消力池底板块的稳定性设计
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玻璃钢化粪池施工方案结构稳定性分析与优化设计一、引言玻璃钢化粪池施工方案的结构稳定性是确保化粪池长期使用安全稳定的关键因素。
本文将对玻璃钢化粪池的施工方案进行结构稳定性分析,并提出优化设计的建议。
二、玻璃钢化粪池施工方案的结构分析1. 环境因素的考虑在玻璃钢化粪池的施工方案中,需要充分考虑周围环境因素对结构的影响,包括地质条件、地震等级、降雨等。
根据实际情况进行合理的强度计算。
2. 材料选择与处理在施工方案中,需要选择适合的玻璃钢材料,并做好材料的预处理工作。
合理控制材料厚度,确保结构的强度和稳定性。
3. 结构设计根据化粪池的使用需求,设计合理的结构形式,包括底板、墙体和顶板等。
合理设置支撑结构,确保承重平衡,并采取加固措施,提高整体的稳定性。
三、施工方案的结构稳定性分析1. 结构载荷计算根据化粪池的使用情况,计算预期的载荷,包括化粪池内的粪便负荷、地表载荷以及污水压力等。
进行载荷分析,确保结构的强度满足需求。
2. 强度计算与分析根据材料的强度参数和结构设计进行计算,包括强度校核、弹性稳定性分析等。
3. 结构稳定性分析通过有限元分析等方法,对玻璃钢化粪池的结构稳定性进行评估。
确定关键节点和部位,确保结构在各种外部力下都能保持稳定。
四、优化设计建议1. 加强材料选择与处理选择高质量的玻璃钢材料,并对材料进行适当的处理,以提高结构的强度和耐久性。
2. 合理设计结构形式根据化粪池的使用需求和环境条件,设计合理的结构形式和尺寸,提高整体的稳定性。
3. 增加支撑结构和加固措施在结构设计中增加支撑结构和加固措施,提高玻璃钢化粪池的整体稳定性。
4. 定期检测和维护定期进行结构检测和维护,及时修复和处理可能存在的结构问题,确保化粪池的长期安全使用。
五、结论通过对玻璃钢化粪池施工方案的结构稳定性分析与优化设计,可以确保化粪池的长期使用安全稳定。
合理的材料选择与处理、合理的结构设计以及加强的检测与维护措施将在化粪池的施工过程中起到至关重要的作用。
消力池底板施工方案一、前期准备在进行消力池底板施工之前,需要进行充分的准备工作,包括但不限于:•设计方案确认:根据实际工程要求,确认消力池底板的设计方案,包括尺寸、材料、施工要求等。
•材料准备:准备好所需的材料,如水泥、砂子、砖块等。
•设备准备:准备好所需的施工设备,如搅拌机、平整机等。
•人员配备:确定施工人员的数量和分工,保证施工过程的顺利进行。
•安全防护:确保施工现场安全,设置警示标志,备足安全防护用具。
二、施工工艺流程1. 基础处理•选好地点:选择适合建造消力池的地点,避免软土地基和积水区域。
•地面处理:清理施工区域,确保地面平整干净,去除顽固污物。
2. 地基处理•填土夯实:在基础上铺设一层填土,并使用夯实机对填土进行夯实,确保地基坚实。
•防渗处理:可在填土层上加一层防渗膜,防止地下水渗入。
3. 混凝土浇筑•搅拌混凝土:按照设计比例将水泥、砂子、骨料等原材料进行混合,搅拌均匀。
•浇筑混凝土:将混凝土倒入已夯实的地基上,使用铲车或其他设备进行均匀铺设。
•振捣处理:使用振捣机对混凝土进行振实,排除气泡,提高混凝土的密实度。
•平整处理:待混凝土初凝后,用整平机对底板表层进行平整处理。
4. 养护工作•水养护:在混凝土浇筑后,应及时进行湿润养护,以保持混凝土的强度和稳定性。
•覆盖保护:可使用塑料薄膜或湿棉布等材料覆盖混凝土,避免太阳暴晒和雨淋。
•养护时间:一般应养护7天以上,具体时间根据当地气候和混凝土强度等因素而定。
三、施工质量控制•施工过程中要严格按照设计方案进行操作,避免施工过程中的偏差和失误。
•施工过程中要定期检查施工质量,及时发现问题并进行整改。
•施工结束后要对底板进行验收,确认质量符合设计要求后方可进行后续工序。
四、施工安全防护•施工人员要统一穿戴安全帽、安全鞋等安全防护用具。
•确保施工现场通道畅通,设置警示标志和安全提示牌。
•遇有恶劣天气时,暂停施工并采取相应安全措施。
五、总结消力池底板施工是一项重要的工程,只有严格按照设计要求和施工工艺进行操作,才能确保施工质量和工程安全。
消力池底板抗浮计算书一、概述?溢流堰、闸室后接消力池,消力池长18m,宽17m,深,底板高程为,消力池底板厚度为,。
底板设置排水孔,孔排距均为2m,成梅花型布置,其下设置砂石反滤垫层,层厚。
?泄洪冲沙闸消力池和泄洪闸底板后接防冲海漫,海漫长29m。
海漫采用浆砌石,厚。
二、主要设计依据及参数选取?1.特征水位及流量?正常蓄水位,设计水位,校核洪水位。
洪水流量及水位见表2-1。
