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水工建筑物抗震設(shè)計標準范文1

【關(guān)鍵詞】：水閘安全鑒定論證；調(diào)查分析；安全評價；報告編制

水閘是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭建筑物，多建于河道、渠系及水庫、湖泊岸邊。其主要作用是控制流量和調(diào)節(jié)水位，還可擔(dān)負防止潮水倒灌以及汛期排泄洪（澇）水的功能。在工程實踐中，水閘除單獨使用外，還經(jīng)常與其他水工建筑物組成水利樞紐，共同發(fā)揮作用。

由于水閘的應(yīng)用十分廣泛，我國已建成各類水閘5萬多座，其中大型水閘480余座，中型水閘3280余座，小型水閘4.6萬余座，數(shù)量為世界之最。水閘在防洪除澇、農(nóng)業(yè)灌溉、攔潮蓄淡、火力發(fā)電、城鄉(xiāng)供水、景觀旅游、生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了巨大的作用，取得了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益。

盡管如此，在已建水閘中，有的由于缺乏合理規(guī)劃、設(shè)計標準低、施工質(zhì)量差、設(shè)施不配套等原因而存在“先天不足”；有的經(jīng)多年運行，在復(fù)雜的自然條件和外力作用下，其材料性能和受力狀態(tài)不斷變化，加上管理水平不高，維修養(yǎng)護不夠，導(dǎo)致病害的發(fā)生、發(fā)展，功能下降；有的由于災(zāi)害因素，如地震、火災(zāi)、超標準洪水等，造成超載，使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件造成損壞或損傷。

根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料，我國有大型病險水閘248座，占大型水閘總數(shù)的51%；中型病險水閘1505座，占中型水閘總數(shù)的46%。估計小型水閘的病險率更高，病險水閘大量存在，病險工程的安全狀況已成為政府和社會的心腹之患。

為保證水閘運行安全，規(guī)范地開展水閘安全鑒定工作，水利部頒布了水利行業(yè)標準《水閘安全鑒定規(guī)定》，根據(jù)該標準，水閘安全鑒定論證工作具備的基本程序為：工程現(xiàn)狀調(diào)查分析、現(xiàn)場安全檢測、工程復(fù)核計算、水閘安全評價、水閘安全鑒定工作總結(jié)等內(nèi)容。從操作主體來看，工程現(xiàn)狀的調(diào)查分析一般由水閘管理單位承擔(dān)，現(xiàn)場安全檢測和工程復(fù)核計算由委托的具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測單位和設(shè)計單位來進行。

（一）工程現(xiàn)狀的調(diào)查分析

工程現(xiàn)狀的調(diào)查分析一般從技術(shù)資料收集、工程現(xiàn)狀全面檢查和對工程存在的問題進行初步分析。技術(shù)資料的收集包括設(shè)計、施工和工程管理等方面，一是設(shè)計資料內(nèi)容應(yīng)涵蓋以下內(nèi)容：工程地質(zhì)勘測和水工模型試驗；工程的設(shè)計文件和圖紙等。二是施工資料包括施工技術(shù)總結(jié)資料；工程資料監(jiān)督檢測或工程建設(shè)監(jiān)理資料；觀測設(shè)施的考證資料及施工期觀測資料；工程竣工圖和驗收交接文件等。三是技術(shù)管理資料應(yīng)包括技術(shù)管理的規(guī)章制度；控制運用技術(shù)文件及運行記錄；歷年的定期檢查、特別檢查和安全鑒定報告；工程資料成果；工程大修和重大工程事故處理措施等技術(shù)資料等。工程現(xiàn)狀調(diào)查分析報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：①是基本情況，如工程概況、設(shè)計施工情況、技術(shù)管理情況等。②是工程安全狀態(tài)初步分析：應(yīng)對水閘的土石方工程、混凝土結(jié)構(gòu)、閘門等工程設(shè)施的安全狀態(tài)和啟閉機、電氣設(shè)備等的完好程度以及觀測設(shè)施的有效性等逐項詳細描述，并對工程存在的問題和缺陷的產(chǎn)生的原因進行初步分析。③是提出合理建議。根據(jù)初步分析結(jié)果，提出需進行現(xiàn)場安全檢測和工程復(fù)核計算的項目及對工程大修或加固的建議。工程現(xiàn)狀全面檢查應(yīng)在已有的檢查觀測成果基礎(chǔ)上進行，應(yīng)特別注意檢查工程的薄弱部位和隱蔽部位，如水閘底部工程部位和閘門及啟閉機部位是工程常見的薄弱部位和隱蔽部位，在檢查中發(fā)現(xiàn)這些問題和缺陷，要初步分析其成因和對工程安全運行存在的影響。

（二）現(xiàn)場安全檢測

現(xiàn)場安全檢測依據(jù)的標準、規(guī)程和規(guī)范有：《水閘安全鑒定規(guī)定》、《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》、《水工混凝土技術(shù)規(guī)程》、《鉆芯法檢測混凝土規(guī)程》及《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》等。檢測的內(nèi)容包括混凝土的強度、碳化深度及鋼筋保護層厚度等反應(yīng)混凝土工程現(xiàn)狀的質(zhì)量指標進行檢查；裂縫、缺損及滲漏等外觀缺陷；伸縮縫及止水帶的損壞及錯位情況；鋼筋的銹蝕程度；防滲、倒?jié)B和消能防沖設(shè)施的有效性和完整性檢查。檢測后，應(yīng)對檢測結(jié)果進行分析，提出比較合理的建議并拿出較為合理的處理方案。

（三）工程復(fù)核計算

工程復(fù)核包括水閘防洪排澇標準復(fù)核和過水能力復(fù)核、水工結(jié)構(gòu)安全復(fù)核、金屬結(jié)構(gòu)安全復(fù)核三部分。復(fù)核計算應(yīng)以最新的規(guī)劃數(shù)據(jù)、檢查觀測資料和安全檢查觀測資料和安全檢測成果為主要依據(jù)，按照現(xiàn)行《水閘設(shè)計規(guī)范》及其它有關(guān)標準執(zhí)行。

