岩质土质地基上的小型圬工建筑物的承载力和稳定计算.docVIP

岩质、土质地基上的小型水利圬工建筑物的稳定计算 关键词：圬工建筑物；地基；稳定计算 摘要：小型圬工建筑物既可坐落在岩基上也可以坐落在土基上，对于不同的地基条件，稳定计算内容是不尽相同的。本文试从常见水利工程设计规范的规定和岩、土两种地基破坏机理入手进行对比，对两者设计计算的差别进行比较，总结岩、土地基上的圬工建筑物设计计算的一般原理和常规方法。 1、引言 小型圬工建筑物在水利工程中运用极为广泛，数千年前我国就开始在水利工程中运用圬工建筑物，近代以来，圬工建筑物的运用更是极为普遍。小型圬工建筑物的地基可选择岩基也可选择土基，地基的可靠性直接影响着建筑物的安全，岩土两种地基对建筑物的运行状态和结构安全是截然不同的，岩土地基的选择应谨慎。为规范圬工建筑物的设计，水利设计规范对坐落在两种不同地基上的圬工建筑物设计作了细致的规定。但由于各规范的出发点不同，各规范对岩、土地基上的圬工建筑物设计计算的内容不尽相同。本文试从常见水利工程设计规范的规定和岩、土两种地基破坏机理入手进行对比，对两者设计计算的差别进行比较，总结岩、土地基上的圬工建筑物设计计算的一般原理和常规方法。 2、各种规范对圬工建筑物设计计算的规定与对比 对岩基上的圬工建筑物设计计算在很多规范中均有规定，笔者摘录如下： （1）、《水闸设计规范》（SL265—2001）： 对于岩基，有： 7.3.3 岩基上的闸室稳定计算应满足下列要求： 1、在各种计算情况下，闸室最大基底应力不大于地基允许承载力； 2、在非地震情况下，闸室基底不出现拉应力；在地震情况下，闸室基底拉应力不大于100KPa； 3、沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范7.3.14条规定的允许值。 7.4.3 岩基上的岸墙、翼墙稳定计算应满足下列要求： 1、在各种计算情况下，岸墙、翼墙基底应力不大于地基允许承载力； 2、翼墙抗倾覆安全系数不小于本规范7.4.8条规定的允许值； 3、沿岩墙、翼墙基底的抗滑稳定安全系数不小于本规范7.3.14条规定的允许值。 对于土基，有： 7.3.2 土基上的闸室稳定计算应满足下列要求： 1、在各种计算情况下，闸室平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍； 2、闸室基底应力的最大值与最小值之比不大于本规范7.3.5条规定的允许值； 3、沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范7.3.13条规定的允许值。 7.4.2 土基上的岸墙、翼墙稳定计算应满足下列要求： 1、在各种计算情况下，岸墙、翼墙平均基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍； 2、岸墙、翼墙基底应力的最大值与最小值之比不大于本规范7.3.5条规定的允许值； 3、沿岸墙、翼墙基底面的抗滑稳定安全系数不小于本规范7.3.13条规定的允许值。 （2）、《泵站设计规范》（GB/T50286—2010）： 6.3.5 泵站沿基础底面的抗滑稳定安全系数的允许值应按表6.3.5采用（表6.3.5从略，岩、土基采用不同的安全系数）。 6.3.9 各种荷载组合情况下的泵房基础底面应力应不大于泵房地基承载力。土基上泵房基础底面应力不均匀系数的计算值不应大于本规范附录A表A.0.3规定的允许值。岩基上基础底面应力不均匀系数可不控制，但在非地震情况下基础底面边缘的最小应力应不小于零，在地震情况下基础底面边缘的最小应力应不小于-100Kpa。 6.4.5 只有竖向对称荷载作用时，泵房基础底面平均应力不应大于地基持力层允许承载力；在竖向偏心荷载作用下，除应满足基础底面平均应力不应大于地基持力层允许承载力外，还应满足基础底面边缘最大应力不大于1.2倍地基持力层承载力的要求；在地震情况下，泵房地基持力层允许承载力可适当抬高。 （3）、《水电站厂房设计规范》（SL266—2001）： 3.3.4 厂房整体抗滑和深层抗滑稳定安全系数应不小于表3.3.4规定的数值（表3.3.4从略，岩基、非岩基采用不同的安全系数）。 3.3.7 岩基上厂房地基面上的法向应力用材料力学方法计算时，应符合下列要求： 1 厂房地基面上所承受的最大法向应力不应超过地基允许承载力。在地震情况下地基允许承载力可适当提高。 2 厂房地基面上所承受的最小法向应力（计入扬压力）应满足下列条件： 1） 对于河床式厂房除地震情况外应都大于零，在地震情况下允许不出现0.1MPa的拉应力； 2） 对坝后式及岸边式厂房，正常运行情况应大于零，机组检修、机组未安装及非常运行情况允许出现不大于0.1～0.2Mpa的局部拉应力，地震情况如出现大于0.2MPa拉应力，应进行专门论证。 3.3.9 非岩基上厂房地基面平均基底应力应不大于地基承载力；基底最大应力应不大于1.2倍地基允许承载力。 3.3.10 非岩基上厂房