泵站施工图计算书

计算：校核：第1页共65页1.综合说明1.1概况***位于**区东部，是**区四大万亩圩口之一，该圩东、西、北分别由青通河、长江、九华河所环抱，南部为丘陵区。全圩总面积144.2km2，耕地面积11.41万亩，总人口5.48万人。***圩内为纯圩区地形，地势较为平坦。圩内地面高程一般在9.0~10.0m之间(吴淞高程，下同)，局部最高和最低地面高程为12.0m和8.5m。圩内有沿江公路、沿江高速公路和沿江铁路贯穿。***堤防全长36.73km，堤顶宽6.0m，堤顶高程17.0~18.3m，内外边坡为1：3。由于***三面环水，九华河、青通河来水面积较大（其中九华河来水面积532.8km2，青通河来水面积1240km2），圩区河道比降平缓，河槽泄量不足，两岸均有防洪堤，堤内耕地均低于河道洪水位，河道出口受江水位顶托，泄流不畅，河道高水位持续时间长，该圩排涝任务繁重。***圩内排涝任务由5座泵站承担，即梅龙、刘村渡、桐梓山、大同和双丰排涝站，现状总装机56台套7395kW，排涝流量69.98m3/s，排涝模数为0.485m3/s/km2，现状设计排涝标准为7年一遇。由于排涝标准不足，再加上机电设备老化，效率低下，该圩涝灾频繁，严重地制约着当地农业生产的进一步发展。***泵站本次需要更新改造的共有7座机房，全部拆除重建。更新改造后，7座机房总装机35台，总装机容量7020kW，设计总抽排流量58.9m3/s。其中桐梓山站一机房设计抽排流量为7.7m3/s，设计净扬程为4.5m，最低净扬程为0.9m，最高净扬程为8.52m，平均净扬为5.0m。老站装机4台，总容量810kW，新建泵站装机容量为960kW，共有6台机组。依据《防洪标准》（GB50201-94）和《泵站设计规范》（GB/T50265-97）的规定，确定本工程为Ⅳ等小（1）型泵站，各主要建筑物（如泵房、进水闸、前池、排涝出水涵）均为4级建筑物。排涝出水涵采用钢筋混凝土结构，单孔矩形截面，孔口尺寸2.5m×2.5m。整个涵安徽省水利水电勘测设计院计算：校核：第2页共65页洞分成6节，总长51m。底板高程5.7m，出口设置防洪工作闸门，上部设起闭台，起闭台顶高程17.0m，并用便桥将堤顶与起闭台相连。堤顶高程18.36m，涵洞上部最大填土高度为9.66m。前池是排涝进水闸与进水池间的连接段。在平面上顺水流方向呈梯形布置，前池总长18.0m，始端宽9.1m，末端宽17.5m，扩散中心角30。底板前10.0m为斜坡段，从5.5m高程降至5.37m高程。靠近站房段4.0m长为水平面，其高程与水泵进水室底板同为5.37m。底板为钢筋砼结构。在水平段范围内设排水孔，下设反滤层。1.2设计依据1）《防洪标准》（GB50201-94）；2）《泵站设计规范》（GB/T50265-97）；3）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）；4)《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）；5）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-2008）；6）《水工钢筋混凝土结构学》（中国水利水电出版社）；7）***初步设计报告及相关资料。计算：校核：第3页共65页2.涵洞结构计算（堤顶填土最大处）堤顶填土最大处箱涵的结构型式及尺寸见下图：2.1荷载计算作用于涵洞上的荷载有：填土压力（垂直土压力和水平土压力）、内外水压力、洞身自重以及填土上的活荷载等。这里，主要考虑涵洞完建期所受的荷载，主要为填土压力、洞身自重，活荷载很小可忽略不计。计算土压力时，洞身沿轴向取单宽，洞顶的填土方式为上埋式，其数值可按下式计算：2.1.1垂直土压力1HDKpss(1)式中：H—洞顶以上填土高度(m)；H=18.36-8.7=9.66mγs—填土容重(kN/m3)；γs取19.0kN/m3D1—涵洞外轮廓宽度；本工程D1=3.5mKs—系数，对于刚性涵洞可按《水工设计手册》第八卷表40-3-4查用，由H/D1=9.66/3.5=2.76，查表并用插值法求得Ks=1.488。将以上数值代入上式，可得其标准值为：pk=1.488×19.0×9.66=273.10(kN/m)安徽省水利水电勘测设计院计算：校核：第4页共65页荷载的设计值等于荷载的标准值乘以相应的荷载分项系数。对于永久荷载，分项系数γG=1.05。垂直土压力的设计值为：p=273.10×1.05=286.76(kN/m)系数Ks值H/D10.10.51.02.03.04.05.06.07.08.09.0≥10Ks1.041.201.401.451.501.451.401.351.301.251.201.152.1.2水平土压力BHpsy1(2)式中：py—计算截面处的水平土压力(kN/m2)；γs—填土容重(kN/m3)；γs取19.0kN/m3H1—填土顶面至计算截面的高度(m)；B—涵洞沿轴向的长度；B=1.0mξ—系数，对一般砂性土或较干的粘土可采用0.35~0.45，当含水量较大时可提高到0.5~0.55。本工程取ξ=0.5。H1’=9.66+0.5/2=9.91mH1’’=9.66+3.0+0.5/2=12.91m将以上数值代入上式计算，其相应的标准值分别为：pyk’=0.5×19.0×9.91×1.0=94.15kN/mpyk’’=0.5×19.0×12.91×1.0=122.65kN/m荷载分项系数γG=1.05，水平土压力的设计值为：py’=94.15×1.05=98.85kN/mpy’’=122.65×1.05=128.78kN/m2.1.3洞身自重设计值顶、底板自重：q=γ*A*B*γG=25×0.5×1.0×1.05=13.13kN/m2.1.4侧墙、隔墙自重（集中力）：p=γ*A*L*B*γG=25×0.5×2.5×1.0×1.05=32.81kN安徽省水利水电勘测设计院计算：校核：第5页共65页2.1.5垂直均布荷载总和∑P=p+q=286.76+13.13=299.89kN/m2.1.6边荷载设计值：GsHq2边(3)式中：H2—为洞底中点至堤顶的高度。