防洪排澇標準復(fù)核與過流能力復(fù)核

水閘現(xiàn)有防洪排澇標準應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范《防洪標準》非常運用洪水標準及現(xiàn)有標準堤塘防洪標準；最大過流量應(yīng)能安全下泄；閘頂高程應(yīng)滿足規(guī)范要求。在進行以上復(fù)核的時候，應(yīng)該研究近年的水文基本數(shù)據(jù)，若屬無實測資料地區(qū)，應(yīng)采用暴雨途徑計算設(shè)計流量，按照小流域推理公式法和瞬時單位線法兩種方法計算，并進行成果合理性分析取值；并對暴雨洪水特性及歷史洪水進行分析，綜合分析后看當(dāng)時的設(shè)計標準是否能滿足現(xiàn)在的需要。

水工結(jié)構(gòu)安全復(fù)核

水工結(jié)構(gòu)安全復(fù)核主要是復(fù)核閘室、岸墻、翼墻的整體穩(wěn)定性、抗?jié)B穩(wěn)定性、消能防沖和結(jié)構(gòu)強度等。復(fù)核應(yīng)以新測定的物理力學(xué)參數(shù)如材料強度、地基土和填料土的容重等基本工程性質(zhì)指標進行。一是閘室的復(fù)核。閘室穩(wěn)定復(fù)核計算宜取兩相鄰順水流方向永久縫隙之間的閘段作為計算單位。二是消能設(shè)施的復(fù)核。常用的消能設(shè)施有消力池、綜合式消力池和消力池、消力墩、消力梁等輔助消能工，目前大部分水閘采用消力池。消能防沖復(fù)核主要復(fù)核消力池的深度、長度，消力池底板的厚度和海漫的長度等。三是抗震復(fù)核。根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》要求，抗震設(shè)防烈度為6度時，可不進行抗震復(fù)核。抗震穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)強度驗算是水閘抗震驗算的主要形式。抗震驗算的部位主要集中在閘室和兩岸連接建筑物及其地基、各部位的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

（3）金屬結(jié)構(gòu)安全復(fù)核

金屬結(jié)構(gòu)存在于閘門上。由于閘門分類眾多，因此在復(fù)核驗算中要根據(jù)不同的閘門型式采用相應(yīng)的計算公式。 鋼閘門結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴重銹蝕而導(dǎo)致截面削弱的，應(yīng)進行結(jié)構(gòu)強度、剛度和穩(wěn)定性驗算。另外，閘門的零部件和埋件等發(fā)生嚴重銹蝕或磨損的，應(yīng)按實際截面進行強度復(fù)核。

閘門的預(yù)埋件一般包括主軌、反軌、側(cè)軌、止水座、底坎、門楣、護角、護面以及在弧形閘門中的支鉸鉸座、支承梁等。由于在閘門設(shè)計中，埋設(shè)件的計算主要是主軌構(gòu)件，其它一般不作計算，因此，在水閘現(xiàn)場檢查和安全檢測中發(fā)現(xiàn)有主軌彎曲、突起、或者砼開裂、脫落的，應(yīng)進行主軌強度復(fù)核。

此外，還有閘門零部件強度復(fù)核、啟閉力預(yù)算等復(fù)核，在此不在詳細贅述。

（四）水閘安全評價

水閘安全評價一般從防洪排澇安全評價、水工結(jié)構(gòu)安全評價、金屬結(jié)構(gòu)安全評價三個方面進行評價：一是水工結(jié)構(gòu)安全評價。根據(jù)工程相關(guān)成果按《水閘設(shè)計規(guī)范》及有關(guān)標準對水工結(jié)構(gòu)各個項目進行評價，評定是否滿足有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求。二是金屬結(jié)構(gòu)安全評價。按照《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》及《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范》評價鋼閘門是否滿足規(guī)范要求。

根據(jù)以上安全評價，得出評定水閘的安全類別：一類閘是運用指標能達到設(shè)計標準，響正常運行的缺陷，按常規(guī)維修養(yǎng)護即可保證正常運行。二類閘是運用指標基本達到設(shè)計標準，工程存在一定損壞，經(jīng)大修后，可達到正常運行。三類閘則是運用指標達不到設(shè)計標準，工程存在嚴重損壞，經(jīng)除險加固后，才能達到正常運行。四類閘則是運用指標無法達到設(shè)計標準，工程存在嚴重安全問題，需降低標準運用或報廢重建。

（五）水閘安全鑒定論證報告的編制

水閘安全鑒定論證報告的編制是對論證成果的文字性說明，報告的編寫應(yīng)按照規(guī)定的提綱進行編寫，作為一項文字性說明，報告編寫應(yīng)追求文通字順，文字簡練，條理清楚，重點突出，材料翔實，客觀公正，最后注意要反復(fù)修訂、校對，以至最終結(jié)稿。

參考文獻：

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水工建筑物抗震設(shè)計標準范文2

中運河為金山區(qū)的區(qū)管河道，西自惠高涇，東入龍泉港，穿越整個浦南東片，是該片東西向規(guī)劃骨干河道之一。中運河全長約19km，由西向東分別與石臼浦、新張涇、張涇河、紫石涇、新涇塘及長樓港等縱向骨干河道相交，沿線涉及呂巷鎮(zhèn)、亭林鎮(zhèn)及金山工業(yè)區(qū)，本工程的實施范圍：東起龍泉港，西至朱林公路橋，整治河道全長4.834km。

