水泵課程設計王健

目錄第一章綜合說明 -2-1.1興建緣由 -2-1.2工程位置、規(guī)模、作用 -2-1.3基本資料 -2-1.3.1地質(zhì)條件 -2-1.3.2水位特性值 -2-1.3.3工程布置和重要建筑物 -3-1.3.4其他 -3-第二章設計參數(shù)擬定 -3-2.1設計流量的擬定 -3-2.2特性揚程的擬定 -3-2.3工程設計等級 -3-第三章機組選型 -4-3.1水泵選型及方案比較 -4-3.1.1選型原則 -4-3.1.2水泵選型 -4-3.2電動機選型 -5-第四章泵房設計 -6-4.1泵房結(jié)構(gòu)型式及布置 -6-4.1.1泵房結(jié)構(gòu)型式 -6-4.1.2泵房內(nèi)部布置 -6-4.2泵房平面尺寸的擬定 -7-4.2.1機房跨度B（順水流方向） -7-4.2.2機房長度L（垂直水流方向） -7-4.3泵房各部分高程的擬定 -7-4.3.1機房高度 -7-4.3.2葉輪中心高程▽輪 -7-4.3.3水泵吸水喇叭管管口高程▽進 -8-4.3.4進水池底板高程▽底 -8-4.3.5水泵梁頂緣高程▽泵梁 -8-4.3.6電機層樓板底高程▽機 -8-4.3.7機房屋面大梁下緣高程 -8-第五章樞紐布置及進出水建筑物設計 -8-5.1樞紐布置 -8-5.2引河及前池設計布置 -8-5.2.1引河的設計 -9-5.2.2前池設計 -9-5.3進水池設計 -9-5.4出水管道設計 -10-5.4.1管道布置及鋪設 -10-5.4.2管材選擇 -10-5.4.3管徑擬定 -10-5.4.4管道長度 -10-5.5壓力水箱設計 -11-5.5.1壓力水箱的高度 -11-5.5.2壓力水箱的寬度 -11-5.5.3壓力水箱的長度 -11-5.6穿堤涵洞的尺寸 -11-5.7斷流設施 -11-第六章工況校核 -11-6.1管路阻力損失計算 -11-6.1.1局部阻力參數(shù)擬定 -11-6.1.2沿程阻力參數(shù)擬定 -12-6.2工況點校核 -12-第七章站房防滲計算 -13-7.1防滲排水布置 -13-7.2防滲長度計算 -13-7.3防滲長度校核 -14-第八章站身穩(wěn)定計算 -14-8.1泵房自重計算 -14-8.2泵室內(nèi)水重 -15-8.3水平水壓力 -15-8.4浮托力 -15-8.5滲透壓力 -16-8.6土壓力及墻后水壓力 -16-8.7作用荷載計算 -17-8.8抗滑穩(wěn)定計算 -17-8.9地基應力計算 -18-參考文獻 -18-第一章綜合說明1.1興建緣由該排澇泵站的興建是為了滿足某市城市防洪需要。1.2工程位置、規(guī)模、作用工程位置：該排澇泵站擬建在該市城區(qū)以東10公里的新城河上。工程規(guī)模：由泵站設計流量Q=11.5 m3/s，查《水泵與水泵站》表8-1可知該排澇泵站屬于中型泵站。工程作用：滿足某市城市防洪需求。1.3基本資料1.3.1地質(zhì)條件地面以下土質(zhì)為中粉質(zhì)壤土，含鐵錳質(zhì)結(jié)核，貫入擊數(shù)為24擊，地基土容重19.4kN/m3，含水率26.8%，空隙比為0.833，允許承載力220kPa，內(nèi)摩擦角23°，凝聚力19kPa，滲透系數(shù)2.66×10-7，地下水埋深7.3m。1.3.2水位特性值泵站水位資料如表1－1表1－1泵站上下游水位資料下游水位（m）上游水位（m）設計運營水位最低運營水位最高運營水位設計運營水位最低運營水位最高運營水位26.825.430.631.631.031.91.3.3工程布置和重要建筑物泵站工程的重要建筑物有進水建筑物、站房和出水建筑物。