水泵站的沉箱形式分析

水泵站的沉箱形式分析

塔吊基础结构形式的比较与选择：在某水泵站的设计工程中，由于地带属动态沉积带，水位变幅大，混凝土塔吊基础必须要高出最高水位，使得塔吊高度很高；站址处土壤上层一般为夹卵石的粗砂沉积层，底层为风化和未风化的泥岩，暴露后迅速吸水并膨胀，强度低、不稳定；结构计算时不仅要考虑竖向重力荷载、横向风力、横向水流力，而且要考虑漂浮物的作用力和横向冲击力、沉积物作用力以及水流对基础的冲刷侵蚀作用。因此，基础的结构形式选择十分重要。几种基础结构型式的比较：

（1）重力式基础。重力式基础因其底面积大而减少了正压力，并减少了因剪切而发生破坏的可能性。然而，由于承受水压力的面积增大，周围的水流流速提高，使得基础易发生冲刷，导致由于冲刷掏空了基础而引起塔体倾斜破坏。

（2）混凝土桩基础。许多泥石基础都选用设计可靠的混凝土桩基础。要求混凝土桩打在坚实可靠的岩石中而且桩孔很紧。施工中经常发生因泥石层移动而导致基础板抬起，使桩受拉破坏。现场灌注桩在水下钻孔时容易发生损坏，并容易受到卵石的阻碍，无法钻孔。

（3）沉箱基础。由于沉箱具有较大的承载面积，因而不需要打得很深，可以说，沉箱结合了桩基和重力式基础两者的优点。虽然用机械或人工在大直径沉井中开挖卵石层均没有困难，但预先确定坚实岩石层的深度对于基础结构的选择仍然是十分重要的。如果不能把沉箱稳固地插入坚硬的岩石中，而只是靠沉箱承受横向荷载，则比桩基更易受到冲刷的威胁。

沉箱有以下几种形式：

1.把多个沉箱刚性联接起来，沿河流的流向平行布置，并放置到不同的深度，沉箱就可以把悬臂荷载转变为剪切荷载，这样，横向荷载就不单单是由岩石上所建的单个结构承受；

2.如果坚实岩石层太狭小，以致于不能安放多个沉箱，则可选择主动支撑的单个大直径沉井，用岩石螺栓及预应力钢缆锚将沉井锚定；

3.如果横向荷载太大，超过上述主动支撑系统承载能力时，可以采用主动支撑与被动支撑相结合的结构形式，即通过增加小直径钢桩并沿沉井周围布置预应力钢缆进行加固。因此，只要能把预应力钢缆可靠地锚定在坚实的岩石上，与支撑平台联接，灌浆填实，就能承受悬臂荷载。

基础结构型式：选择河床的工程特性及河流洪水特性将是最终基础方案选择的重要决定因素，在基础剪切强度和安全系数、可承受的风险与投资的关系等方面进行了技术经济比较后，参考该流域其它已建泵站的经验，最终选择主动支撑和被动支撑相结合的大直径沉井基础设计方案，沉井直径为1.5m，高度为25.6m，地面以上高度为11.5m，钢缆锚固在离地面26m深的岩基上。

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