本次工程的任務(wù)主要是：疏拓中運河，保證河道防洪除澇功能；防止岸坡繼續(xù)坍塌，實現(xiàn)水土保持等環(huán)境景觀綜合功能；滿足水資源調(diào)度要求，為區(qū)域水環(huán)境保護和改善起到積極作用；增加中運河通航尺度。工程內(nèi)容包括河道疏浚、護岸、跨河橋梁、老橋拆除及兩岸各6m的陸域范圍建設(shè)工程，其中河道中心線總長4834m，開挖水上方14.73萬m3，疏浚水下方47.41萬m3；護岸分為A、B、C三種類型，總長度為9671m，拆除、新建橋梁兩座。

1、設(shè)計標準與主要設(shè)計參數(shù)

1.1、工程等別及建筑物級別

河道整治工程為Ⅲ等工程，河道、護岸等永久性建筑物按3級水工建筑物設(shè)計；

其余次要建筑物按4級水工建筑物設(shè)計，臨時性建筑物按5級水工建筑物設(shè)計；

橋梁工程中亭衛(wèi)公路橋機動車道汽車荷載等級為公路―Ⅰ級，人行道人群荷載為3.5kN/m2；中運漕三號橋荷載等級按公路―Ⅱ級適當(dāng)折減。

1.2、通航標準

最高通航水位為3.0m，最低通航水位為2.0m。橋下通航凈空按凈寬30m，凈高5m控制，梁底高程不低于8.0m。

1.3、防洪標準

內(nèi)河除澇最高水位3.90m，河道兩岸堤防以該水位作為防御最高水位。

1.4、抗震設(shè)防標準

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，本工程區(qū)地震動峰值加速度為0.10g，主要建筑物抗震設(shè)防烈度為7度。

1.5、特征水位

常水位一般在2.5～2.8m，規(guī)劃除澇設(shè)計最高水位為3.90m，規(guī)劃除澇預(yù)降水位為2.0m。

1.6、水質(zhì)標準

根據(jù)水功能區(qū)劃，中運河水質(zhì)標準為Ⅳ類。

1.7、航道標準

根據(jù)《金山區(qū)內(nèi)河港口規(guī)劃》，中運河航道等級由現(xiàn)狀Ⅵ級航道提高到Ⅴ級航道，最高通航水位為3.0m，最低通航水位為2.0m。

2、金山區(qū)防汛特征

2.1地理位置

金山區(qū)位于東經(jīng)121°～121°25′，北緯30°40′～30°58′。東與奉賢區(qū)接壤，北與松江區(qū)、青浦區(qū)相連，西與浙江省平湖市、嘉善縣為鄰，南臨杭州灣，屬沿海地區(qū)。本工程地處金山區(qū)朱行鎮(zhèn)，工程的實施范圍：東起龍泉港，西至朱林公路橋，整治河道全長4.834km。工程受臺風(fēng)、汛期影響較大，是防汛防臺的重要位置。

2.2、防汛風(fēng)險分析

影響本工程的防汛主要是臺風(fēng)、暴雨及。

臺風(fēng)、暴雨、等自然災(zāi)害對本地區(qū)的影響及歷史上最大的災(zāi)害的危害概況：

1）熱帶風(fēng)暴（臺風(fēng)）：金山區(qū)每年汛期遭受約2個臺風(fēng)的侵襲。1997年8月19日受9711號臺風(fēng)影響，金山大橋水位高達4.07m，超警戒水位0.57m，超歷史最高水位0.26m（1954年8月2日，3.81m），金山嘴海洋水文站實測海潮位高達6.57m，超歷史最高記錄0.6m（1994年8月22日，5.97m），相鄰石化水文站實測最位高達6.75m。兩站均超過三百年一遇頻率。最大風(fēng)力10級（風(fēng)速28.5米/秒）。

2）暴雨：全區(qū)最大年降雨量1715.7毫米（1999年），最大月降雨量593.6毫米（1999年6月），最大日降雨量210.9毫米（1991年9月5日）。1997年7月11日，全區(qū)普降大暴雨，楓涇、廊下等地日雨量均超過150毫米。1997年11月至1998年4月，由于連續(xù)陰雨，期間總降雨量達729.9毫米，比常年同期增加一倍以上，創(chuàng)近百年來冬汛降雨記錄，水位驟增，金山大橋水位高達3.79米，造成西北部8000多畝麥子、油菜田受淹，冬季排澇抗災(zāi)在金山區(qū)歷史上少見。

3）、洪水：1999年7月2日，因受強梅雨和杭嘉湖洪水下泄、天文頂托等多重影響，金山大橋水位高達4.08m，再次刷新1997年歷史最高水位。汛期內(nèi)超防洪警戒線103次（梅雨期內(nèi)53次），是金山歷史上絕無僅有的。

歷史資料顯示：金山區(qū)每年都要遭受太平洋熱帶氣旋的襲擊，對金山區(qū)有影響的臺風(fēng)平均每年有2次左右，臺風(fēng)帶來大風(fēng)、暴雨等災(zāi)害將河道施工造成重大影響。

二、防汛措施

中運河是金山區(qū)東西方向唯一的一條河道，對整個金山片區(qū)防洪排澇至關(guān)重要，應(yīng)金山工業(yè)區(qū)要求，本工程需采用斷流法施工，而且施工過程中必須要跨越兩個汛期，因此防汛任務(wù)非常艱巨。

2.1、支河防汛

根據(jù)現(xiàn)場踏勘，本段中運河一期工程內(nèi)涉及支流河道13條，其中7條河道的另一端都與外河貫通，6條河道為斷頭浜，經(jīng)過現(xiàn)場實際測量，7條河道平均上口寬15m，下口寬2m，河底高程1m，河岸高程4m，平均過水面積25.5 m2。施工過程中采用土壩圍堰的方法與中運河進行隔離，圍堰高4m。剩余的6條斷頭浜，其中2條河道較長，需要修筑土圍堰，并埋設(shè)Ø1000cm圓管涵，每處圍堰埋管2道，由于常水位一般在+2.4～+2.6米，因此管底高程以+2.5米。另外4條斷頭浜在施工中不進行筑壩圍堰，使斷頭浜內(nèi)的積水自流至中運河內(nèi)，由施工班組負責(zé)抽排。

