太浦河泵站工程设计特点论文

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1、太浦河泵站工程设计特点论文摘要：太浦河泵站为大（1）型泵站，具有扬程低、流量大的特点，设计对一些重大的技术问题开展了一系列试验和研究工作，并将这些科研设计成果应用于工程实践，使枢纽布置、建筑物设计、机电设备选型和布置更加合理。关键词：太浦河泵站枢纽布置优化设计1前言太浦河泵站位于江苏省吴江市太浦河已建太浦闸南侧，西距东太湖约2km，北距吴江市约30km，苏州市约51km。太浦河泵站是太浦河工程的重要组成部分.freel左右，距太浦河南岸堤防外河坡顶边线仅15m左右，因此基坑北侧若不加防护而直接对基坑降水，不仅有

2、可能对太浦闸的安全造成威胁，而且基坑靠太浦河一侧的大堤内极易产生渗透破坏，进而威胁大堤及基坑的安全。因此，为确保泵站基坑、太浦闸以及太浦河南堤的安全，在太浦河与基坑之间设置混凝土防渗地连墙。混凝土地连墙采用悬挂式，成槽采用射水法施工，墙厚24cm，地连墙总长240m。3泵房3.1主泵房地基处理泵房底板基础落在⑤层灰色粉质粘土上，地基承载力标准值为105kPa，⑤层下部为⑥层棕黄、灰绿色粉质粘土，该土层厚约5.2m，土质均一，呈硬塑状态，属中压缩性土，其承载力标准值为300kPa，是泵房基础较好的浅层持力层。在初

3、步设计中，曾采用了预制钢筋混凝土方桩、灌注桩和水泥搅拌桩三个方案进行技术和经济比较，前两种地基处理方案几乎适用于所有的软土地基，施工经验丰富，质量易控制，但造价较高；水泥搅拌桩一般适用于软弱粘性土和粉性土地基，由于受搅拌机械搅拌能力的限制，一般不适用于地基承载力设计值大于120kPa的粘性土和粉性土，而⑤层灰色粉质粘土经宽深修正，其承载力设计值达129kPa，经综合分析，因水泥搅拌桩方案投资省、抗渗效果好以及能较好地适应地基变形等优点而被选为推荐方案。经对泵房水泥搅拌桩单桩和单桩复合地基的载荷试验，试验结果达到

4、了预期地基加固的目的。3.2安装间、变电站基础处理在初步设计阶段，安装间和变电站地基采用水泥搅拌桩进行地基处理，且临主泵房侧采用垂直开挖、水泥搅拌桩垂直围护的方案。由于水泥搅拌桩围护须达到水泥土龄期后方可开挖，而泵站施工工期又比较紧，因此在施工图阶段，泵房临安装间和变电站的水泥搅拌桩垂直围护方案改为大开挖方案，安装间和变电站地基处理改为灌注桩方案。3.3顶撑结构和泵房止水布置太浦河泵站主泵房南北两侧回填土高度较高，分别为10.05m和9.55m，这给泵房的纵向稳定带来不利影响。经计算，在完建期和设计低水位工况，

5、泵房纵向抗滑稳定不满足规范要求。经研究，在相邻的主泵房边跨底板和中跨底板的侧面，设置相向四对面积为0.9m×0.9m的顶撑结构，该顶撑结构处实行并缝处理，以抵消泵房边跨两端的水平力。在初步设计阶段，泵房伸缩缝（顺水流方向）的止水布置是沿着泵房２m厚的底板厚度中心线布置的。为确保泵房纵向稳定，改善泵站运行时流道边墩和底板受力条件，在施工图阶段对泵房的止水布置进行了优化。将泵房顺水流方向的止水高程从上游侧-7.05m向上抬高至-１.00m，将高程-１.00m以下的下游侧伸缩缝的填缝材料改为透水材料，使缝间充满水并与

6、泵站下游水位相通，起到平水压作用，并抵消部分泵房边跨段边墙的水平力，3.4泵房底板的三维有限元分析与仿真计算太浦河泵站泵房底板采用二机一联布置,共分三块底板，底板平面尺寸为40.45m×22.50m（长×宽），底板厚为2m，底板平面尺寸大且结构布置复杂，为使底板设计尽可能与底板实际受力情况相符合，避免应力集中以及出现底板、流道顶板和墩墙等影响工程使用的裂缝问题，确保泵房底板安全，对太浦河泵站的底板与流道进行了三维整体有限元分析与仿真计算。通过对复杂结构的整体分析以及对复杂施工情况和各种环境因素进行计算机仿真模拟

7、，确定了合理的结构布置和施工方案，确保了泵房底板、墩墙和顶板未出现可视裂缝。3.5泵房布置和建筑立面在初步设计,泵站的副厂房布置在泵房上游侧的进水平台上,.freel，出水池翼墙的最高挡土高度为11.45m，地面高程6.00m～5.00m，在软土地基上建造如此高的挡土墙在国内是不多的。翼墙结构型式主要与挡土高度有关，经方案综合比选，选用空箱扶壁式结构。翼墙的稳定与墙后土压力和水压力有密切关系，如何有效降低墙后土压力和水压力，对翼墙的稳定和降低工程投资将起到十分关键的作用。本工程在翼墙后采用了扁形塑料盲沟和排水软

8、管，形成纵横交错三维的空间排水系统，降低了墙后的地下水位（尤其在施工期）；在出水池翼墙后回填土中采用了柔性筋式加筋土技术，减小了墙后土压力，解决了出水池翼墙桩基承载力不够的问题，且为以后软土地基上的高挡土翼墙的设计提供了借鉴作用。6水力机械6.1水泵选型太浦河泵站总设计流量300m3/s，泵站最高净扬程1.64m，设计净扬程1.39m，最低净扬程0.76m,为特低扬程的大流量泵站。水泵