氧化鋅避雷器。在管理用房等設有用電設備的建筑物內,按照規程規范要求均作必要的室內接地網,接地電阻不應大于4Ω,應滿足規范要求。
5.7金屬結構改造設計要點
改建后的放水洞結合攔河壩壩上游混凝土貼面,進口埋設鋼管,將放水洞延長,鋼管前端設攔污網,出口設置 1個暗桿手動閘閥,閘閥直徑¢800mm,手動操作,密封面材料為銅合金,閘閥自重1797kg。閘閥前端通過伸縮節、鋼管和放水洞原有鋼管相連,閘閥后通過伸縮節與一段鋼管相連,鋼管末端即為放水洞出口。鋼管總長3.3m,直徑¢800mm,鋼管重約1.3t。
閘閥采用噴鋅+涂料進行防腐,涂料采用環氧云鐵防銹底漆,面漆采用超厚漿型環氧瀝青防銹漆,以達到長效防腐目的,防腐面積20m2。
6. 結論
通過分析該工程的隱患所在,依據規范對大壩壩坡穩定、滲透穩定性進行了分析,在攔河南工程、溢洪道工程、放水洞工程施工中嚴格按施工填筑參數控制壓實質量、鋪筑厚度、材質級配等各項指標。工程加固后至今運行良好,故實踐證明其所采取的除險加固措施取得了較好效果,值得推廣。
參考文獻
[1]SL174-96.水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規范[S]