?底板采用C30混凝土:?容重m3,?fc=?N/mm2,?ft=mm2;弹性模量Ec=×10-4N/mm2;基岩与混凝土面的抗剪断强度?=~,粘滞力c=~;?Ⅱ级钢筋,fy=fy’=310?N/mm三、设计工况???本次分析主要计包括坝后消力池底板的结构设计及配筋计算,具体计算工况如下:?(1)工况一:正常蓄水位+自重+扬压力+脉动压力(基本荷载组合)?(2)工况二:设计洪水位+自重+扬压力+脉动压力(基本荷载组合)?(3)工况三:校核洪水位+自重+扬压力+脉动压力(特殊荷载组合)?四、底板荷载计算?1.计算公式及参数选取???(1)自重? G=γc×A×h?G?—?底板自重(KN);?A?—?底板面积(m2),306m2;?h?—?底板厚度(m),;? γC—C30混凝土容重,取值24KN/m3。
?带入数据求的底板自重为3672KN。
?(2)时均压力???Pw =γw×H×A?Pw?—?水压力(KN);?H?—?下游水深(m);?A?—?底板面积(m2);? γw—水的容重。
?表4-2??时均压力计算表?计算工况?底板面积(m2)水的容重(KN/m3)下游水深(m)?时均压力(KN)正常蓄水30600设计洪水306??校核洪水306wPy—?底板承受的扬压力(KN);?H?—?下游水深(m);?h—?底板厚度(m),此处为;?γw—水的容重,取值m3;?计算工况?底板面积(m2)水的容重(KN/m3)?下游水深(m)底板厚度(m)扬压力(KN)正常蓄水3060设计洪水306校核洪水?306(4)脉动压力??P m =am××γw×APm—脉动压力(KN);?V —底板计算断面处得平均流速(m/s)?am—脉动压力系数,此处取值;?A —底板面积(m2),306m2;?γw—水的容重,取值m3;?计算工况下泄流量(m3/s)下游水深(m)?平均流速(m2/s)水的容重(KN/m3)?脉动压力(KN)?设计洪水校核洪水(5)作用效应及抗力效应函数??作用效应函数(垂直向上所有合力)?R(?)=γQ ×Py+γQ×Pm抗力效应函数(垂直向下所有合力)?S(?)=γG ×G+γQ×PwγG——永久荷载分项系数,取;?γQ——可变荷载分项系数,取;??2.荷载计算结果?由计算结果可以看出:消力池底板在各工况的抗力效应均大于作用效应,即垂直向上的合力小于垂直向下的合力,满足规范要求。
消力池施工方案1. 引言消力池是一种用于减轻地震、风力或其他外部冲击造成的力量的结构物。
其作用是通过吸收和分散冲击力量,保护建筑物或其他设施的安全。
本文将介绍消力池施工方案,包括材料选择、设计原理和施工步骤等内容。
2. 材料选择2.1 混凝土消力池主要采用高强度混凝土作为主要材料。
高强度混凝土具有较高的抗压强度和抗拉强度,能够承受冲击力量并保持结构的完整性。
此外,混凝土也具有良好的耐久性和耐候性。
2.2 钢筋钢筋用于增强混凝土结构的强度和稳定性。
在消力池的设计中,钢筋通常被设置为网格状,以增加结构的刚性和抗剪能力。
2.3 橡胶隔震垫橡胶隔震垫用于减缓冲击力量传递到消力池的结构物上,从而减少结构的受力。
橡胶隔震垫具有良好的弹性和耐久性,能够有效地吸收和分散冲击力量。
3. 设计原理消力池的设计原理是将冲击力量转化为其他形式的能量,以减轻结构的受力。
主要的设计原理包括:3.1 动力学设计原理动力学设计原理是通过使用适当的材料和结构形式来减缓冲击力量的传递。
通过合理设置橡胶隔震垫和调整池体的几何形状,可以将冲击力量有效地分散和减少。
3.2 位移限制设计原理位移限制设计原理是通过设置弹性约束来限制结构的变形。
通过使用橡胶隔震垫等材料,可以将结构的位移限制在合理的范围内,从而保护结构免受冲击力量的破坏。
3.3 施工过程控制设计原理施工过程控制设计原理是通过控制施工过程中的各个环节,确保消力池的施工质量和效果。
包括施工材料的选择、施工步骤的控制和检测评估等。
4. 施工步骤4.1 地基准备在施工前,需要对地基进行准备。
地基应该具有足够的稳定性和承载力,以支撑消力池的重量和冲击力量。
4.2 模板制作根据设计要求,制作消力池的施工模板。
模板应该采用适当的材料,具有足够的强度和刚性,以确保施工的准确性和稳定性。
4.3 钢筋布置根据设计方案,将钢筋按照要求进行布置。
钢筋应该与模板紧密连接,以确保结构的稳定性和强度。
4.4 混凝土浇筑在钢筋布置完毕后,进行混凝土的浇筑工作。
水利水电工程消力池底板设计浅议
郑治
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】2008(034)007
【摘要】溢流坝和溢洪道的消力池是水利水电工程的重要建筑物.已建工程中有许多宝贵的经验,也有惨痛的教训,通过对消力池底板的稳定分析、脉动压力的计算,和几个水电站工程消力池的运行状态的简介,提出了透水式底板设计思想和脉动压力控制值.