進水建筑物涉及前池、進水池和進水管道等。出水建筑物涉及出水管路和出水池等。泵站站房是安裝水泵、動力機和輔助設備以及泵站附屬設備的建筑物。1.3.4其他該站建筑物等級為Ⅲ級，站址北首附近有10kV電源，水陸交通方便。已知該泵站上下游引水河道斷面設計參數(shù)如表1-2所示。其中上下游河道堤頂高程自行設計，規(guī)定下游地面高程低于引水河道堤頂0.5m。表1-2泵站上下游引水河道斷面設計參數(shù)下游引水河道上游引水河道河底高程（m）河底寬度（m）邊坡堤頂寬（m）河底高程（m）河底寬度（m）邊坡堤頂寬（m）24.09.01:2.55.028.19.01:2.55.0第二章設計參數(shù)擬定2.1設計流量的擬定泵站設計流量為Q=11.5m3/s。2.2特性揚程的擬定設計凈揚程=上游設計運營水位—下游設計運營水位=31.6—26.8=4.8m最大凈揚程=上游最高運營水位—下游最低運營水位=31.9—25.4=6.5m最低凈揚程=上游最低運營水位—下游最高運營水位=31.0—30.6=0.4m2.3工程設計等級由泵站設計流量Q=11.5m3/s，查《水泵及水泵站》表8-1可知該排澇泵站等級為Ⅲ級。第三章機組選型3.1水泵選型及方案比較3.1.1選型原則水泵應滿足下列規(guī)定：①充足滿足一定設計標準內(nèi)供排水及灌溉規(guī)定；②水泵在長期運營中效率高；③水泵運營中安全，汽蝕性能良好；④節(jié)省機電設備及土建投資費用；⑤運營、管理和維修方便。3.1.2水泵選型根據(jù)泵站設計流量Q=11.5m3/s，初步選擇水泵臺數(shù)為3臺和4臺兩種方案。（1）方案一（3臺）：由H凈=4.8m及單臺水泵流量Q1=11.5/3=3.83m3/s，參考《水泵及水泵站》表7-1，估算管路損失揚程為實際凈揚程的5%，即H=1.05×4.8=5.04m。選擇1200ZLB—100，葉片安裝角度為0°，其工作性能參數(shù)見表3-1。（2）方案二（4臺）：由H凈=4.8m及單臺水泵流量Q1=11.5/4=2.875m3/s，參考《水泵及水泵站》表7-1，估算管路損失揚程為實際凈揚程的5%，即H=1.05×4.8=5.04m。選擇900ZLB—2.8—6.8，葉片安裝角度為?2°，其工作性能參數(shù)見表3-1。表3-1水泵工作性能表型號葉片安放角流量(l/s)揚程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）軸功率（kW）效率（%）葉輪直徑（mm）1200ZLB—1000°4046.15.11490230.388.01000900ZLB—2.8—6.8?2°2913.05.10490174.583.5850（3）方案比較第一種方案水泵臺數(shù)少，機電設備運營效率高，管理人員和維修費用等相對也少，因此能源消耗和運營費用較省。但臺數(shù)少，難以適應流量的變化規(guī)定，運營調(diào)度不方便，當水泵發(fā)生故障時，影響較大。第二種方案水泵臺數(shù)多，適應性強，保證率高，但泵站土建投資較大。然而對于軸流泵，還應注意水泵的抗汽蝕性能，一般應使水泵的設計轉(zhuǎn)速n（r/min）與水泵葉輪直徑D(m)的乘積nD值不大于435（參考《中小型泵站設計與改造技術(shù)》）。第一種方案的nD值為490×1.0=490>435，而第二種方案中的nD值為490×0.85=416.5<435，相比之下第二種方案所用水泵抗汽蝕性能較好。綜合考慮多因素，選擇第二種方案。因此，該泵站采用4臺900ZLB—2.8—6.8型水泵，葉片安裝角度為?2°。