7.3 稳定分析
7.3.1 泵房稳定分析计算单元可采用一个典型机组段或一个联段。
7.3.2 泵房稳定分析荷载应包括自重、水重、静水压力、扬压力、土压力、淤沙压力、浪压力、风压力、冰压力、土的冻胀力、地震荷载及其他荷载等，其计算应符合下列规定：
1 自重包括泵房结构自重、填料重量和永久设备重量。
2 水重应按其实际体积及水的重度计算。静水压力应根据泵站各种运行情况的上下游水位组合条件计算确定。对于多泥沙河流，应计及含沙量对水的重度的影响。
3 扬压力应包括浮托力和渗透压力。渗透压力应根据地基类别，水位组合条件，泵房基础底部防渗、排水设施布置等因素计算确定。对于土基，宜采用改进阻力系数法计算；对于岩基，宜采用直线分布法计算。
4 土压力应根据地基条件、回填土性质、挡土高度、填土内的地下水位、泵房结构可能产生的变形情况等因素，按主动土压力或静止土压力计算。计算时应计及填土顶面坡角及超载作用。
5 淤沙压力应根据泵房位置、泥沙可能淤积的情况计算确定。
6 浪压力应根据泵房前风向、风速、风区长度（吹程）、风区内的平均水深以及泵房前实际波态的判别等计算确定。波浪要素可采用莆田试验站公式计算确定。当浪压力参与荷载的基本组合时，计算风速可采用当地气象台站提供的重现期为50年的年最大风速；当浪压力参与荷载的特殊组合时，计算风速可采用当地气象台站提供的多年平均年最大风速。
7 风压力应根据当地气象台站提供的风向、风速和泵房受风面积等计算确定。计算风压力时应考虑泵房周围地形、地貌及附近建筑物的影响。
8 冰压力、土的冻胀力、地震荷载可按国家现行标准《水工建筑物抗震设计标准》GB51247、《水工建筑物荷载设计规范》SL744的规定计算确定。
9 其他荷载可根据工程实际情况确定。
7.3.3 泵房设计时应将可能同时作用的各种荷载进行组合。地震荷载不应与校核运用水位组合。泵房稳定分析荷载组合应按表7.3.3确定。必要时还应考虑其他可能的不利组合。
表7.3.3 荷载组合
续表7.3.3
续表7.3.3
注：表中“√”表示该工况需要考虑的荷载，“一”表示该工况无需考虑的荷载。
7.3.4 泵房沿基础底面的抗滑稳定安全系数应按下列公式计算，并应符合下列规定：
式中：
Kc——抗滑稳定安全系数；
ΣG——作用于泵房基础底面以上的全部竖向荷载（包括泵房基础底面上的扬压力在内，kN）；
ΣH——作用于泵房基础底面以上的全部水平向荷载（kN）；
A——泵房基础底面面积（㎡）；
f——泵房基础底面与地基之间的摩擦系数，可按试验资料确定；当无试验资料时，可按本标准附录A第A.0.1条、第A.0.3条的规定采用；
φ0——土基上泵房基础底面与地基之间摩擦角（°）；
C0——土基上泵房基础底面与地基之间的黏结力（kPa）；
f'——岩基上泵房基础底面与地基之间的抗剪断摩擦系数；
C'——岩基上泵房基础底面与地基之间的抗剪断黏结力（kPa）。
1 对于土基，φ0、C0值可根据室内抗剪试验资料，按本标准附录A第A.0.2条的规定采用。按本标准第A.0.2条的规定采用φ0值和C0值时，应按下式折算泵房基础底面与土质地基之间的综合摩擦系数。对于黏性土地基，如折算的综合摩擦系数大于0.45，或对于砂性土地基，如折算的综合摩擦系数大于0.5，采用的φ0值和C0值均应有论证。
式中：f0——泵房基底面与土质地基之间的综合摩擦系数。
2 对于岩基，泵房基础底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数f'值和抗剪断黏结力C'值可根据试验成果，并参照类似工程实践经验及本标准附录A表A.0.3所列值选用。但选用的f'值和C'值不应超过泵房基础混凝土本身的抗剪断参数值。对重要的大型泵站应进行现场试验。
3 当泵房受双向水平力荷载作用时，应核算其沿合力方向的抗滑稳定性，其抗滑稳定安全系数不应小于本标准第7.3.5条规定的允许值。
4 当泵房地基持力层为较深厚的软弱土层，且其上竖向作用荷载较大时，应核算泵房连同地基的部分土体沿深层滑动面滑动的抗滑稳定性。
5 对于岩基，若有不利于泵房抗滑稳定的缓倾角软弱夹层或断裂面存在时，应核算泵房沿可能组合滑裂面滑动的抗滑稳定性。
7.3.5 泵房沿基础底面抗滑稳定安全系数允许值应按表7.3.5采用。
表7.3.5 抗滑稳定安全系数允许值
注：特殊组合Ⅰ适用于施工工况、检修工况和校核运用工况，特殊组合Ⅱ适用于地震工况。
7.3.6 岸墙、翼墙、拦污栅桥等建筑物的稳定计算应符合现行行业标准《水工挡土墙设计规范》SL379、《水闸设计规范》SL265的相关规定。
7.3.7 泵房抗浮稳定安全系数应按下式计算：
式中：
Kf——抗浮稳定安全系数；
ΣV——作用于泵房基础底面以上的全部重力（kN）；
ΣU——作用于泵房基础底面上的扬压力（kN）。
7.3.8 泵房抗浮稳定安全系数的允许值，不分泵站级别和地基类别，基本荷载组合下不应小于1.10，特殊荷载组合下不应小于1.05。
7.3.9 泵房基础底面应力应根据泵房结构布置和受力情况等因素计算确定。
1 当结构布置及受力情况对称时，应按下式计算：
式中：
——泵房基础底面应力的最大值或最小值（kPa）；
ΣM——作用于泵房基础底面以上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流向的形心轴的力矩(kN·m)；
W——泵房基础底面对于该底面垂直水流向的形心轴的截面矩（m³）。
2 当结构布置及受力情况不对称时，应按下式计算：
式中：
ΣMx、ΣMy——作用于泵房基础底面以上的全部水平向和竖向荷载对于基础底面形心轴x、y的力矩（kN·m）；
ΣMx、ΣMy——作用于泵房基础底面以上的全部水平向和竖向荷载对于基础底面形心轴x、y的力矩（kN·m）；
Wx、Wy-泵房基础底面对于该底面形心轴x、y的截面矩（m³）。
7.3.10 各种荷载组合情况下的泵房基础底面应力应符合下列规定：
1 对于土基，泵房基础底面平均基底应力不应大于地基允许承载力，最大基底应力不应大于地基允许承载力的1.2倍，泵房基础底面应力不均匀系数的计算值不应大于表7.3.10规定的允许值，在地震情况下，泵房地基持力层允许承载力可适当提高；
2 对于岩基，泵房基础底面最大基底应力不应大于地基允许承载力，泵房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不应小于零，在地震情况下基础底面边缘的最小应力不应小于-100kPa。
表7.3.10 不均匀系数的允许值
注：1 对于重要的大型泵站，不均匀系数的允许值可按表列值适当减小；
2 对于地震工况，不均匀系数的允许值可按表中特殊组合栏所列值适当增大。
2 对于地震工况，不均匀系数的允许值可按表中特殊组合栏所列值适当增大。
