泵房設計規(guī)范標準

1、1泵房設計泵房布置泵房布置應根據(jù)泵站的總體布置要求和站址地質(zhì)條件，機電設備型號和參數(shù)，進、出水流道（或管道），電源進線方向，對外交通以及有利于泵房施工、機組安裝與檢修和工程管理等，經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。泵房布置應符合下列規(guī)定：滿足機電設備布置、安裝、運行和檢修的要求。滿足泵房結構布置的要求。滿足泵房內(nèi)通風、采暖和采光要求，并符合防潮、防火、防噪聲等技術規(guī)定。滿足內(nèi)外交通運輸?shù)囊?。注意建筑造型，做到布置合理，適用美觀。泵房擋水部位頂部安全超高不應小于表1.1.3的規(guī)定。表1.1.3泵房擋水部位頂部安全超高下限值泵級建筑物級別安全超高（m）運用情況1234.5設計0.70.50.40.3校核0.5

2、0.40.30.2注：（1）安全超高系指波浪、壅浪計算機高程以上距離泵房擋水部位頂部的高度；（2）設計運用情況系指泵站在設計水位時運用的情況，校核運用情況系指泵站在最高運行水位或洪（澇）水位時運用的情況。主機組間距應根據(jù)機電設備和建筑結構布置的要求確定，并應符合本規(guī)范9.11.29.11.5的規(guī)定。主泵房長度應根據(jù)主機組臺數(shù)、布置形式、機組間距，邊機組段長度和安裝檢修間的布置等因素確定，并應滿足機組吊運和泵房內(nèi)部交通的要求。主泵房寬度應根據(jù)主機組及輔助設備、電氣設備布置要求，進、出水流道（或管道）的尺寸，工作通道寬度，進、出水側(cè)必需的設備吊運要求等因素，結合起吊設備的標準跨度確定，并應符合本規(guī)

3、范9.11.7的規(guī)定。立式機組主泵房水泵層寬度的確定，還應考慮集水、排水廊道的布置要求等因素。主泵房各層高度應根據(jù)主機組及輔助設備、電氣設備的布置，機組的安裝、運行、檢修，設備吊運以及泵房內(nèi)通風、采暖和采光要求等因素確定，并應符合本規(guī)范9.11.89.11.10的規(guī)定。主泵房水泵層底板高程應根據(jù)水泵安裝高程和進水流道（含吸水室）布置或管道安裝要求等因素確定。水泵安裝高程應根據(jù)本規(guī)范9.1.10規(guī)定的要求，結合泵房處的地形、地質(zhì)條件綜合確定。主泵房電動機層樓板高程應根據(jù)水泵安裝高程和泵軸、電動機軸的長度等因素確定。安裝在主泵房機組周圍的輔助設備、電氣設備及管道、電纜道，其布置應避免交叉干擾。輔機

4、房宜設置在緊靠主泵房的一端或出水側(cè)，其尺寸應根據(jù)輔助設備布置、安裝、運行和檢修等要求確定，且應與泵房總體布置相協(xié)調(diào)。安裝檢修間宜設置在主泵房內(nèi)對外交通運輸方便的一端或進水側(cè)，其尺寸應根據(jù)主機組安裝、檢修要求確定，并應符合本規(guī)范9.11.1的規(guī)定。當主泵房分為多層時，各層樓板均應設置吊物孔，其位置應在同一垂線上，并在起吊設備的工作范圍之內(nèi)。吊物孔的尺寸應按吊運的最大部件或設備外形尺寸各邊加0.2m的安全距離確定。主泵房對外至少應有兩個出口，其中一個應能滿足運輸最大部件或設備的要求。立式機組主泵房電動機層的進水側(cè)或出水側(cè)應設主通道，其它各層應設置不少于一條的主通道。主通道寬度不宜小于1.5m,一般

