圩区排涝泵站典型设计简析

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1、好区排涝泵站典型设计简析【摘要】近年来许多八十年代以前建造的泵站目前大多更新完毕。本人主要从事这方面工作，现就就芜湖县的小型泵站设计方面的问题谈几点个人看法。【关键词】排涝栗站；栗站设计；问题1.前言芜湖地处沿江圩区，排涝泵站数量较多，仅芜湖县就有130余座，其中小（I）型栗站占总量的60%以上，而这当中的水泵类型基本都是立式轴流栗。近年来许多八十年代以前建造的栗站目前大多更新完毕。本人主要从事这方面工作，现就芜湖县的小型泵站设计方面的问题谈几点个人看法。2.涉及泵站设计的几个关键问题泵站设计主要考虑的问题包括：（1）泵站的选址和泵站结构型式。（2）

2、主体结构的基础处理。（3）泵站机组的选型和装机台数。（4）栗站的主体建筑结构设计。（5）穿堤结构的设计。（6）操作控制系统的改进。下面就以上问题进行详细谈谈个人的看法和一些经验。2.1泵站的选址和泵站结构型式。泵站的选址应考虑：内河水系应畅通无阻，站址前渠底的高程应尽量的低，更重要的是对于整个排水区来说站址的位置应处于较低的位置，以利于控制整个排水区。外河侧要求在堤防的凹弯处，最好堤防外侧有浅滩，这样可以避免排涝水流直接进入主河道，使水流的流态不稳定。另外，还要从经济角度考虑，为尽量减少架设高压供电，站址力求靠近原有的高压线路。2.2主体结构的基础处

3、理。(1)芜湖地区的大部分地质状况为：泵站基础坐落在淤泥质粉质壤土或淤泥质重粉质壤土，还有较少的基础坐落在粉砂或粉细砂层。对于粉砂层结构基本不需要进行地基加，只要基坑排水做好就可以了，但对于淤泥质土需要进行处理，否则基础沉降量会相当大。我们处理这种地基的方法其实就是处理软基的方法。目前，我们所采用的主要方法包括：机械打木桩、基础换土、水泥搅拌桩、沉管灌注桩等主要几种。(2)其中，机械打木桩在九十年代普遍采用，因为此种方法虽没有理论计算，但效果却很好，因为除了施工方法简易施工速度快以外，还因为其造价低廉且经久不腐。经久不腐主要因为木材长期处在地下水位以

4、下。(3)从前几年开始，我县逐步采用基础换土和水泥粉喷桩的施工工艺，这两种方法各有利弊，前者虽造价低廉，但施工难度较大，因为泵站基坑本身高程就很低，再加上换土厚度，对地下水位的处理是一个比较复杂的问题，同时基坑的开挖面较大。而后者造价要大的多，但施工方法相对筒便，施工速度快，也比较适合游泥质土的处理，它是作为一种复合地基，在我县的泵站使用效果较好，有时总沉降量不足20mm，这种地基处理方式在我县未来一段时间是广泛采用的方式。(1)沉管灌注桩相对于前几种方法而言造价更大些，而且施工工艺较为复杂，需要大型施工机械，对施工场地要求也较为严格，这种方法我县在

5、中型栗站很多采用，小型泵站未使用过，但这种加固方式其效果极为理想，我县十三连泵站经过该方案处理后，总沉降量不足5mm,对地基要求较高的水利工程应优先采用这种方式。2.3泵站机组的选型和装机台数。泵站的机组选型主要参数是设计流量和设计扬程(包括损失扬程)，一般设计扬程低于10m的应优先选用轴流泵，因为轴流泵的使用简单方便，而且维修也较简单。流量和扬程是用来确定泵的叶轮尺寸(即泵型)综合因素，选泵型必须兼顾。同时应考虑装机台数的合理选择，装机台数较少时势必造成单机容量大，因而不利与管理与维修，装机台数较多时又增加土建工程的造价。总而言之，因根据实际情况进

6、行选择。根据本人经验，一般容量500KW以下分2〜3台为宜，容量为500〜1000KW分为3〜5台为宜。2.4泵站的主体建筑结构设计。(1)栗站的主体结构设计应考虑的因数较多，包括首先考虑的是工程结构的安全性，其次考虑使用功能方面的要求，最后才考虑节约投资。(1)工程结构安全性主要指地基的承载力、抗倾稳定性、抗滑稳定性以及抗浮稳定性。其中地基承载力主要根据结构自重加各运行期的附加荷载，计算地基的纵向和横向应力，即Pmax和Pmin,然后根据地质报告提供的地基允许承载力判断是否需要进行地基的处理，另外，标贯击数也是衡量该地基是否需要人工处理的重要参数。

7、因为它直接影响到基础的沉降量。抗倾稳定性主要衡量该建筑物是否围绕基础的某一线产生倾覆，它是以基础的某一点计算倾覆力矩和抗倾覆力矩，两者的比值是否在允许范围内，若不在允许范必须对主体结构进行必要的调整或者采用必要的方法降低倾覆力矩(比如，增加后墙排水孔以降低地下水位、尽量采用对称结构等)。而抗滑稳定性与抗倾稳定性分析计算方法类似，但只计算水平推力和基底的抗滑力。抗浮稳定性计算更简单，只要计算作用于基底的垂直力，计算所有向下作用力和向上作用力的比值，看是否大于或等于规定的安全系数。(2)这几项指标是泵站结构计算的重要内容，必须认真加以分析，特别要对不同时

8、期的作用荷载下的稳定验算。主要时期包括完建期、正常运行期、小修期及大修期等。而且应考虑荷载的最不利组合时的结