2.2、主河防汛

2.2.1、主河圍堰

圍堰采用Ø250cm松木樁圍堰，圍堰頂寬6m，邊坡按1:3進行放坡，圍堰頂高3.2m，采用雙排6m長木樁維護中間填土，最小入土深度2m，雙排木樁之間用鋼絲繩拉緊，施工的一側(cè)鋼板樁外側(cè)采用袋裝土進行堆碼，防止水壓力過大，木樁發(fā)生移位。圍堰完成后安排專人對圍堰進行養(yǎng)護，并組織測量人員定期對松木樁進行測量，出現(xiàn)異常情況及時處理。

中運河兩岸居民地坪最低標高為3.6米，因此將圍堰頂標高確定為3.2m，當(dāng)圍堰內(nèi)或圍堰外水位高于3.2m時可經(jīng)過圍堰漫流。同時在圍堰內(nèi)外兩側(cè)安設(shè)水位標，在汛期來臨時定期對水位觀察并記錄，達到報警水位3m時及時上報。

2.2.2、施工安排

提前謀劃，將汛期前定為施工節(jié)點，保證施工后的河道內(nèi)有一定的儲水能力，河道斷面達到設(shè)計標準后，每延米可容納200m3雨水，相當(dāng)于兩岸各1000m范圍內(nèi)100毫米的強降水全部匯入中運河的水量。

2.2.3、物資、機械準備

根據(jù)現(xiàn)場配電布置及支河位置，在河道兩端主圍堰設(shè)置20臺8寸4kw型油浸泵，在支河新涇塘設(shè)置5臺8寸4kw型油浸泵，每小時抽水量可達45000立方米，可保證圍堰內(nèi)排水要求。同時在河道兩端主圍堰處設(shè)置兩臺挖掘機值班，當(dāng)外河水量過大超過3.2m時開壩放水，確保河道東西方向排水暢通。每條支河圍堰處準備草袋300條，以備水量過大時對支河圍堰進行加固。同時準備兩臺50kw發(fā)電機備用。

2.2.4、防汛組織保障

（1）成立防(渡) 汛領(lǐng)導(dǎo)小組，項目經(jīng)理任組長，項目主管副經(jīng)理負責(zé)組織實施，項目部科室主管及各施工班組長任組員。

（2）建立防(渡) 汛應(yīng)急小分隊，在各班組上抽調(diào)精干人員，組織培訓(xùn)。在緊急情況是起到及時應(yīng)急救險的作用。

（3）項目部特別準備防(渡) 汛專用物料。專供防(渡) 汛工作調(diào)用，不得挪用。

2.2.5、建立健全防汛制度

1、預(yù)報制度：與上海市金山區(qū)防汛辦及氣象部門聯(lián)系，及時掌握降雨量、防汛形勢及臺風(fēng)等級，并及時以短信的方式通知各施工班組長，及時安排做好防汛準備。項目部負責(zé)人對防汛準備的落實情況進行檢查，并安排專人分段值班，確保萬無一失。

2、培訓(xùn)制度：由安質(zhì)部組織對新進場工人，特別是工班長進行防汛知識講座，將出現(xiàn)暴風(fēng)雨天氣及臺風(fēng)等惡劣天氣時的應(yīng)對措施詳細交底，并現(xiàn)場進行演練。

3、獎懲制度：在防汛期間項目部安排專人現(xiàn)場值班，對值班過程中、不負責(zé)任的行為給予重罰，對值班過程中兢兢業(yè)業(yè)，能夠及時排除險情的行為給予重將。

4、定期檢查制度：項目部在汛期每周對各作業(yè)區(qū)防汛情況進行檢查，重點對防汛物資和防汛設(shè)備的落實情況進行檢查，同時對圍堰內(nèi)外水位標高記錄進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

三、防臺防汛事故應(yīng)急措施

（一）、處置方案

1、險情預(yù)警后，各工區(qū)現(xiàn)場人員應(yīng)立即上報項目部指揮部。

2、危險地段設(shè)立危險標志，派專人值班疏導(dǎo)交通，避免發(fā)生事故。

3、組織自有設(shè)備、人員突擊搶險。

4、啟動應(yīng)急救援預(yù)案，根據(jù)實際情況合理調(diào)配機械、人員集中搶險。

5、及時上報公司及主管部門，必要時請求支援。

6、及時補充救援物資，對搶險車輛的車況及時檢修，確保待命狀態(tài)。

7、加強值班巡查確保暢通。

8、現(xiàn)場排水道疏通。

9、生活區(qū)、宿舍后勤生活保障、救護。

10、施工現(xiàn)場腳手架、模板等的檢查與檢修。

11、施工用電、各部位配電箱、現(xiàn)場照明燈及架空線路的檢查、加固及搶修。

12、立即撥打“120”急救中心與醫(yī)院聯(lián)系或撥打“110、119”救助，詳細說明事故地點、嚴重程度及本部門的聯(lián)系電話，并派人到路口接應(yīng)。

13、事故調(diào)查報告，并上報公司及有關(guān)上級機關(guān)。

（二）、應(yīng)急處置要求

1、應(yīng)急搶險分隊按照本項目部救援預(yù)案，及時聯(lián)系迅速集結(jié)，組織搶險工作，值班員必須在崗，并具備應(yīng)急處理能力，迅速向上級報告。

2、所有人員和救援設(shè)備、車輛及時到場，并無條件服從調(diào)度、指派。

3、指揮組成員必須保持通訊暢通，接報后立即到位，組織指揮，落實搶險措施。

（三）、搶險后的恢復(fù)