q边=19×12.91×1.05=257.55kN/m2.2内力计算2.2.1结构的受力简图如下：无边荷载时涵洞荷载图有边荷载时涵洞荷载图利用DKJ程序计算结构的内力。节点编号及单元划分详见下图。计算成果附后。安徽省水利水电勘测设计院计算：校核：第6页共65页节点编号及单元划分图数据文件名：***泵站更新改造桐梓山站一机房涵洞无边荷载.t×t计算成果如下：************************************************************DKJPROGRAMDEVELOPEDBYZHANGQIFU,1988.8******COPYRIGHT(C)1988BYZHANGQIFU************************************************************NJJTNENGNDJQNQNPNK727042900E1E0EUPMEE.2800E+084000.-.1000E-01.0000.0000JH:12233445676175J×:12002000502000BB:1.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000BH:.5000.5000.5000.5000.5000.5000.5000安徽省水利水电勘测设计院计算：校核：第7页共65页BL:.7500.7500.7500.75003.0003.0003.000BC:.0000.0000.0000.0000.0000-90.00-90.00PJ:62-32.8172-32.81PE:13.7500-13.1323.7500-13.1333.7500-13.1343.7500-13.13533.000-299.9633.00098.85643.00029.93733.000-98.85743.000-29.93NF=18NY=141PP:386.7283.0283.0386.7.1377.3658E-10NODE×YRNODE×YR1:.0000.0000-.3600E-032:-.9587E-05.3735E-03-.3877E-033:-.1917E-04.5464E-03.6963E-094:-.2876E-04.3735E-03.3877E-035:-.3835E-04.0000.3600E-036:-.1776E-05-.1034E-03.3624E-037:-.3659E-04-.1034E-03-.3624E-038:.0000.0000.0000ELEMENTNIQIQJMIM0MJ1:179.0-482.6202.4156.72.009100.22:179.0-202.4-.7324E-03-100.2-157.1176.13:179.0.8316E-03-202.4-176.1-157.1100.24:179.0202.4-482.6-100.22.010-156.75:162.5449.8449.8-154.5182.9154.56:482.6-162.5-179.0154.527.55-156.77:482.6162.5179.0-154.5-27.55156.7STOP安徽省水利水电勘测设计院计算：校核：第8页共65页洞身无边荷载弯矩图数据文件名：***泵站更新改造桐梓山站一机房涵洞有边荷载.t×t计算成果如下：************************************************************DKJPROGRAMDEVELOPEDBYZHANGQIFU,1988.8******COPYRIGHT(C)1988BYZHANGQIFU************************************************************NJJTNENGNDJQNQNPNK727042920E1E0EUPMEE.2800E+084000.-.1000E-01.0000.0000JH:12233445676175J×:12002000502000BB:1.0001.0001.0001.0001.0001.0001.000BH:.5000.5000.5000.5000.5000.5000.5000BL:.7500.7500.7500.75003.0003.0003.000安徽省水利水电勘测设计院计算：校核：第9页共65页BC:.0000.0000.0000.0000.0000-90.00-90.00PJ:62-32.8172-32.81PE:13.7500-13.1323.7500-13.1333.7500-13.1343.7500-13.13533.000-299.9633.00098.85643.00029.93733.000-98.85743.000-29.93PB:257.51.5003.000257.5-1.5003.000NF=18NY=141PP:351.0318.8318.8351.0.1907-.2912E-08NODE×YRNODE×YR1:.0000.0000-.3800E-032:-.9719E-05.3948E-03-.4149E-033:-.1944E-04.5816E-03.6746E-094:-.2916E-04.3948E-03.4149E-035:-.3887E-04.0000.3800E-036:-.2301E-05-.1034E-03.3683E-037:-.3659E-04-.1034E-03-.3683E-038:.0000.0000.0000ELEMENTNIQIQJMIM0MJ1:181.4-482.6229.3162.95.685104.02:181.4-229.3-.6714E-03-104.0-168.5190.03:181.4.5569E-03-229.3-190.0-168.510