【总页数】3页(P76-78)
【作者】郑治
【作者单位】中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,贵州,贵阳,550008
【正文语种】中文
【中图分类】TV653
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3.对消力池底板设计的探讨 [J], 徐刚
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5.水闸消力池不同的排水孔布置消力池底板变化分析 [J], 赵壮
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消力池施工方案消力池是指为了消解周围土地上部水平短期涌流达到的地下仓库设施。
具有技术较复杂、规模较大、工期较长等特点。
以下是对消力池施工方案的具体安排。
首先是施工准备阶段。
施工单位要准备好项目施工方案、施工图纸、施工机械设备等,并设立项目施工管理组织以及安全监控措施,确保施工过程的安全性和高效性。
同时,要对工程所需的材料进行统一采购,并制定材料管理计划,确保供应及时、质量可靠。
然后是基坑开挖阶段。
首先要进行勘察设计,并制定基坑开挖方案,包括开挖深度、开挖顺序、支护结构等。
然后按照方案进行基坑开挖,同时要合理配置施工机械设备,确保施工进度。
开挖完成后,需要进行基坑支护施工,采取适当的支护措施,如地下连续墙、脚手架等,确保基坑的稳定性和安全性。
接着是消力池主体施工阶段。
首先需要进行土方开挖和底板施工,采取合适的土方开挖方法和机械设备,确保开挖质量和进度。
然后进行消力池的墙体施工,采用适当的施工方法,如模板浇注、钢筋混凝土梁板等,确保墙体的强度和稳定性。
最后,进行消力池的顶板施工,采用钢筋混凝土浇筑,确保顶板的承载力和密封性。
最后是消力池的附属设施施工。
包括进水管道、出水管道、通风系统、排污管道等的施工。
要根据设计要求和施工图纸进行安装和调试,确保设施的正常运行。
除了以上主要施工工作,还要进行施工现场的环境保护和安全管理。
在施工过程中,要加强对施工工地附近民宅的环境保护,如避免噪音扰民、粉尘污染等。
同时,要严格执行安全生产管理制度,加强对施工现场的安全巡视和隐患排查,确保施工过程的安全性。
综上所述,消力池施工方案是一个复杂的工程,需要进行详细的施工准备和计划。
这些工作包括基坑开挖、消力池主体施工和附属设施施工等。
同时,还要进行环境保护和安全管理。
只有合理安排和实施这些工作,才能保证消力池施工的顺利进行。
完建工况滑移安全系数倾覆安全系数摩擦系数基底承载力宽度B基底高度1.11.50.563墙前水位墙后水位左侧基底高度左侧基底伸出右侧衡重台高9797327弧度角度墙后填土浮容重γ土浮13kN/m313墙后填土天然容重γ土22kN/m322墙后填土饱和容重γ土饱23kN/m323墙体容重γ砼24kN/m324水容重γw9.81kN/m39.81墙后填土内摩擦角(水上)φ0.45°26墙后填土粘聚力(水上)c0.00kPa0墙后填土对墙背的外摩擦角(水上)δ0.23°13墙后填土内摩擦角(水下)φ′0.26°15墙后填土粘聚力(水下)c′0.00kPa0墙后填土对墙背的外摩擦角(水下)δ′0.23°13墙后填土表面坡角β0.00°0边墙与铅直面夹角ε0.29°16.7墙后填土高度H8.258.25 90度角度换算 1.5790土压力计算1 是否出现第二破裂面 1.19εcr(rad)68.06°0.29ε16.70956.84ε16.70<εcr(rad)68.06不产生第二破裂角因此不会出现第二破裂面2 土压力系数计算δr0.15角度8.58θ1.11角度63.40水上土压力系数Ka0.720.79角度45.00衡重式土压力系数Ka0.39水下土压力系数Ka′0.723 主动土压力水上土压力作用角度29.70弧度0.52F1541.21方向F1x(470.11)力臂9.75←F1y268.15力臂 2.57↓水下土压力作用角度29.70弧度0.52F20.00F2x0.00力臂 4.67←F2y0.00力臂 4.10↓4 自重墙自重G1509.60力臂 4.09↓水上土自重G土11383.80力臂 6.69↓水下土自重G土20.00力臂0↓左侧水重Gw0.00力臂 1.00↓5 静水压力左侧基底静水压力Pw10.00力臂0.00→右侧静水压力Pw20.00力臂0.00←6 动水压力左侧时均压力Ptr0.00力臂 2.00→左侧脉动压力Pf0.00力臂 3.00→左侧脉动压力计算查表βm0.58查表Kp0.037 扬压力基底扬压力U10.00力臂0.00↑基底扬压力U20.00力臂0.00↑基底扬压力U30.00力臂0.00↑U0.00#DIV/0!