1、在搶修工作結(jié)束后，進一步清理現(xiàn)場，確保無隱患和遺漏點。

2、清查搶險物資使用情況及搶險隊人員人數(shù)。

3、派專人現(xiàn)場值班，未終止應(yīng)急狀態(tài)前，非工作人員不得進入。

4、在征得上級主管部門同意后，召開會議解除搶險應(yīng)急狀態(tài)，并對人員進行安全教育，宣布注意事項和措施。

水工建筑物抗震設(shè)計標準范文3

【關(guān)鍵詞】地下室工程，結(jié)構(gòu)設(shè)計，設(shè)計優(yōu)化

中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

隨著我國社會和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國地下室的建筑水平也有了很大的提高，地下工程在建筑工程中的作用也越來越重要。如果在建筑設(shè)計的過程中，對地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題不能進行解決，就會給建筑帶來很大的隱患。所以我們在地下室的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要進行科學(xué)的研究和分析，只有這樣才能保證工程的安全、經(jīng)濟。

二、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計主要存在的問題及設(shè)計難點

1. 地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計主要存在的問題

地下室工程牽涉到的專業(yè)領(lǐng)域非常廣、專業(yè)知識相對復(fù)雜。在對建筑工程的地下室進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要綜合考慮到使用功能、防火功能、人防需要，還要顧及到管道、通風(fēng)、攤水、采光等各個專業(yè)的相互聯(lián)系配合。對于擁有大底盤的建筑群體來說，一般來講，在塔樓部分的使用時期，基本不會發(fā)生抗浮問題。但是地下室以及裙房部位卻會有抗浮不能滿足實際要求的毛病。其設(shè)計上的主要問題表現(xiàn)在：

（一）結(jié)構(gòu)平面的設(shè)計

（二）抗震設(shè)計

（三）地下室抗?jié)B、抗浮設(shè)計

（四）地下室的結(jié)構(gòu)超長

（五）外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計難點概述

地下室工程對于具有大底盤地下室的高層建筑群體而言，塔樓部分一般在使用階段不會存在抗浮問題，但裙房及純地下室部分經(jīng)常會有抗浮不滿足要求的問題。而且由于實際地下室抗浮設(shè)計中往往只考慮正常使用極限狀態(tài)，對施工過程和洪水期重視不足，因而也會造成施工過程中由于抗浮不夠而出現(xiàn)局部破壞，加上地下室防水工程是一項系統(tǒng)性工程，涉及設(shè)計、施工、材料選擇等諸多方面因素，因此造成了地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計難點繁多。

三、建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)當(dāng)注重的問題分析

1.抗震設(shè)計

通常來講，地下室的抗震設(shè)計常遇到的問題有。一般來講地下室抗震設(shè)計中較為常見的問題為：在多層建筑中，地下室的埋深不夠。房屋的層數(shù)加上地下室在內(nèi)已經(jīng)達到八層，層數(shù)與高度都已經(jīng)超過設(shè)計標準要求。地下室的頂板是上段結(jié)構(gòu)嵌固。地下室的抗震等級應(yīng)當(dāng)和地上部分相同。若地上結(jié)構(gòu)的抗震等級是二級，則地下部分的抗震等級也應(yīng)當(dāng)是二級。

2.抗?jié)B抗浮設(shè)計

如果是在地下水位淺，或者在雨水相對較多的地區(qū)進行施工，那么，對于地下室層數(shù)為一到二層的建筑來講，常規(guī)都要考慮到使用階段的抗浮問題。純地下室的部位，以及裙房部位有可能存有抗?jié)B抗浮不符合要求的情況出現(xiàn)。均對這種實際情況，應(yīng)當(dāng)采取下面的幾個措施來應(yīng)對：

（一）在設(shè)計條件允許的前提下，盡可能地提高基坑底設(shè)計標高，這樣可以起到降低抗浮設(shè)防水位的目的。高層建筑基礎(chǔ)底板應(yīng)當(dāng)應(yīng)用梁板筏板基礎(chǔ)或者是平板閥板基礎(chǔ)。

（二）倡導(dǎo)應(yīng)用無梁樓蓋與寬扁梁。常規(guī)寬扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中間。寬扁梁可以有效降低地下部分高度。這樣，在降低抗浮水位上就占有一定的優(yōu)勢。

（三）強化抗?jié)B抗浮設(shè)計的另一個有效辦法是增大地下室自重。這個辦法大體有三種情況：其一是基板加載，其二是邊墻加載，其三是地下室的頂板加載。這種辦法的特點是設(shè)計與施工都相對簡單。但是不足之處在于當(dāng)建筑物需要抵擋較大的浮力時，因為混凝士和相關(guān)的增重材料需求量太大，而使施工費用增加。

(四)設(shè)抗拔樁

此辦法是抗?jié)B抗浮設(shè)計加很常用的方法之一。抗拔均一般情況都要嵌入到埋藏淺嵌入堅硬的基巖之內(nèi)。因為受施工條件和造價因素的制約，抗拔樁入巖一般不深，這就需要施工過程中對樁端進行灌漿處理。若上覆土層厚度太大，抗拔樁進不到基巖處，那就需要在樁下部設(shè)擴大頭，提高抗拔樁的抗拔能力。

3.設(shè)計優(yōu)化

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是近年來隨著房地產(chǎn)市場的發(fā)展而日益得到重視的成本控制方法。由于地下室的造價高，對其進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計顯得尤為重要，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。地下室結(jié)構(gòu)優(yōu)化可從以下幾個方面來考慮。

（一）在滿足功能要求的前提下盡量抬高地下室和降低地下室層高（減少地下室埋置深度）

地下室層高小，地下室外墻高度小，地下室開挖深度小（節(jié)約土方開挖和外運），施工降水深度小，抗浮措施成本低，基坑支護成本低，縮短施工工期，節(jié)省綜合造價。

