调节池计算书

设计依据：

1. 《杭州湾新区给水和污水泵站岩土工程勘察报告》（详细勘察）(2011.6)；

2. 规范及手册：《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规范》CECS137:2002；

《混凝土结构设计规范》;

《给水排水工程结构设计手册》;

3. 回填土容重：饱和土重为20KN/m3；水容重：10.0 KN/m3;

4. 地质概况：根据地勘报告：沉井下沉穿过以下土层：

(1) 第2层淤泥质粉质粘土夹粉砂：沉井外壁摩阻力标准值为12KPa；

(2) 第3-2层砂质粉土：沉井外壁摩阻力标准值为24KPa；

(3) 第3-2’层砂质粉土：沉井外壁摩阻力标准值为14KPa；

(4) 第3-3层砂质粉土：沉井外壁摩阻力标准值为32KPa；

(5) 第3-4层粉质粘土夹粉砂：沉井外壁摩阻力标准值为16KPa；

基底落在第3-4层上

5. 地下水位

(1) 封底混凝土达到设计强度100%后，底板施工之前水位不高于标高-4.0米;

(2) 底板混凝土强度达到设计强度100%之后水位不高于标高-3.0米;

(3) 顶板及井内填料浇筑完毕，顶板未覆土前水位不高于标高0.0米;

(4) 使用期间的地下水位考虑到设计地面以下0.5m，即绝对标高3.8m处。

6. 构筑物采用沉井，不排水下沉。沉井部分分段施工，标高1.0m以上采用现浇结构。

抗浮验算：构筑物抗浮验算

调节池结构布置图

1:100

1。抗浮力计算

条件：底板厚度800；壁板厚度1100；顶板厚300；封底混凝土厚度2000。

（1）顶、底板自重：12.52x3.14x(0.8+0.3)x25=13492.2KN。

（2）壁板自重：(25+1.1)x3.14x1.1x15.3x25=34482.1KN。

（3）C15素混凝土填料自重：12.52x3.14x0.8x22=8635.0KN

（4）封底混凝土自重：12.52x3.14x2.0x22=21587.5KN

（5）板顶覆土自重：(12.5+1.1)2x3.14x(1.5x10+0.5x18)=13938.6KN

（6）柱自重：0.8x0.8x10.9x16x25=2790.4KN

∑抗浮力＝94925.8KN

2．浮力计算

条件：地下水位考虑到设计地面以下0.5m。

浮力＝(12.5+1.1)2x3.14x 15.3x10=88858.5KN

3．抗浮安全系数

K=94925.8/88858.5=1.068

4．抗浮安全系数>1.05，抗浮验算通过。

沉井下沉计算

一、下沉系数K st

沉井制作高度为14.0m

1．沉井自重标准值G K1=(25+1.1)x3.14x1.1x14x25=31552.3KN

底梁自重G K2=(19.3x4x0.8x3.1+24.3x4x0.8x3.1)x25=10812.8KN

2．下沉过程水的浮托力标准值F fw,k:

F fw,k=(25+1.1)x3.14x1.1x14x10+(19.3x4x0.8x3.1+24.3x4x0.8x3.1)x10=16946.0KN

3．井壁总摩阻力标准值F fk:

1) 单位摩阻力加权平均值（以J5勘探孔计算）

fka=(0.26x12+2x24+1.4x14+9.1x32+1.24x16)/14=27.3

2) 摩阻力标准值F fk

F fk=(25+1.1)x3.14x[4x27.3+(2.5+5)x0.6x27.3]=19017.4KN

4．下沉系数Kst

Kst=(GK- F fw,k)/ F fk=(42365.1-16946.0)/ 19017.4=1.34

二、下沉稳定系数kst,s:

1．刃脚、底梁下地基极限承载力Rb:（极限承载力取400KPa）

Rb=0.5x(25+0.8x2)x3.14x400=16704.8KN

2．浮托力取标准浮托力的 70%。

F’fw,k＝F fw,k x70%=11862.2KN

5．下沉稳定系数Kst,s

Kst,s=(Gk- F’fw,k)/( F fk+Rb)=( 42365.1-11862.2)/( 19017.4+16704.8)=0.853

满足要求

封底混凝土计算

(一) 取最大一块封底面积计算：5.0x5.0m 。 地下水的浮托力Fk=14x10=140KN/m 2

底板受力q=140KN/m 2

封底混凝土四边简支，M=0.0442x5x5x140=154.7KN.m

根据“给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程”CECS137:2002第6.1.13条规定：

u t

t h bf M

h +=

72.5＝

3001.1100010000007.15472.5+⨯⨯⨯＝1200mm 考虑井底涌砂，封底混凝土宜加厚

故取C25封底混凝土厚度2000。

刃脚竖向内力计算

（一） 工况一：沉井起沉阶段

根据“给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程”CECS137:2002第6.2.2条、第6.3.2条规定：

M1=111)3

(d R hs

h P j +-

(6.2.2-1) N1=R j -g 1 (6.2.2-2) P1=

)(20βθθ

-⨯⨯+tg tg a h h R s s

j (6.2.2-3)