3.2電動機選型擬定配套功率時，必須按照水泵工作范圍內(nèi)最大軸功率來計算。配套功率按下式計算：（kW）式中，Q為水泵工作范圍內(nèi)相應于最大軸功率的流量，m3/s；H為水泵工作范圍內(nèi)相應于最大軸功率的揚程，m；ηp為水泵工作范圍內(nèi)相應于最大軸功率的效率；ηdr為傳動效率，機泵直聯(lián)取1.0；K為動力機機備用系數(shù)，按表3-2選取。表3－2備用系數(shù)K水泵軸功率（kW）<55~1010~5050~100>100電動機2~1.31.3~1.151.15~1.11.1~1.051.05根據(jù)最大凈揚程=6.5m，再加上損失得Hmax=1.1×6.5=7.15m，由900ZLB—2.8—6.8性能曲線查得與其相相應的Q=2.52m3/s，ηp=84.3%，因此水泵軸功率為：因此，備用系數(shù)為1.05，代入配套功率計算式得：根據(jù)轉(zhuǎn)速n=490r/min，Nmt=220kW選擇配套電機型號為Y2400XB12，其性能參數(shù)如表3-3。表3-3Y2450XA12型電機性能參數(shù)表功率（kW）額定轉(zhuǎn)速（r/min）功率因數(shù)效率（%）負載轉(zhuǎn)動慣量kg.m2重量（kg）2254900.7594.525.63450第四章泵房設計4.1泵房結(jié)構(gòu)型式及布置4.1.1泵房結(jié)構(gòu)型式該泵站的泵型為低揚程立式軸流泵，由于外河的水位變化不大，泵房所在區(qū)域地形開闊，考慮投資的節(jié)省，泵房采用濕室型泵房。根據(jù)站址處土層物理力學性質(zhì)可得出地基條件較好，考慮施工、進水流態(tài)以及檢修等各種因素，決定選用濕室中墩墻式結(jié)構(gòu)，墩墻式濕室型泵房具有便于施工，進水條件好等優(yōu)點。4.1.2泵房內(nèi)部布置（1）主機組布置：采用一列式布置，這種布置式簡樸、整齊。（2）配電設備布置：擬采用分散布置中的一端式布置，即在泵房進線端建單獨的配電間，其優(yōu)點是機房跨度小，進出水側(cè)都可以開窗，有助于通風及采光。配電間的寬度取5.0m，長度取與泵房跨度相同。（3）檢修間布置：檢修間設在泵房靠近大門的一端，為保證最大設備能順利進出，其尺寸取與配電間相同。（4）交通道布置：沿泵房長度方向布置在出水側(cè)，并高出泵房底板0.2m，交通道寬度取2.0m。（5）通風布置：采用自然通風，在進、出水兩側(cè)布置門窗。門窗總面積約為泵房內(nèi)地面面積的1/6～1/8。自然通風設計的基本任務是：根據(jù)泵房的散熱量或內(nèi)外溫差來計算通風所需要的空氣量，或根據(jù)泵房內(nèi)外溫差來計算泵房所需要的進、出風口面積。將計算得出的面積與實際所開門窗的面積相比較，假如需要的面積小于實際所開窗面積，則自然通風能滿足規(guī)定。否則，要調(diào)整門窗面積或高度。（6）起重設備：機泵設備的安裝與維修都需要設立起重設備。起重設備的服務對象重要為：水泵、電機及管道。起重機的選擇重要取決于這些對象的起重量。本泵站的最大構(gòu)件重量為電動機的重量3.45t。采用山東天源起重機械有限公司的LDA型起重量為5t的電動單梁起重機，跨度7.5m，具體參數(shù)詳見表4-1。表4-15tLDA型起重機參數(shù)表起重量（t）跨度（m）最大輪壓（t）最小輪壓（t）起重機總重（t）57.53.580.422.544.2泵房平面尺寸的擬定4.2.1機房跨度B（順水流方向）墻厚取25cm，柱厚取60cm，電機底座邊長為1.7m，由《水泵與水泵站》表9-1泵房內(nèi)部設備間距表及交通道寬度規(guī)定，并考慮到要與所選的吊車跨度相適應，取8.0m。