（二）合理確定抗浮設(shè)防水位

抗浮設(shè)防水位取得過高，為平衡設(shè)計浮力而采取抗浮措施，地下室底板及外墻截面或配筋增大，投資費用增加，造成浪費；抗浮設(shè)計水位取得過低，水位上升使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大內(nèi)力，造成結(jié)構(gòu)開裂、滲水，甚至失效浮起，建筑安全性得不到保障，同樣造成較大的經(jīng)濟損失。

（三）樁基礎(chǔ)時應(yīng)進行樁基優(yōu)化

確定合理的單樁承載力；優(yōu)化樁型、樁徑和樁長；采用試樁結(jié)果設(shè)計樁基礎(chǔ)；合理布樁；有條件時考慮樁同工作（承臺效應(yīng)）。

（四）地下室底板結(jié)構(gòu)優(yōu)化

合理的基礎(chǔ)方案、底板厚度和計算模型；控制底板沉降位移差（可有效減小含鋼量）。

（五）地下室外墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化

多層地下室時，宜分層變截面；具備雙向板支承條件時（扶壁柱厚度大于外墻厚度的2.5 倍或有與外墻垂直相交的鋼筋混凝土長內(nèi)隔墻）宜按雙向板計算彎矩；可按考慮塑性變形內(nèi)力重分布計算彎矩；根據(jù)計算和構(gòu)造要求按實際支承情況不等量配筋（通長配筋加附加短筋）

（六）地下室頂板結(jié)構(gòu)優(yōu)化

合理的頂板樓蓋結(jié)構(gòu)類型，考慮綜合造價（頂板結(jié)構(gòu)造價和層高影響的造價）最經(jīng)濟

（七）采用性價比高的高強度鋼筋

（八）合理的荷載取值。

四、地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.地下室的基礎(chǔ)設(shè)計

在進行地下室基礎(chǔ)設(shè)計之前一定要做好工程地質(zhì)的勘查工作，基礎(chǔ)設(shè)計可以采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，為了能夠滿足沉降的要求，要加強巖層的承載能力，所以基于這一個要求，持力層應(yīng)該要采用強風(fēng)化巖和中風(fēng)化巖層。

2.地下室頂板設(shè)計

如果有的地下室頂板有設(shè)置園林景觀的，覆土的厚度一定要建立在充分考慮設(shè)備管線高度和保護土層的基礎(chǔ)上，經(jīng)過全面的考慮才對頂板上園林景觀覆土厚度和部分室內(nèi)的覆土。

3.地下室的側(cè)壁設(shè)計

影響地下室側(cè)壁設(shè)計的因素有很多，例如結(jié)構(gòu)自重、地面堆載及活載、防核爆等效靜荷載、側(cè)向土壓力、地下水壓力等各種因素。地下室的側(cè)壁由于情況比較特殊，會受到各種不同方向荷載的共同作用，受力情況比較復(fù)雜的情況下應(yīng)該要對地下室側(cè)壁設(shè)計進行科學(xué)合理的簡化。

4.地下室底板設(shè)計

地下室底板的設(shè)計工作主要是以防滲和抗浮計算為主。地下室底板所處土層為淤泥及淤泥質(zhì)土，承載力雖然比較低但是不能低于持力層，故地下室底板設(shè)計要按倒樓蓋設(shè)計，采用無梁樓蓋的方法計算，經(jīng)計算地下室底板厚度要達到600 毫米。

在底板的設(shè)置上，一定要注意鋼筋配置的合理性。如果在底板上保持同一方向的鋼筋，一定要確保處于同一標高上面，但是不同方向的鋼筋并不需要放在同一個基礎(chǔ)面上，要過多不同方向的鋼筋處在同一個基礎(chǔ)面上，很容易會造成鋼筋保護層過大，導(dǎo)致底板窩頂情況的出現(xiàn)。

5. 地下室的抗浮驗算

最后需要注意的是進行地下室的抗浮驗算。在地下室的施工設(shè)計中應(yīng)該要對地下室進行水壓的檢驗，測試其是否超過地下室部分的恒載。在驗算過程中選取的各種系數(shù)，恒載分項系數(shù)應(yīng)該為0.9，水的分項系數(shù)應(yīng)該為1.0。如果驗算出來的結(jié)果不能夠滿足地下室抗浮的需要，可以采用抗撥樁來抵抗地下室水的浮力。

六、結(jié)語

總之，工程的地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及到了很多內(nèi)容，影響因素也比較復(fù)雜。因此，設(shè)計人員必須要具有較高的專業(yè)知識和豐富的實踐經(jīng)驗，在設(shè)計的過程中掌握工程要點，全面考慮，合理設(shè)計，只有這樣才能保證地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計更加安全、適應(yīng)。

參考文獻

[1]汪佐 建筑工程地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計分析與探討[J]中國民居2010(12)

[2]郭建華 淺析建筑工程地下室結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J]中國城市建設(shè)理論研究2012(7)

水工建筑物抗震設(shè)計標準范文4

關(guān)鍵詞：水庫大壩,除險,加固,效果較好

中圖分類號： TV62文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract: Combining with Mengquan reservoir project defects and hidden troubles, the paper puts forward the problems of engineering for reinforcement design scheme. The paper also puts spillway, the tailrace, engineering observation, housing renovation, electrical, metal structure project construction problems reinforcement. The practice proves that this engineering reinforcement effect is good, effective playing their flood control, irrigation, and other comprehensive benefits.