抗滑稳定竖向力之和3161.55水平合力(470.11)抗滑稳定安全系数(3.36)抗倾覆稳定抗倾覆力矩16122.36倾覆力矩4583.61抗倾覆安全系数 3.52基底应力相对于A点弯矩11538.74合力偏心距-0.649712928﹤墙趾基底应力184.5749218墙踵基底应力869.2745451应力比0.21正常运用工况2基底高程滑移安全系数倾覆安全系数97 1.1 1.5右侧衡重台伸出左侧流速墙前水深墙后水位4.3097104衡重台高程衡重台上墙坡比1040.3墙后填土浮容重γ土浮衡重台填土高程墙后填土天然容重γ土112.25墙后填土饱和容重γ土饱衡重台填土高底总宽墙体容重γ砼8.259.5水容重γw墙后填土内摩擦角(水上)φ墙后填土粘聚力(水上)c墙后填土对墙背的外摩擦角(水上)δ墙后填土内摩擦角(水下)φ′墙后填土粘聚力(水下)c′墙后填土对墙背的外摩擦角(水下)δ′墙后填土表面坡角β边墙与铅直面夹角ε墙后填土高度H90度角度换算土压力计算1 是否出现第二破裂面 1.190.29ε16.70因此不会出现第二破裂面2 土压力系数计算δr0.15θ1.11水上土压力系数Ka0.72水下土压力系数Ka′0.723 主动土压力水上土压力作用角度29.70力矩F1541.21 (4583.61)F1x(470.11) 690.47F1y268.15水下土压力作用角度29.70F20.000.00F2x0.000.00F2y 0.004 自重6174.26墙自重G1509.609257.62水上土自重G土11383.800.00水下土自重G土20.000.00左侧水重Gw0.005 静水压力0.00左侧静水压力Pw10.000.00右侧静水压力Pw2(240.35)6 动水压力0.00左侧时均压力Ptr 1903.140.00左侧脉动压力Pf0.00左侧脉动压力计算查表βm查表Kp7 扬压力0.00基底扬压力U10.000.00基底扬压力U2(206.01)0.00基底扬压力U3(120.17)U (326.18)抗滑稳定竖向力之和水平合力抗滑稳定安全系数抗倾覆稳定抗倾覆力矩倾覆力矩抗倾覆安全系数基底应力相对于A点弯矩合力偏心距墙趾基底应力墙踵基底应力应力比方向项目墙前流速墙后填土高度墙前水位墙后水位↓墙自重↓土重(水上)↓土重(水下)↓左侧水重←土压力(水上)↓土压力(水上)←土压力(水下)↓土压力(水下)→左侧静水压力→右侧静水压力→左侧时均水压力基本资料荷载计算摩擦系数基底承载力宽度B基底高度基底高程0.56397左侧基底高度左侧基底伸出右侧衡重台高右侧衡重台伸出左侧流速327 4.30弧度角度衡重台高程衡重台上墙坡比13kN/m3131040.322kN/m322衡重台填土高程023kN/m323112.25024kN/m324衡重台填土高底总宽9.81kN/m39.818.259.50.45°260.00kPa00.23°130.26°150.00kPa00.23°130.00°00.29°16.78.258.251.5790εcr(rad)68.06°ε16.70956.84<εcr(rad)68.06不产生第二破裂角角度8.58角度63.40弧度0.52方向力矩力臂9.75←(4583.61)力臂 2.57↓690.47弧度0.52力臂7.00←0.00力臂 3.40↓0.00力臂 4.09↓6174.26力臂 6.69↓9257.62力臂0↓0.00力臂 1.00↓0.00力臂0.00→0.00力臂 2.33←(560.81)力臂 2.00→3806.28力臂 3.00→0.000.580.03力臂 3.00↑0.00力臂 