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泵站地基允许承载力
B.1.1 在只有竖向对称荷载作用下，可按下列限制塑性开展区的公式计算：
[R1/4]=NBrBB+NDrDD+NcC (B.1.1)
式中：[R1/4]——限制塑性变形区开展深度为泵房基础底面宽度的1/4时的地基允许承载力(kPa)；
B——泵站基础底面宽度(m)；
D——泵站基础埋置深度(m)；
C——地基土的粘结力(kPa)；
rB——泵站基础底面以下土的重力密度(kN/m)，地下水位以下取有效重力密度；
rD——泵站基础底面以上土的加权均匀重力密度(kN/m)，地下水位以下取有效重力密度；
NB、ND、Nc——承载力系数，可查表B.1.1。
表B.1.1 承载力系数
|
Φ(°) |
NB |
ND |
Nc |
Φ(°) |
NB |
ND |
Nc |
Φ(°) |
NB |
ND |
Nc |
|
0 |
0.00 |
1.00 |
3.14 |
6 |
0.10 |
1.39 |
3.71 |
12 |
0.23 |
1.94 |
4.42 |
|
1 |
0.01 |
1.06 |
3.23 |
7 |
0.12 |
1.47 |
3.82 |
13 |
0.26 |
2.05 |
4.55 |
|
2 |
0.03 |
1.12 |
3.32 |
8 |
0.14 |
1.55 |
3.93 |
14 |
0.29 |
2.17 |
4.69 |
|
3 |
0.04 |
1.18 |
3.41 |
9 |
0.16 |
1.64 |
4.05 |
15 |
0.32 |
2.30 |
4.84 |
|
4 |
0.06 |
1.25 |
3.51 |
10 |
0.18 |
1.73 |
4.17 |
16 |
0.36 |
2.43 |
4.99 |
|
5 |
0.08 |
1.32 |
3.61 |
11 |
0.21 |
1.83 |
4.29 |
17 |
0.39 |
2.57 |
5.15 |
|
18 |
0.43 |
2.73 |
5.31 |
26 |
0.84 |
4.37 |
6.90 |
34 |
1.55 |
7.22 |
9.22 |
|
19 |
0.47 |
2.89 |
5.48 |
27 |
0.91 |
4.64 |
7.14 |
35 |
1.68 |
7.71 |
9.58 |
|
20 |
0.51 |
3.06 |
5.66 |
28 |
0.98 |
4.93 |
7.40 |
36 |
1.81 |
8.24 |
9.97 |
|
21 |
0.56 |
3.24 |
5.84 |
29 |
1.06 |
5.25 |
7.67 |
37 |
1.95 |
8.81 |
10.37 |
|
22 |
0.61 |
3.44 |
6.04 |
30 |
1.15 |
5.59 |
7.95 |
38 |
2.11 |
9.44 |
10.80 |
|
23 |
0.66 |
3.65 |
6.24 |
31 |
1.24 |
5.95 |
8.24 |
39 |
2.28 |
10.11 |
11.25 |
|
24 |
0.72 |
3.87 |
6.45 |
32 |
1.34 |
6.34 |
8.55 |
40 |
2.46 |
10.85 |
11.73 |
|
25 |
0.78 |
4.11 |
6.67 |
33 |
1.44 |
6.76 |
8.88 |
|
|
|
|
B.1.2 在既有竖向荷载作用，且有水平向荷载作用下，可按下式计算：
[Rh]=1/K(0.5rBNrSrir+qNqSqdqiq+CNcScdcic) (B.1.2)
式中：[Rh]——地基允许承载力(kPa)；
K——安全系数，对于固结快剪试验的抗剪强度指标时，K值可取用2.0～3.0，（对于重要的大型泵站或软土地基上的泵站，K值可取大值；对于中型泵站或较K值可取大值；对于中型泵站或较坚硬实地基上的泵站，K值可取小值）；
q——泵站基础底面以上的有效侧向荷载(kPa)；
Nr、Nq、Nc——承载力系数，可查表B.1.2-1。
B.1.2-1 承载力系数表
|
Φ(°) |
Nr |
Nq |
Nc |
Φ(°) |
Nr |
Nq |
Nc |
Φ(°) |
Nr |
Nq |
Nc |
|
0 |
0 |
1.00 |
5.14 |
6 |
0.14 |
1.72 |
6.82 |
12 |
0.76 |
2.97 |
9.29 |
|
2 |
0.01 |
1.20 |
5.69 |
8 |
0.27 |
2.06 |
7.52 |
14 |
1.16 |
3.58 |
10.37 |
|
4 |
0.05 |
1.43 |
6.17 |
10 |
0.47 |
2.47 |
8.35 |
16 |
1.72 |
4.33 |
11.62 |
|
18 |
2.49 |
5.25 |
13.09 |
26 |
9.53 |
11.85 |
22.25 |
34 |
34.54 |
29.45 |
42.18 |
|
20 |
3.54 |
6.40 |
14.83 |
28 |
13.13 |
14.71 |
25.80 |
36 |
48.08 |
37.77 |
50.16 |
|
22 |
4.96 |
7.82 |
16.89 |
30 |
18.09 |
18.40 |
30.15 |
38 |
67.43 |
48.92 |
61.36 |
|
24 |
6.90 |
9.61 |
19.33 |
32 |
24.95 |
23.18 |
35.50 |
40 |
95.51 |
64.23 |
75.36 |