Key Words: reservoir dam, problems, reinforcement, good effect

1. 工程概況

孟圈水庫坐落在青龍縣境內(nèi)的青龍河支流南河上,壩址位于河北省秦皇島市青龍縣青龍鎮(zhèn)孟家鋪村附近。水庫壩址以上控制流域面積23km2，加固后設(shè)計總庫容162.4萬m3，是一座以防洪、灌溉為主兼顧養(yǎng)殖等綜合利用的小（1）型水庫。水庫于1970年8月動工興建，初建時未經(jīng)設(shè)計，直至1973由青龍縣水電局補做設(shè)計，1974年水庫主體工程完工投入運用。

水庫樞紐工程主要由攔河壩、溢洪道和放水洞等組成。攔河壩壩型為圓弧型等半徑漿砌石單曲拱壩，混凝土心墻防滲，壩頂高程121.5m（為假定高程系統(tǒng)，以下同），最大壩高22.5m，壩頂長125.6m，寬2.0m，上游側(cè)設(shè)有高1.0m的漿砌石防浪墻；壩頂中心線圓弧半徑60m，中心角120°。溢洪道為無閘門控制的壩頂實用溢流堰，位于攔河壩中部主河槽部位，堰頂高程117.0m，進口寬50m。放水洞位于攔河壩左側(cè)，為埋設(shè)在壩內(nèi)的φ80cm的鋼管，進口底高程101.5m，出口采用手動閘閥控制，并設(shè)閥門室。

2. 工程除險加固前存在問題

孟圈水庫建成運用30年來，在防洪、灌溉及養(yǎng)殖等方面發(fā)揮了較為明顯的效益。但由于水庫屬“三邊”工程，存在著影響大壩安全的問題。

（1）滲漏問題

壩體滲漏嚴重，主要原因是施工質(zhì)量差，漿砌石中水泥砂漿縫隙充填不實，加之反復(fù)的凍融破壞，以及壩體內(nèi)滲透水流的侵蝕，使砂漿與砌體分離，導(dǎo)致砌體之間的縫隙不斷加大，滲漏越來越嚴重，水庫運行存在極大的安全隱患。

（2）右壩肩與山體結(jié)合處，巖石開挖不徹底，風(fēng)化巖沒有清除干凈。

（3）在校核洪水位工況時，拱冠梁上游的拉應(yīng)力在111.54m、106.54m、101.54m處均超出允許拉應(yīng)力值（10kg/cm2），不能滿足規(guī)范要求。

3. 針對工程地質(zhì)情況確定處理措施

壩址區(qū)內(nèi)存在的主要工程地質(zhì)問題：壩基滲漏、壩體滲漏等。

壩基中部及左側(cè)基巖透水率均小于5Lu，滲漏性較小，僅在右側(cè)MQZ03孔基巖頂部透水率較大，達36.7Lu，屬中等透水，推測該部位壩體漿砌石和基巖接觸面漏水。

大壩壩體為人工砌筑漿砌石，根據(jù)鉆孔注水試驗，滲透系數(shù)（k）平均值為1.72×10-3cm/s，屬中等透水。根據(jù)安全鑒定報告所述，該水庫屬于“三邊”工程，漿砌石砌筑質(zhì)量差，砌石縫中的砂漿填塞不飽滿，壩體防滲結(jié)合面處理不徹底，目前主要是右側(cè)壩體滲漏嚴重。

針對上述問題，本次除險加固主體工程為壩基、壩體防滲處理，處理方案采用上游面澆筑混凝土防滲面板。

4、工程設(shè)計標準

根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）劃分，屬小（1）型水庫，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物按4級設(shè)計。根據(jù)《防洪標準》（GB50201-94）,確定水庫的設(shè)計標準為50年一遇洪水，校核標準為300年一遇洪水。孟圈水庫庫區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度區(qū)，根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（SL5073-2000）,建筑物的地震設(shè)計烈度為6度。

5、工程的除險加固設(shè)計

5.1 攔河壩加固設(shè)計。

攔河壩為圓弧形等半徑漿砌石單曲拱壩，壩頂上游側(cè)設(shè)漿砌石防浪墻，防滲體為混凝土心墻，攔河壩中部主河槽部位為壩頂式溢流堰，堰上無交通設(shè)施。攔河壩加固主要項目包括上游混凝土防滲面板和壩頂改建。

（1）上游混凝土防滲面板

首先將攔河壩上游壩腳處覆蓋土和基巖進行開挖，并對壩體上游面進行清縫、鑿毛，沖刷干凈后進行混凝土面板澆筑。混凝土面板在壩頂處厚50cm，壩基處厚1.5m，面板基礎(chǔ)深入弱風(fēng)化巖深度不少于1.0m；非溢流壩段面板坡度為1:0.294，溢流壩段1:0.127。面板與原壩體間采用Φ20錨筋連接，錨筋間距1.0m，梅花型布設(shè)，錨筋與面板鋼筋網(wǎng)焊接。溢流壩段結(jié)合溢流堰混凝土拆除重建，將上游混凝土防滲面板與新建溢流堰混凝土一起澆筑形成整體。上游面板混凝土等級為C25W6F200，采用聚丙烯纖維混凝土；混凝土面板分塊澆筑，共設(shè)置橫縫5道，橫縫采用預(yù)留寬縫形式，內(nèi)設(shè)插筋，待面板混凝土達到穩(wěn)定溫度后，進行寬縫二期混凝土澆筑，二期混凝土采用微膨脹混凝土。

（2）壩頂改建

壩頂澆筑厚10cm的混凝土護面，并對防浪墻采用厚2cm水泥砂漿抹面處理；壩頂下游側(cè)增設(shè)鋼管欄桿。

壩頂護面混凝土澆筑前，首先對表面進行鑿毛清理，再澆筑厚10cm的混凝土（C20F200）路面，采用單側(cè)向下游排水，坡度1.5%。

5.2 溢洪道工程。

工程主要包括堰面混凝土拆除重建、壩頂增設(shè)人行便橋和下游防沖刷處理。

（1）溢流堰改建

首先將現(xiàn)有溢洪道堰面鑿除，露出原漿砌石壩體；在結(jié)合面上布設(shè)φ20錨筋，單根長2.0m，間距0.75m，梅花型布置；將浮渣清理后用水沖洗干凈，再澆筑混凝土堰面，堰面混凝土采用聚丙稀纖維混凝土，等級C25W6F200，聚丙烯纖維摻加量為1kg/m3；將新建溢流堰混凝土與上游貼面混凝土澆筑成整體。