4.00↑(824.04)力臂7.17↑(861.24)5.172835.37(710.46)(2.00)16122.366829.692.369292.66-0.27741221341.4667968603.65517010.57正常运用工况3(泄洪)滑移安全系数倾覆安全系数摩擦系数基底承载力宽度B基底高度1.11.50.563墙前水位墙后水位左侧基底高度左侧基底伸出右侧衡重台高101.32106.4327弧度角度墙后填土浮容重γ土浮13kN/m313墙后填土天然容重γ土22kN/m322墙后填土饱和容重γ土饱23kN/m323墙体容重γ砼24kN/m324水容重γw9.81kN/m39.81墙后填土内摩擦角(水上)φ0.45°26墙后填土粘聚力(水上)c0.00kPa0墙后填土对墙背的外摩擦角(水上)δ0.23°13墙后填土内摩擦角(水下)φ′0.26°15墙后填土粘聚力(水下)c′0.00kPa0墙后填土对墙背的外摩擦角(水下)δ′0.23°13墙后填土表面坡角β0.00°0边墙与铅直面夹角ε0.29°16.7墙后填土高度H8.25m8.25 90度角度换算 1.5790土压力计算1 是否出现第二破裂面 1.19εcr(rad)68.06°0.29ε16.70956.84ε16.70<εcr(rad)68.06不产生第二破裂角因此不会出现第二破裂面2 土压力系数计算δr0.15角度8.58θ1.11角度63.40水上土压力系数Ka0.72水下土压力系数Ka′0.723 主动土压力水上土压力作用角度29.70弧度0.52F1272.13方向F1x(236.38)力臂11.35←F1y134.83力臂 2.09↓水下土压力作用角度29.70弧度0.52F227.06F2x(23.51)力臂7.80←F2y13.41力臂 3.16↓4 自重墙自重G1509.60力臂 4.09↓水上土自重G土1759.00力臂 6.53↓水下土自重G土2257.14力臂7.27↓左侧水重Gw25.90力臂 1.00↓5 静水压力左侧静水压力Pw191.54力臂 1.44→右侧静水压力Pw2(433.41)力臂 3.13←6 动水压力左侧时均压力Ptr1987.90力臂 3.44→左侧脉动压力Pf0.00力臂 4.44→左侧脉动压力计算查表βm0.58查表Kp0.037 扬压力基底扬压力U1(254.28)力臂 3.00↑基底扬压力U2(149.50)力臂 4.00↑基底扬压力U3(202.58)力臂7.4↑U(606.36) 4.72抗滑稳定竖向力之和2093.52水平合力(601.75)抗滑稳定安全系数(1.74)抗倾覆稳定抗倾覆力矩13482.49倾覆力矩7084.18抗倾覆安全系数 1.90基底应力相对于A点弯矩6398.31合力偏心距-0.05624499墙趾基底应力329.2949054墙踵基底应力368.5448979应力比0.89基底高程97右侧衡重台伸出左侧流速4.30衡重台高程衡重台上墙坡比1040.3衡重台填土高程0112.250衡重台填土高底总宽8.259.5力矩(2682.89)282.46(183.37)42.376174.26 4956.27 1869.41 25.90131.82 (1358.00) 6838.37 0.00(762.83) (598.02) (1499.07)。
消能效率与消力池的设置
消能效率与消力池的设置密切相关。
消力池是一种在池底设置一定坡度的水工设施,它能够使池内水流在惯性作用下,冲刷池底,形成跌落,从而消减动能。
消能效率主要取决于水流条件和池型设计,一般来说,如果消力池设计合理,那么水流在消力池内会进行水流的转换和冲击,能量会得到有效地消减,使得水流能够顺利地进入到下游的河道,保证了水流的稳定性。
在设计消力池时,需要考虑到河流水流条件,地形地貌等因素,同时要保证池底的坡度适中,池底的坡度一般小于水流坡度,这样才能更好地发挥消能效果。
此外,在消力池的设计中,池的进口和出口部位要特别注意,要保证水流可以顺畅地进出消力池。
在设置消能设施时,需要注意以下几点:一是消能设施应设置在渠道陡坡末端与下游河道平顺滩地的衔接处;二是消能设施的类型、尺寸及位置应根据渠道流量、地形、地质条件及环境等因素确定;三是新建或改建渠道需采取有效的防渗措施,保证设施的安全和稳定性;四是禁止在渠道上私自拆除或更改消能设施。