Sr、Sq、Sc——外形系数，对于矩形基础Sr∽1-0.4·B/L，Sq=Sc∽1+0.2·B/L；
对于条形基础，Sr=Sq=Sc=1；
L——泵站基础底面长度(m)；
dq、dc——深度系数，dq=dc∽1+0.35·B/L；
ir、iq、ic——倾斜系数，可查表B.1.2-2；当荷载倾斜率tgδ=0时，ir=iq=ic=1；
δ——荷载倾斜角(°)。
表B.1.2-2 倾斜系数
|
tgδ |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
||||||||
|
i |
||||||||||||
|
Φ(°) |
ir |
iq |
ic |
ir |
iq |
ic |
ir |
iq |
ic |
ir |
iq |
ic |
|
6 |
0.64 |
0.80 |
0.53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
0.71 |
0.84 |
0.69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
0.72 |
0.85 |
0.75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
0.73 |
0.85 |
0.78 |
0.40 |
0.63 |
0.44 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
0.73 |
0.86 |
0.80 |
0.44 |
0.67 |
0.54 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
0.73 |
0.85 |
0.81 |
0.46 |
0.68 |
0.58 |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
0.73 |
0.85 |
0.82 |
0.47 |
0.69 |
0.61 |
0.23 |
0.48 |
0.36 |
|
|
|
|
20 |
0.72 |
0.85 |
0.82 |
0.47 |
0.69 |
0.63 |
0.26 |
0.51 |
0.42 |
|
|
|
|
22 |
0.72 |
0.85 |
0.82 |
0.47 |
0.69 |
0.61 |
0.27 |
0.52 |
0.45 |
0.10 |
0.32 |
0.22 |
|
24 |
0.71 |
0.84 |
0.82 |
0.47 |
0.68 |
0.65 |
0.28 |
0.53 |
0.47 |
0.13 |
0.37 |
0.29 |
|
26 |
0.70 |
0.84 |
0.82 |
0.46 |
0.68 |
0.65 |
0.28 |
0.53 |
0.48 |
0.15 |
0.38 |
0.32 |
|
28 |
0.69 |
0.83 |
0.82 |
0.45 |
0.67 |
0.65 |
0.27 |
0.52 |
0.49 |
0.15 |
0.39 |
0.34 |
|
30 |
0.69 |
0.83 |
0.82 |
0.44 |
0.67 |
0.65 |
0.27 |
0.52 |
0.49 |
0.15 |
0.39 |
0.35 |
|
32 |
0.68 |
0.82 |
0.81 |
0.43 |
0.66 |
0.64 |
0.26 |
0.51 |
0.49 |
0.15 |
0.39 |
0.36 |
|
34 |
0.67 |
0.82 |
0.81 |
0.42 |
0.65 |
0.64 |
0.25 |
0.50 |
0.49 |
0.14 |
0.38 |
0.36 |
|
36 |
0.66 |
0.81 |
0.81 |
0.41 |
0.64 |
0.63 |
0.25 |
0.50 |
0.48 |
0.14 |
0.37 |
0.36 |
|
38 |
0.65 |
0.80 |
0.80 |
0.40 |
0.63 |
0.62 |
0.24 |
0.49 |
0.47 |
0.13 |
0.37 |
0.35 |
|
40 |
0.64 |
0.80 |
0.79 |
0.39 |
0.62 |
0.62 |
0.23 |
0.48 |
0.47 |
0.13 |
0.36 |
0.35 |
B.1.3 在既有竖向荷载作用，且有水平向荷载作用下，可按下列Ck法核算泵房地基整体稳定性：
Ck={[(δy-δx)/2+τxy] -(δy+δx)/2*sinΦ}/cosΦ (B.1.3)
式中：Ck——满足极限平衡条件时所必须的最小粘结力(kPa)；
Φ——地基土的摩擦角(°)；
δy、δx、τxy——核算点的竖向应力、水平向应力和剪应力(kPa)，可将泵站基础底面以上荷载简化为竖向均布、竖向三角形分布、水平向均布和竖向半无穷均布等情况，按核算点坐标与泵站基础底面宽度的比值查出应力系数，分别计算求得。应力系数可按国家现行标准《水闸设计规范》SL265附表查得。
当按公式(B.1.3)计算的最小粘结力值小于核算点的粘结力值时，该点处于稳定状态；当计算的最小粘结力值即是核算点的粘结力值时，该点处于极限平衡状态；当计算的最小粘结力值大于核算点的粘结力值时，该点处于塑性变外形态。经多点核算后，可将处于极限平衡状态的各点连接起来，绘出泵房地基土的塑性开展区范围。
泵站地基允许的塑性开展区最大开展深度可按泵房进水侧基础边沿下垂线上的塑性变形开展深度不超过基础底面宽度1/4的条件控制。当不满足上述控制条件时，可减小或调整泵站基础底面以上作用荷载的大小或分布。