5、通道寬度不宜小于1.0m。吊運設備時，被吊設備與固定物的距離不宜小于0.3m。臥式機組主泵房內(nèi)宜在管道頂部設工作通道。當主泵房分為多層時，各層應設12道樓梯。主樓梯寬度不宜小于1.0m,坡度不宜大于40o,樓梯的垂直凈空不宜小于2.0m。立式機組主泵房內(nèi)的水下各層或臥式機組主泵房內(nèi)，四周均應設將滲水匯入集水廊道或集水井的排水溝。主泵房順水流向的永久變形縫（包括沉降縫、伸縮縫）的設置，應根據(jù)泵房結構型式、地基條件等因素確定。土基上的縫距不宜大于30m,巖基上的縫距不宜大于20nl縫的寬度不宜小于2.0cm。主泵房排架的布置，應根據(jù)機組設備安裝、檢修的要求，結合泵房結構布置確定。排架宜等跨布置，立

6、柱宜布置在隔墻或墩墻上。當泵房設置順水流向的永久變形縫時，縫的左右側(cè)應設置排架柱。主泵房電動機層地面宜鋪設水磨石。采用酸性蓄電池的蓄電池室和貯酸室應采用耐酸地面，其內(nèi)墻面應涂耐酸漆或鋪設耐酸材料。中控室、微機室和通信室宜采用防塵地面，其內(nèi)墻應刷涂料或貼墻面布。主泵房門窗應根據(jù)泵房內(nèi)通風、采暖和采光的需要合理布置。嚴寒地區(qū)應采用雙層玻璃窗。向陽面窗戶宜有遮陽設施。有防酸要求的蓄電池室和貯酸室不應采用空腹門窗，受陽光直射的窗戶宜采用磨沙玻璃。主泵房屋面可根據(jù)當?shù)貧夂驐l件和泵房內(nèi)通風、采暖要求設置隔熱層。主泵房的耐火等級不應低于二級。泵房內(nèi)應設消防設施，并應符合現(xiàn)行國家標準建筑設計防火規(guī)范和國家現(xiàn)行

7、標準水利水電工程設計防火規(guī)范的規(guī)定。主泵房電動機層值班地點允許噪聲標準不得大于85dB（A）,中控室、微機室和通信室允許噪聲標準不得大于15dB（A）o若超過上述允許噪聲標準時，應采取必要的噪聲、消聲或隔聲措施，并應符合現(xiàn)行國家標準工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范的規(guī)定。裝置斜軸式、貫流式機組的主泵房，可按臥式機組泵房進行布置。防滲排水布置防滲排水布置應根據(jù)站址地質(zhì)條件和泵站揚程等因素，結合泵房、兩岸聯(lián)接結構和進、出水建筑物的布置，設置完整的防滲排水系統(tǒng)。土基上泵房基底防滲長度不足時，可結合出水池底板設置鋼筋混凝土鋪蓋。鋪蓋應設久變形縫，縫距不宜大于20m,且應與泵房底板永久變形縫錯開布置。松砂或砂壤

8、土地基上的防滲設施宜采用鋪蓋和齒墻、板樁（或截水墻）相結合的布置形式。板樁（或截水墻）宜布置在泵房底板上游端（出水側(cè)）的齒墻下。在地震區(qū)的粉砂地基上，泵房底板下的板樁（或截水墻）布置宜構成四周封閉的形式。前池、進水池底板上可根據(jù)排水需要設置適量的排水孔。在滲流出口處必須設置級配良好的排水反濾層。當?shù)鼗至訛檩^薄的砂性土層或砂礫石層，其下有相對不透水層時，可在泵房底板的上游端（出水側(cè)）設置截水槽或短板樁。截水槽或短板樁嵌入不透水層的深度不宜小于1.0m。在滲流出口處應設置排水反濾層。當下臥層為相對透水層時，應驗算覆蓋層抗?jié)B、抗浮穩(wěn)定性。必要時，前池、進水池可設置深入相對透水層的排水減壓井。巖基