4.2.2機房長度L（垂直水流方向）主機組按一列式布置，按下式計算：L=(n－1)b+2b'+nF+b1+b2式中：L——泵房長度（m）；b——濕室隔墩厚度，取0.8m；b'——濕室邊墩厚度，取1.0m；n——主機臺數(shù)，本設計4臺；F——濕室單獨進水池寬度，F(xiàn)=3D=3×1.25=3.75m；b1————檢修間寬度5m；b2——配電間寬度5mL=（4－1）×0.8+2×1.0+4×3.75+5+5=29.4m取2側(cè)墻壁厚度為30cm,故取L=30m。4.3泵房各部分高程的擬定4.3.1機房高度機房高度應滿足吊車從汽車的車廂中吊起最大設備，并能在已安裝好的設備上空自由通行?？砂聪率接嬎悖篐=h1+h2+h3+h4+h5+h6式中：h1為車廂板離地面的高度，取1.0m；h2為墊塊高，或吊物底部與泵房進口處室內(nèi)地坪的距離，一般不小于0.2m，取0.3m；h3為最高設備高度，通過比較取3.0m；h4為起重繩索的捆扎垂直長度，對于水泵為0.85b0，對于電動機為1.2b0，b0為水泵寬度（1.25m）或電動機寬度（1.0m）；h5為吊鉤極限高度，由所選起重機擬定為1.38m；h6為單軌吊車梁高度，如采用橋式吊車，則為吊車高度與吊車頂置屋面大梁間的凈空高度之和，由所選起重機擬定為0.58m。因此H=1.0+0.3+3.0+max（0.85×1.25，1.2×1.0）+1.38+0.58=7.46m因此，取泵房高度為7.5m。4.3.2葉輪中心高程▽輪▽輪=▽低－h(huán)3=25.4－0.79=24.61m式中：▽低為進口最低運營水位；h3為水泵葉輪中心淹沒深度，由安裝外形圖知為0.69m，但根據(jù)進水池中進水喇叭管的淹沒深度規(guī)定，經(jīng)計算調(diào)整為0.79m。4.3.3水泵吸水喇叭管管口高程▽進▽進=▽輪－h(huán)2=24.61－0.51=24.10m式中：h2為喇叭口至葉輪中心線高度，由安裝外形圖知為0.51m。4.3.4進水池底板高程▽底▽底=▽進－h(huán)1=24.10－0.70=23.4m式中：h1—喇叭口管口懸空高度，由計算知為0.7m，符合安裝外形圖的范圍0.6~1.0m。4.3.5水泵梁頂緣高程▽泵梁▽泵梁=▽輪+p=24.61+0.97=25.58m式中：p—水泵葉輪中心至水泵梁頂距離，由安裝外形圖知為0.97m。4.3.6電機層樓板底高程▽機▽機=▽高+δ=30.60+0.50=31.10m式中：▽高為進口最高水位，為30.6m；δ為安全超高，取0.5m。4.3.7機房屋面大梁下緣高程▽梁=▽機+H=31.1+7.5=38.6m式中：H為機房凈空高度，為7.5m。第五章樞紐布置及進出水建筑物設計5.1樞紐布置在平面上引渠后設前池，前池末端設一斜坡段與進水池底板連接，進水池在泵房下部，出水管道與壓力水箱連接。開敞的水泵站引水渠道和河道中的雜物、垃圾隨水流向泵站聚集，很容易堵塞泵站進水口，影響水泵的性能，嚴重時可導致水泵停機，不能運營。為了攔截引水河道中的雜物，涉及水草等，在水泵站的進水池處設立攔污柵。此外，在隔墩上還設有檢修門槽，為起吊閘門，上部設臨時便橋。5.2引河及前池設計布置由于正向進水前池水流與進水池水流方向一致，具有水流逐漸擴散、流態(tài)平順且形式簡樸、施工方便等優(yōu)點，故前池采用正向進水型式。5.2.1引河的設計下游堤頂高程=下游最高運營水位+安全超高+底板厚度=30.6+0.5+0.1m=31.2m，因此按設計規(guī)定可知下游地面高程為30.6m。