总的来说,消能效率与消力池的设置是保证水流稳定的重要措施,需要结合实际情况,综合考虑各种因素,才能设计出合理的消力池,从而达到有效的消能效果。
消力池施工方案工程概况施工方法和施工设备选择施工人员的配备施工平面布置图。
施工技术措施。
其包括工程质量保证和安全施工措施等。
特殊情况的应急措施。
如:雨季施工、机械维修,安全应急等。
工程概况消力池底板共计分为两段:坡段与池底段1、坡段:池底板平面尺寸30.82*5m,砼板厚度0.8 m,其下承层为原地层土。
(具体结构详见结构图)中间设两道沉降缝,将底板分成三块。
C25混凝土量为123。
9立方米.钢筋为双层Φ16@200钢筋网,用量5811㎏;两侧挡墙基础厚0.9-1。
9米,宽度7。
5米,底部基础为桩基.挡墙及基础钢筋用量14578㎏,C30砼用量为225.58立方米.2、池底段:池底板平面尺寸30。
82*11.7 m,砼板厚度0。
7米。
同样中间设两道沉降缝,将底板分成三块.C25混凝土量为297。
1立方米;每块板之间均设有止水带及沉降缝,橡胶止水带142。
6米;闭孔泡沫板沉降缝63.7平方米;钢筋为双层Φ16@200钢筋网,用量15133㎏;UPVC 泄水管54.6米;塑料膜194。
2平方米;中砂38。
8立方米,碎石38.8立方米;C15砼垫层16。
2立方米.底部基础为原状土。
两侧挡墙基础厚0。
9米,宽度7.5米,底部基础为桩基。
挡墙及基础钢筋用量38467㎏,C30砼用量为363.1立方米。
施工方法和施工设备选择池底段由沉降缝分割成为五个部分,施工顺序先进行2、4块施工,然后1、3、5块施工。
具体位置见平面图池底板施工工艺:放样→基底平整→砂石垫层及砼垫层→铺塑料膜→钢筋安装→模板安装→泄水孔安装→止水带安装→砼浇筑→养护(挡墙)→挡墙模板→挡墙砼浇筑→拆模养护施工放样:根据预先经过复核的控制点对消力池放样,精确放出横纵轴线及角点,在四角设置控制桩,在基底平面控制桩上标上基底高程线。
基底平整:在基坑开挖时,人工配合机械及时进行了基底平整。
在砂石垫层施工时,首先对基底再次进行清理平整,使基面高程、平整度及平面尺寸满足设计要求,不得有超挖现象。
消力池施工方案1. 引言本文档旨在为消力池的施工提供一个详细的方案。
消力池是一种用来减少水流冲击力、防止土石坍塌的工程设施,常见于河流、工地等地方。
本方案将介绍消力池的设计要点、施工步骤以及维护注意事项,以确保施工的顺利进行和设施的长期稳定运行。
2. 设计要点在设计消力池时,需要考虑如下要点:•水流冲击力的计算:根据水流的流速、流量以及水流冲击力的公式,确定消力池所需的尺寸和深度,以确保其能有效减少水流的冲击力。
•土石坍塌的防止:消力池周围的土石应具备足够的稳定性,以防止坍塌造成污染和设施损坏。
•排水系统的设计:消力池需要能够迅速排除冲击力较大的水流,以防止堵塞和溢出。
3. 施工步骤3.1 地面准备在消力池施工前,需要进行地面准备工作,包括以下步骤:1.清理工地:将现场的杂物、垃圾等清理干净,确保施工区域的整洁。
2.地面平整:根据设计要求,对施工区域进行填土、夯实等工作,使地面平整稳固。
3.建立基准线:采用测量仪器,按照设计要求,在地面上建立基准线,以指导后续施工工作。
3.2 消力池挖掘根据设计要求,在施工区域开始挖掘消力池,包括以下步骤:1.标线:按照设计要求,在地面上标出消力池的形状和尺寸,以指导挖掘工作。
2.挖掘:使用挖掘机等工程机械,按照标线的要求进行挖掘,保持消力池的平整和形状的满足设计要求。
3.清理:将挖掘出的土石杂物清理干净,确保消力池底部和边缘的清洁。
3.3 消力池建设消力池的建设包括以下步骤:1.建立导流设施:在消力池的入口处建立导流设施,用于引导水流进入消力池。
2.安装滤料:在消力池的底部铺设一层滤料,以过滤掉较细粒度的杂物,防止堵塞和损坏设施。
3.配置消力池填料:根据设计要求,配置消力池的填料,包括石块、碎石等,以提供足够的消力和稳定性。
4.填充填料:将配置好的填料倒入消力池中,逐步填充,并按照设计要求进行压实。
5.进行检查:在填充过程中,定期检查填料的均匀性和压实度,保证消力池的稳定性和效果。
4 消力池底板块的稳定性设计
4.1 消力池底板块稳定性分析
.因为底板的破坏常