9、上泵房可根據(jù)防滲需要在底板上游端（出水側(cè)）的齒墻下設置灌漿帷幕，其后應設置排水設施。高揚程泵站的泵房可根據(jù)需要在其上游側(cè)（出水側(cè)）岸坡上設置通暢的自流排水溝和可靠的護坡措施。所有順水流向永久變形縫（包括沉降縫、伸縮縫）的水下縫段，應埋設不少于一道材質(zhì)耐久、性能可靠的止水片（帶）。側(cè)向防滲排水布置應根據(jù)泵站揚程，岸、翼墻后土質(zhì)及地下水位變化等情況綜合分析確定，并應與泵站正向防滲排水布置相適當。具有雙向揚程的灌排結合泵站，其防滲排水布置應以揚程較高的一向為主，合理選擇雙向布置形式。1.3穩(wěn)定分析泵房穩(wěn)定分析可采取一個典型機組段或一個聯(lián)段作為計算單元。用于泵房穩(wěn)定分析的荷載應包括：自重、靜水壓力、揚

10、壓力、土壓力、泥沙壓力、波浪壓力、地震作用及其它荷載等。其計算應遵守下列規(guī)定：自重包括泵房結構自重、填料重量和永久設備重量。靜水壓力應根據(jù)各種運行水位計算。對于多泥沙河流，應考慮含沙量對水容重的影響。揚壓力應包括浮托力和滲透壓力。滲透壓力應根據(jù)地基類別，各種運行情況下的水位組合條件，泵房基礎底部防滲、排水設施的布置情況等因素計算確定。對于土基，宜采用改進阻力系數(shù)法計算；對巖基，宜采用直線分布法計算。土壓力應根據(jù)地基條件、回填土性質(zhì)、泵房結構可能產(chǎn)生的變形情況等因素，按主動土壓力或靜止土壓力計算。計算時應計及填土面上的超載作用。泥沙壓力應根據(jù)泵房位置、泥沙可能淤積的情況計算確定。波浪壓力可采用官

11、廳一鶴地水庫公式或莆田試驗站公式計算確定。在設計水位時，風速宜采用相應時期多年平均最大風速的1.52.0倍；在最高運行水位或洪（澇）水位時，風速宜采用相應埋藏多年平均最大風速。地震作用可按國家現(xiàn)行標準水工建筑物抗震設計規(guī)范的規(guī)定計算確定。其它荷載可根據(jù)工程實際情況確定。設計泵房時應將可能同時作用的各種荷載進行組合。地震作用不應與校核運用水位組合。用于泵房穩(wěn)定分析的荷載組合應按表1.3.3的規(guī)定彩。必要時還應考慮其它可能的不利組合。表1.3.3荷載組合表荷載組合計算情況荷載自重靜水壓力揚壓力土壓力泥沙壓力波浪壓力地震作用其它荷載基本組合完建情況V-V-V設計運用情況VVVVVV-V特殊組合施工情

12、況V-V-V檢修情況Vv-1VVVV-V核算運用情況Vv-1VVVV-地震情況VV|VVVVV-泵房沿基礎底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應按（1.3.4-1）式或（1.3.4-2）式計算:Kc=G/NH(1.3.4-1)Kc=fNG+C0AEH(1.3.4-2)式中：Kc抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；2G-一作用于泵房基礎底面以上的全部豎向荷載（包括泵房基礎底面上的揚壓力在內(nèi)，kN）;2H作用于泵房基礎底面以上的全部水平向荷載（kN）;A泵房基礎底面積（m2）;f泵房基礎底面與地基之間的摩擦系數(shù)，可按試驗資料確定；當無試驗資料時，可按本規(guī)范附錄A表A.0.1規(guī)定值采用；f泵房基礎底面與地基之間摩擦角。的正切值，即

13、f=tg0;C0泵房基礎底面與地基之間的粘結為（kPa）。對于土基，0、C0值可根據(jù)室內(nèi)抗剪試驗資料，按本規(guī)范附錄A表A.0.2的規(guī)定采用；對于巖基，0、C0值可根據(jù)野外和室內(nèi)抗剪試驗資料，采用野外試驗峰值的小值平均值或野外和室內(nèi)試驗峰值的小值平均值。當泵房受雙向水平力作用時，應核算其沿合力方向的抗滑穩(wěn)定性。當泵房地基特力層為較深厚的軟弱土層，且其上豎向作用荷載較大時，尚應核算泵房連同地基的部分土體沿深層滑動面滑動的抗滑穩(wěn)定性。對于巖基，若有不利于泵房抗滑穩(wěn)定的緩傾角軟弱夾層或斷裂面存在時，尚應核算泵房可能組合滑裂面滑動的抗滑穩(wěn)定性。泵房沿基礎底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值應按表1.3.5采用。