改建后溢洪道仍為開敞式實用堰，堰面曲線段采用WES冪曲線。

（2）堰頂人行便橋

為便于工程管理，在溢洪道頂增設(shè)人行便橋，為保證泄洪安全，橋底按高于校核洪水位不小于0.75m考慮。新建人行便橋中心線位于半徑60.5m的圓弧上，分5跨布置，上部結(jié)構(gòu)采用5×9.92m普通鋼筋混凝土連續(xù)空心板，橋面總寬為2.2m。連續(xù)空心板采用滿堂支架現(xiàn)澆方式進行施工，連續(xù)板混凝土強度等級為C30，板厚0.5m，采用一板四孔，開孔直徑均為0.34m。便橋共設(shè)2道改性瀝青伸縮縫，分別設(shè)置在橋臺處。橋面采用C40W4混凝土鋪裝，鋪裝內(nèi)設(shè)Φ8間距10cm鋼筋網(wǎng)，橋梁兩側(cè)設(shè)置鋼管欄桿。支座采用GYZ 150×35mm板式橡膠支座和GYZF4 150×37mm四氟滑板支座兩種形式。

（3）壩體下游防沖處理

目前溢洪道下游壩體防沖面板下部掏刷嚴重，形成部分臨空面，為保證壩體安全，對掏空部位進行清淤并開挖至基巖，再采用M7.5漿砌石回填密實。

5.3 放水洞工程。

主要配合金屬結(jié)構(gòu)更新改造，將出口閥門室和閘閥支墩拆除重建，拆建閥門室面積20m2，其基礎(chǔ)和新建閘閥支墩形成整體，采用混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土等級C20F200。

5.4工程觀測。

觀測項目主要包括：攔河壩壩頂垂直和水平位移觀測、攔河壩壩基滲流壓力觀測、繞壩滲流觀測以及庫水位觀測。

滲流壓力觀測采用測壓管，在斷面樁號分別為0+30和0+90下游壩基處，各布設(shè)1個壩基滲流壓力觀測點，并在左右壩肩下游各設(shè)兩個繞壩滲流測點。攔河壩壩頂垂直位移觀測采用水準測量，在溢洪道兩側(cè)臺階和中墩各設(shè)置1個垂直位移測點，攔河壩兩端各設(shè)1個起測基點，埋設(shè)在穩(wěn)固的基巖上；壩頂水平位移觀測采用前方交會法測量，測點布設(shè)同垂直位移測點，工作基點設(shè)兩個，校核基點設(shè)一個，布置在壩體下游兩岸岸坡基巖上；水位觀測采用水尺，分別在溢洪道左、右兩側(cè)各布置1個測點。

5.5房屋建筑工程。包括水庫管理用房及放水洞出口閥門室。

放水洞出口閥門室建筑面積20m2，采用坡屋頂，新建管理用房建筑面積90m2，兼做防汛值班室。結(jié)構(gòu)類型為一層磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為條形基礎(chǔ)，屋頂為油氈瓦混凝土現(xiàn)澆坡屋頂，墻體材料為承重頁巖磚，外飾面采用米黃和橙色的外墻涂料。

5.6電氣改造設(shè)計要點。為滿足防洪度汛需要，針對水庫電氣設(shè)施存在的問題，對新建管理房、放水洞出口閥門室和攔河壩壩頂進行配電照明設(shè)計，防雷接地及過電壓保護系統(tǒng)設(shè)計，以滿足防洪度汛需要。

（1）照明設(shè)計

對于工程管理用房、閥門室和壩頂增設(shè)照明設(shè)計, 壩頂和閥門室照明電源引自距管理處200m的0.4kV線路處引接至新建管理用房照明箱，再從照明箱以0.4KV的電纜埋管線路引至壩上照明、以220V的電纜埋管線路引至閥門室。

（2）防雷接地及過電壓保護設(shè)計

為防止雷電對電氣設(shè)備及對人身危害，在管理用房頂設(shè)防雷帶。為防護感應(yīng)雷進襲波，在進線終端桿上裝設(shè)氧化鋅避雷器。在管理用房等設(shè)有用電設(shè)備的建筑物內(nèi)，按照規(guī)程規(guī)范要求均作必要的室內(nèi)接地網(wǎng)，接地電阻不應(yīng)大于4Ω，應(yīng)滿足規(guī)范要求。

5.7金屬結(jié)構(gòu)改造設(shè)計要點

改建后的放水洞結(jié)合攔河壩壩上游混凝土貼面，進口埋設(shè)鋼管，將放水洞延長，鋼管前端設(shè)攔污網(wǎng)，出口設(shè)置 1個暗桿手動閘閥，閘閥直徑￠800mm，手動操作，密封面材料為銅合金，閘閥自重1797kg。閘閥前端通過伸縮節(jié)、鋼管和放水洞原有鋼管相連，閘閥后通過伸縮節(jié)與一段鋼管相連，鋼管末端即為放水洞出口。鋼管總長3.3m，直徑￠800mm，鋼管重約1.3t。

閘閥采用噴鋅+涂料進行防腐，涂料采用環(huán)氧云鐵防銹底漆，面漆采用超厚漿型環(huán)氧瀝青防銹漆，以達到長效防腐目的，防腐面積20m2。

6. 結(jié)論

通過分析該工程的隱患所在,依據(jù)規(guī)范對大壩壩坡穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定性進行了分析，在攔河南工程、溢洪道工程、放水洞工程施工中嚴格按施工填筑參數(shù)控制壓實質(zhì)量、鋪筑厚度、材質(zhì)級配等各項指標。工程加固后至今運行良好,故實踐證明其所采取的除險加固措施取得了較好效果，值得推廣。

參考文獻

[1]SL174-96.水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范[S]