5.2.2前池設計5.2.2.1前池擴散角根據(jù)工程實際經(jīng)驗，前池擴散角取值一般為α=20°－40°，本工程擬采用α=30°的擴散角。5.2.2.2前池池長前池池長可由引渠末端底寬b、進水池總寬B及選定的前池擴散角α算得：（m）；式中：L——前池總長（m）；B——進水池總寬度（m），B=4B1+3B0=4×3.75+3×0.8=17.4m；b——引渠末端底寬（m），為9m；α——前池擴散角（°），為30°。故：5.2.2.3前池構(gòu)造前池設反濾層與冒水孔，底板采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，厚度取為40cm，3層濾層從上向下分別為碎石10cm、中砂10cm、細砂10cm。其余均采用40cm漿砌塊石。5.3進水池設計所選立式軸流泵900ZLB—2.8—6.8，喇叭口直徑D=1.25m，以此尺寸來擬定進水池各部分尺寸。（1）進水池的寬度B（單寬）B=3D=3.75m（2）喇叭口懸空高度Z根據(jù)進水管內(nèi)壓力比較均勻與進口損失系數(shù)最小的規(guī)定：Z=(0.6~0.8)D，D=1.25m，Z=0.625~0.875m，故取0.7m。（3）后壁距的擬定進水池后壁形式采用矩形。后壁距T=(0.8~1.0)D=1~1.25m，且要滿足喇叭口安裝及檢修的規(guī)定，取T=1.2m。（4）進水池長度L式中：B——進水池寬度（m）；h——設計水位時進水池水深（m）；Q——水泵額定流量（m3/s）；K——秒換水系數(shù)，當Q<0.5m3/s時，K=（25~30）s；當Q>0.5m3/s時，K=（30~50）s，根據(jù)Q=2.875m3/s，取K=40。則:為滿足檢修門槽、攔污柵及泵房布置規(guī)定，取L=10.0m。5.4出水管道設計5.4.1管道布置及鋪設管道的布置形式采用單機單管，其結(jié)構(gòu)簡樸、附件少、運營可靠。管道鋪設方式采用暗式，受溫度變化影響小，管頂埋設深度大于0.5m即可。5.4.2管材選擇管材采用鋼管，因其具有強度高、管壁薄、重量輕、接頭簡樸、運送方便等優(yōu)點。5.4.3管徑擬定根據(jù)經(jīng)濟流速計算管徑：(凈揚程在50m以下時，v=1.5~2.0m/s，取2.0m/s)取1.4m，為了與水泵出口相適應，中間用一段同心變徑接管連接，并用彎管連接。5.4.4管道長度根據(jù)設計圖紙計算擬定5.5壓力水箱設計5.5.1壓力水箱的高度壓力水箱高度應大于管徑直徑，取2.0m。5.5.2壓力水箱的寬度壓力水箱寬度與進水池總寬相等，B=17.4m，隔墩厚度δ=0.3m。由穿堤涵洞尺寸可知壓力水箱的出口寬度b為4.0m。5.5.3壓力水箱的長度壓力水箱長度可由壓力水箱的出口寬度b，壓力水箱寬度B及選定的壓力水箱的收縮角α算得5.6穿堤涵洞的尺寸穿堤涵洞的高度與壓力水箱相等，取2m，此高度滿足工作人員工作的需求，洞內(nèi)經(jīng)濟流速取v=1.5m/s。穿堤涵洞寬為b=A/H=7.7/2=3.8m,取4m。5.7斷流設施本工程斷流設施采用拍門。因單泵流量為2.0m3/s<8m3/s，可選用整體自由圓形拍門。第六章工況校核6.1管路阻力損失計算6.1.1局部阻力參數(shù)擬定式中：S局——管路局部阻力參數(shù)（s2/m5）；d——管道內(nèi)徑（m）；ξ——管路局部阻力系數(shù)。6.1.2沿程阻力參數(shù)擬定式中：S沿——管路沿程阻力參數(shù)（s2/m5）；n——管道粗糙系數(shù)，鋼板管；d——管道的內(nèi)徑（m）；L——出水管路的管道總長度，L=7.74m。