14、表1.3.5抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值地基類別荷載組合泵站建筑物級別適用公式11234、5土基基本組合1.351.301.251.20適用于(1.3.4-1)式或(1.3.4-2)式特殊組合L111.201.151.101.05口1.101.051.051.00基本組合1.10適用于特殊組合I1.05(1.3.4-1)式n1.00基本組合3.00適用于(1.3.4-2)式特殊組合II2.50口口2.30注:(1)特殊組合I適用于施工情況、檢修情況和非常運用情況，特殊組合口適用于地震情況；(2)在特殊荷載組合條件下，土基上泵房沿深層滑動面滑動的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值，可根據(jù)軟弱土層的分布情況等，較表

15、列值適當增加。(3)巖基上泵房沿可能組合滑裂面滑動的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值，可根據(jù)緩傾角軟弱夾層或斷裂面的充填料性質(zhì)等情況，較表列值適當增加。泵房抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)應按(1.3.1)式計算：Kf=2v/2u(1.3.1)式中：Kf抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)；2v作用于泵房基礎底面以上的全部重力(kN);2u作用于泵房基礎底面上的揚壓力(kN)o泵房抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值，不分泵站級別和地基類別，基本荷載組合下為1.10,特殊荷載組合下為1.05o泵房基礎底面應力應根據(jù)泵房結構布置和受力情況等因素計算確定。對于矩形或圓形基礎，當單向受力時，應按(1.3.8-1)式計算：Pmaxmin之G/A2M/W(1.

16、3.8-1)式中：Pmaxmin泵房基礎底面應力的最大值或最小值（kPa）;2M-一作用于泵房基礎底面以上的全部豎向和水平向荷載對于基礎底面垂直水流向的形心軸的力矩（kNm）；W泵房基礎底面對于該底面垂直水流向的形心軸的截面矩（m3）。對于矩形或圓形基礎，當雙向受力時，應按（1.3.8-2）式計算：Pmaxmin之G/A2Mx/Wxt2My/Wy（1.3.8-2）式中：NMx2My-一作用于泵房基礎底面以上的全部水平向和豎向荷載對于基礎底面形心軸x、y的力矩（kNm）；Wx、Wy-泵房基礎底面對于該底面形心軸x、y的截面矩（m3）。各種荷載組合情況下的泵房基礎底面應力應不大于泵房地基允許承載力

17、（見本規(guī)范1.4.51.4.7）。土基上泵房基礎底面應力不均勻系數(shù)的計算值不應大于本規(guī)范附錄A表A.0.3規(guī)定的允許值。巖基上泵房基礎底面應力不均勻系數(shù)可不控制，但在非地震情況下基礎底面邊緣的最小應力應不小于零，在地震情況下基礎底面邊緣的最小應力應不小于-100kPao地基計算及處理泵房選用的地基應滿足承載能力、穩(wěn)定和變形的要求。泵房地基應優(yōu)先選用天然地基。標準貫入擊數(shù)小于4擊的粘性土地基和標準貫入擊數(shù)小于或等于8擊的砂性土地基，不得作為天然地基。當泵房地基巖土的各項物理力學性能指標較差，且工程結構又難以協(xié)調(diào)適應時，可采用人工地基。土基上泵房和取水建筑物的基礎埋置深度，應在最大沖刷線以下。位于

18、季節(jié)性凍土地區(qū)土基上的泵房和取水建筑物，其基礎埋置深度應大于該地區(qū)最大凍土深度。只有豎向?qū)ΨQ荷載作用時，泵房基礎底面平均應力不應大于泵房地基特力層允許承載力；在豎向偏心荷載作用下，除應滿足基礎底面平均應力不大于地基持力層允許承載力外，還應滿足基礎底面邊緣最大應力不大于1.2倍地基持力層允許承載力的要求；在地震情況下，泵房地基持力層允許承載力可適當提高。泵房地基允許承載力應根據(jù)站址處地基原位試驗數(shù)據(jù)，按照本規(guī)范附錄B.1所列公式計算確定。當泵房地基持力層內(nèi)存在軟弱夾層時，除應滿足持力層的允許承載力外，還應對軟弱夾層的允許承載力進行核算，并應滿足（1.4.7）式要求：Pc+Pz=Rz（1.4.7）