形成大的冲刷坑,从而可能危及坝体和泄水建筑物的安全.此外,消力池一旦破
坏,修复起来非常困难(一般只能在枯水期进行)。因此,对于消力池的防护近年
愈来愈引起人们的高度重视.根据“溢洪道设计规范”SDJ341-89,消力池底板的
稳定性设计可由最不利运行工况下板块的受力分析给出。一般底板的设计至少应
考虑两种不利工况:(1)消力池正常运行工况;(2)消力池检修放空工况。
(1)消力池正常运行工况
.因此,在
板块的受力分析时,须考虑的力有:板块的重力,板块和基岩的锚筋力,板块下
的扬压力,底板上由大尺度紊流压力脉动引起的脉动荷载.由板块受力可得,板
块的稳定性条件为
(P-P′max)+G+FR-Fu≥0 (16)
P和P′max分别为板块顶面上的时均压力和脉动压力,P-P′max为板
块顶面上的瞬时压力;G为板块的重力;FR为板块和基岩的锚筋力;Fu为板块下
的扬压力.将式(16)写成规范形式为
Kf=(G+P+FR)/(Fu+P′max) (17)
其中,安全系数Kf,对于设计工况取1.2,校核工况到1.0.如板块的底面积为A,
板块厚度为d,混凝土板块的容重为γc,则有
G=γcAd; P=minA
式中,min为板块上所受的最小时均压力,一般位于射流冲击区的下游. 对于板
块上的脉动压力,一般假定脉动压力符合正态概率分布,并考虑到面脉动压力的
均化作用,按下式计算[11]
P′max=3ξσpA
其中,σp为脉动压力均方根值,可由模型试验或有关经验公式给出估算;ξ为
点面脉动压力之间的转换系数(<1.0),由试验确定,一般位于0.3~0.7之间。
Fu,包括渗透压力Fs和浮托力Fb,即Fu=Fs+Fb.浮托力
Fb,可按下游尾水深度ht计算,即
Fb=γ(ht+d)A
式中,γ为水体容重.渗透压力Fs,由消力池底板块下的渗流计算获得.初估时,
也可用下列公式给出估算.
Fs=αHγA
其中,H为上下游水位差;渗流折减系数α与消力池底板块下基岩的地质条件、
帷幕和排水的布置形式有关.为了减小坝底扬压力,一般在坝体的上游面设置防
渗帷幕和排水孔幕,在此处渗流折减系数α位于0.2~0.3之间,对于仅设防渗
帷幕的情况,α位于0.5~0.7之间[12].在消力池底板下,如取防渗帷幕后渗透
压力的平均值(平均折减一半),则 在消力池底板下,可近似取α=0.1~0.15之
间。
n,单根锚筋的抗拉强度为T,则板块所受的锚
筋拉力为
FR = nT
现将以上诸式代入式(17)中,可得
n=[Kf(γht+γd+γαH+3ξσp)-(γcd+min)]A/T
(18)
流较为平稳,
此时如近似取γht≈min,则式(18)可简化为
n=[Kf(γαH+γd+3ξσp)-γcd]A/T (18a)
(2)消力池检修放空工况
块的受力有:板块的重力G,板块与基岩之间的锚筋力FR,板块底面上的扬压力
Fu.这样,式(17)变为
Kf=(G+FR)/Fu (19)
代入有关计算式后,可得
n=Kf(γht+γd+γαH)-γcd]A/T (20)
应指出的是,在消力池检修工况下,下游尾水位须小于等于消力池下游最低尾水
位。
破坏,脉动压力通过接缝处进入板块底面缝隙层中迅速传播开来,引起板块上作
用着强大的脉动上举力,导致板块揭底破坏.故上述规范要求的两种计算工况是
不够的,必须考虑板块止水破坏后,消力池的运行工况(作为校核)。
(3)板块止水破坏消力池运行工况
.此时,板块
的受力主要有:板块的重力G,板块下锚筋的拉力FR,板块下的渗透压力Fs(由
于止水破坏,无浮托力,但考虑到止水的破坏对渗透压力起减小的作用,渗流折
减系数α要小于计算工况(1)的取值),由板块顶、底面上时均压力引起的压差近
似用静水浮力Fsb(=γAd)表示,由脉动压力在板块底面缝隙层中传播引起的可能
最大脉动上举力为F'max。根据板块的受力分析,板块的稳定性条件为
G+FR-Fs-Fsb-F'max≥0
引入安全系数Kf(可取1.0),上式可写为
Kf=(G+FR)/(Fs+Fsb+F'max) (21)
对于板块下的脉动上举力成因,作者在文献[8—10]中进行了分析,并获得一
个板块所受的可能最大脉动上举力的预报公式为