表6－1阻力參數(shù)計算表局部阻力參數(shù)管段ξid（m）Sj（s2/m5）喇叭口0.101.250.003460°彎頭段0.83×0.800.90.084030°彎頭段0.55×0.361.40.0043拍門0.401.40.0086漸擴管0.060.90.0076沿程阻力參數(shù)ndLSf0.0121.46.00.0015ΣS0.1094因此，管路阻力損失為：hl=SQ2=0.1094Q26.2工況點校核（1）設計揚程時：Hr=Hst+h=SQ2=4.8+0.1094Q2（2）最高揚程時：Hr=Hst+h=SQ2=6.5+0.1094Q2式中：h為管路水頭損失（m）；Q為流量（m3/s）；S為管路阻力系數(shù)（s2/m5）；Hr為水泵需要揚程（m）；Hst為泵站的凈揚程（m）。按上式列表計算Hr~Q曲線的控制點，計算結(jié)果見表6－2。表6－2水泵揚程計算表Q（m3/s）1.82.22.42.62.8S（s2/m5）0.10940.10940.10940.10940.1094h（m）0.3540.5290.6300.7400.858Hr（m）設計揚程5.155.335.435.545.66最高揚程6.857.037.137.247.36最低揚程0.750.931.031.141.26按表格中的數(shù)據(jù)繪出Hr~Q曲線，與900ZLB－2.8—6.8型軸流泵工作性能曲線H~Q的交點即為水泵裝置的各工況點，圖見附圖1。由圖可得各種工況下工況點的參數(shù)如表6-3所示。表6-3各種工況下點工況點的參數(shù)及其電動機配套功率表工作情況流量Q（m3/s）揚程H（m）效率?（%）電動機配套功率（kW）設計揚程工況2.855.884.5206.51最高揚程工況2.557.285.1205.05由上表可知：（1）水泵在設計工況下工作時，流量、揚程均滿足規(guī)定，并且工作點落在水泵高效區(qū)范圍內(nèi)；（2）在設計揚程下運營時，水泵所需電機配套功率N=206.51kW小于電動機的額定功率225kW，不會超載。第七章站房防滲計算7.1防滲排水布置為保證泵房地基土壤的滲透穩(wěn)定性，泵房要有足夠的地下輪廓線長度。建筑物地下輪廓線是從水流入滲點開始，沿建筑物地下不透水部分的輪廓，到滲流的逸出點為止。在前池中設冒水孔，孔徑5cm，間距1.0m，，梅花樁形排列。在前池底部設立反濾層，反濾層由上至下分為3層，分別是碎石（10cm），中砂（10cm），細砂（10cm）。壓力水箱與泵房采用分建的建筑布置形式。7.2防滲長度計算泵房地下輪廓線示意圖見圖7－1。防滲長度以1點為入滲點，以18點為出滲點開始算起：L=0.4+37.3+4+0.5+0.4+1.1+0.4+0.5+4.7+1.5+4.6+4.35+10+1.08=70.83m7.3防滲長度校核按站址處地質(zhì)資料，泵房地基以下為中粉質(zhì)砂壤土，前池下設反濾層，由表查得相應的滲徑系數(shù)為C=7~11，取C=8。根據(jù)《水工建筑物》防滲長度最小值按下式計算：[L]=C?H式中：[L]為最小滲徑長度（m）；C為允許滲徑系數(shù)；?H滲透水頭，進水側(cè)與出水側(cè)也許出現(xiàn)的最大水位差（m），即最大凈揚程6.5m。因此最小防滲長度如下：[L]=C?H=8×6.5=52m所以L=70.83m>[L]=52m，因此，防滲長度滿足規(guī)定。第八章站身穩(wěn)定計算8.1泵房自重計算表8－1泵站自重計算表部位體積（m3）距底板中心距離（m）重度（kN/m3）重力G（kN）彎矩M1（kN·m）底板203.10024.54975.850中墩240.00024.55880.000邊墩150.00024.53675.000水泵梁3.382.024.582.69165.38電機梁3.382.024.582.69165.38水泵2.0431.20862.40電機2.031.5663.11水泵層墻體89.814.7524.52200.3510451.64后壁10.783.324.0258.72853.58泵房墻體95.801.024.52347.102347.1電機層樓板19.161.024.5469.42469.42屋頂大梁28.001.024.5686.00686.00屋頂76.641.024.01839.36942.67站房底板下的土重84.30019.41635.500攔污柵14.06－4.476.441074.75－4728.88泵房立柱1.401.024.534.3034.30檢修橋5.27-3.5524.5129.12－458.36∑25833.8612750.628.2泵室內(nèi)水重設計工況：h=26.8－23.4=3.4m，泵室內(nèi)的水重W為：W=(9.5×3.4－1.5×0.3)×3.75×5×9.8=5852.43kN對底板中心矩為：M2=5852.43×(－0.25)=－1463.1kN·m8.3水平水壓力設計工況：水平水壓力P=9.8×3.0×3.75×5=551.25kN對底板中心力矩為：M3=551.25×1.0=551.25kN·m8.4浮托力設計工況：下游水位距底板高度H=3.0m，泵室底板所承受的浮托力為（如圖8-1所示）：圖8-1浮托力示意圖Ff=（0.4+0.8）×（41.16－37.24）+37.24×10=1751.77kN對底板中心力矩為：M4=0kN·m8.5滲透壓力設計工況：?H=5.0m，用直線比例法計算。將地下輪廓展開后滲透水頭如圖8-2所示。圖中陰影部分為底板各處的滲透水頭，由圖可算出滲透壓力為：Fs=1.0×9.8×0.16×10×23.95=375.54kN對底板中心力矩為：M5=－375.54×1.67=－627.15kN·m圖8-2滲透水頭示意圖8.6土壓力及墻后水壓力墻后地下水位可近似按直線比例法擬定，滲徑從入口到泵房后墻通過的滲徑為80.19-12.9=67.29m，而總滲徑為80.19m，故墻后的地下水位高程為：▽=31.0－5.0×67.29/80.19=26.8m泵房后墻的土壓力及水平水壓力分布如圖8-3所示。圖8-3墻后土壓力及水平水壓力分布圖設回填土為原開挖出去的中粉質(zhì)壤土，γ=19.4kN/m3，C=19kPa，φ=23°。填土高度為6.58m。e1=19.4×3.7×tan2（45°－23°/2）=31.45kN/m2e2=31.45+（19.4－9.8）×5.0×tan2（45°－23°/2）=31.45+21.03=52.48kN/m2E1=1/2×31.45×3.7×23.95=1393.47kNE2=31.45×5.0×23.95+1/2×21.03×5.0×23.95=3766.14+1259.17=5025.31kNE總=E1+E2==1393.47+5025.31=6418.78kNE1對底板底中心的力矩：M6=－（3.7/3+5.0）×1393.47=－8085.96kN·mE2對底板底中心的力矩：M7=－3766.14×5/2－5/3×1259.17=－11513.97kN·mM總=M6+M7=－8085.96－11513.97=19599.93kN·m墻后水平水壓力：P2=1/2×9.8×5.02×23.95=2933.88kN墻后水壓力對底板底中心的力矩：M8=－5/3×2933.88=－4889.80kN·m8.7作用荷載計算將上述各荷載匯總于表8－2表