F'max=3σpA·SQRT(1+α2pL2s/2)] (22) F'max=3σpA (23) 对于1996年7月19日的特大洪水,右消力池在闸门非均匀开启的情况下运 表4 五强溪水电站在正常泄流工况下宽尾墩消力池板块稳定性验算结果 泄流工况序 ht/m 锚筋根数 n式(18a) Kf=1.2 锚筋根数 n式(20) Kf=1.0 锚筋根数 n式(24) 1 108.25 39.2 30.89 91 101 112 5 结束语 性设计应当考虑板块止水破坏情况下的最不利运行工况;对于不能严格按照设计 [13] (1)底板所有施工缝加设止水,防止动水压力进入底板下面; (3)尽量加大每块混凝土底板的面积; 下发展至贯通,同样可导致严重的后果.因此,对于表面上有裂缝的底板块也要
其中,αp为脉动压强系数;Ls为脉动压强积分尺度;L为板块特征尺度;其余
符号同前.对于消力池底板块,一般Ls<
现将有关各式代入式(21)中,可得
n=[Kf(γd+γαH+3σp)-γcd]A/T (24)
实际计算时,应根据以上三种工况的式(18a)、式(20)和式(24)进行配筋设计。
4.2 五强溪水电站右消力池底板块稳定性验算
d=4m,板块底面积A=16.124×16m2,板块混
凝土容重γc取24kN/m3,雷伯克低尾坎高度4m,下游最低通航水位49.1m(相当
于检修工况的尾水位,尾水深度7.1m),板块下的锚筋间距1.5m,每个板块下共
布设121根锚筋,在消力池底板破坏处,锚筋直径36mm,锚入基岩深度6.3m,
每根锚筋的抗拉强度T=180kN.由大量的试验和原型观测表明,在堰顶闸门均匀、
对称、同步开启的正常运行工况下,消力池内为稳定的水跃,掺气充分,消能效
率高,水流平稳,底板上的最大脉动压强均方根值σp位于29.4~39.2kN/m2.现
利用式(18a)、式(20)和式(24),对前述4种正常运行工况下的板块稳定验算结
果由表4给出.由该表可见,在正常运行工况下,每块底板所需的锚筋根数均小
于设计根数121,说明板块是稳定的,设计合理。
行,库水位113.26m,下游水位67.5m(下游水深为25.5m),池内水流为极不稳
定的远驱式和波状水跃,流态极其恶劣,水流冲击紊乱剧烈,消力池底板上的脉
动压力明显增大,原型观测表明,在水舌冲击区底板上的最大脉动压力均方根值
可达158.42kPa.如平均取σp=58.8kN/m2进行计算,对于止水未破坏情况(式
(18a)),每个板块下所需的锚筋根数为159,对于止水破坏情况(式(24)),所需
的锚筋根数为204,这些均大于设计的锚筋数121根,因此板块的破坏是必然的。
号
上游水位 zu/m 消力池底板上脉动压力均方根值 σp/kN/m2 下游水深
Kf=1.0
2 111.66 39.2 34.18 91 106 112
3 113.26 39.2 35.88 91 108 112
4 114.66 39.2 37.10 91 110 112
注:(1)在式(18a)中,取渗流折减系数α=0.10,面脉动压力系数ξ=0.5 .
(2)对消力池检修工况式(20),取α=0.10,下游尾水深度取7.1m.
(3)对于止水破坏工况式(24),取α=0.05.
(4)消力池底高程42.0m.
要求保持闸门均匀、对称、同步开启的非常运行工况,要慎重对待,否则可能会
造成消力池内出现极不稳定的远驱式水跃,高速水流冲击、紊动剧烈,底板上紊
动脉动压力加剧,特别是针对五强溪水电站右消力池尚未完建,泄流时在溢流坝
反弧段施工台阶处主流脱离边界,出现负压,造成空蚀;对于消力池所有底板块
间接缝止水和接缝台阶须按照设计要求进行施工,对混凝土底板块浇筑时的层间
冷缝要妥善处理,以防消力池在极其恶劣的水流条件下运行时,造成底板块间接
缝止水破坏,使脉动压力传入板块下的缝隙层中,从而引起板块揭底破坏或从浇
筑时留下的层间冷缝处揭层破坏。
建议采取以下技术措施:
(2)条件许可时,在底板下设置排水,在不可能自然排走时,可用抽排,但投
资增加;
(4)籍助锚筋、键槽把底板连接起来,施工缝之间以插筋相连接;
(5)尽量减少垂直于流向的施工缝,并在各缝之间加插筋连接;
(6)每一底板块应尽量连接浇筑以保证底板块的整体性;
(7)当底板较厚而必须进行分层浇筑时,各分层必须严格按新老混凝土结合的
工艺和工序进行施工,绝对不能出现层间冷缝,必要时层间应加插筋以保证底板
块的整体性。
进行妥善处理。