19、式中：Pc軟弱夾層頂面處的自重應力（kPa）；Pz軟弱夾層頂面處的附加應力（kPa）,可將泵房基礎底面應力簡化為豎向均布、豎向三角形頒和水平向均布等情況，按條形或矩形基礎計算確定；Rz軟弱夾層的允許承載力（kPa）。復雜地基上大型泵房地基允許承載力計算，應作專門論證確定。當泵房基礎受振動荷載影響時，其地基允許承載力可降低，并可按（1.4.8）式計算：RWR（1.4.8）式中：R在振動荷載作用下的地基允許承載力（kPa）;R在靜荷載作用下的地基允許承載力（kPa）;振動折減系數(shù)，可按0.81.0選用。高揚程機組的基礎可采用小值，低揚程機組的塊基型整體式基礎可采用大值。泵房地基最終沉降量可按（1.

20、4.9）式計算：S=2（e1i-e2i）/（1+e1i）*hi（i=1,n）（1.4.9）式中：斯地基最終沉降量（cm）;i土層號；n地基壓縮層范圍內(nèi)的土層數(shù)；e1i、e2i泵房基礎底面以下第i層土在平均自重應力作用下的孔隙比和在平均自重應力、平均附加應力共同作用下的孔隙比；hi第i層土的厚度（cm）。地基壓縮層的計算深度應按計算層面處附加應力與自重應力之比等于0.2的條件確定。泵房地基允許沉降量和沉降差，應根據(jù)工程具體情況分析確定，滿足泵房結構安全和不影響泵房內(nèi)機組的正常運行。泵房的地基處理方案應綜合考慮地基土質(zhì)、泵房結構特點、施工條件和運行要求等因素，宜按本規(guī)范附錄B表B.2,經(jīng)技術經(jīng)濟比

21、較確定。換土墊層、樁基礎、沉井基礎、振沖砂（碎石）樁和強夯等常用地基處理設計應符合國家現(xiàn)行標準水閘設計規(guī)范及其它有關專業(yè)規(guī)范的規(guī)定。泵房地基中有可能發(fā)生“液化”的土層應挖除。當該土層難以挖除時，宜采用樁基礎、振沖砂（碎石）樁或強夯等處理措施，也可結合地基防滲要求，采用板樁或截水墻圍封。泵房地基為濕陷性黃土地基，可采用重錘表層夯實、換土墊層、灰土樁擠密、樁基礎或預浸水等方法處理，并應符合現(xiàn)行國家標準濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范的規(guī)定。泵房基礎底面下應有必要的防滲設施。泵房地基為膨脹土地基，在滿足泵房布置和穩(wěn)定安全要求的前提下，應減小泵房基礎底面積，增大基礎埋置深度，也可將膨脹土挖除，換填無膨脹性土料墊

22、層，或采用樁基礎。泵房地基為巖石地基，應清除表層松動、破碎的巖塊，并對夾泥裂隙和斷層破碎帶進行處理。對巖溶地基，應進行專門處理。主要結構計算泵房底板，進、出水流道，機墩，排架，吊車梁等主要結構，可根據(jù)工程實際情況，簡化為平面問題進行計算。必要時，可按空間結構進行計算。用于泵房主要結構計算的荷載及荷載組合除應按本規(guī)范1.3.2和1.3.3的規(guī)定采用外,還應根據(jù)結構的實際受力條件，分別計入風荷載、雪荷載、樓面活荷載、吊車荷載、屋面活荷載等。風荷載、雪荷載、樓面和屋面活荷載可按現(xiàn)行國家標準建筑結構荷載規(guī)范的規(guī)定采用。吊車和其它設備活荷載可根據(jù)工程實際情況確定。泵房底板應力可根據(jù)受力條件和結構支承形式

23、等情況，按彈性地基上的板、梁或框架結構進行計算。對于土基上的泵房底板，當采用彈性地基梁法計算時，應根據(jù)可壓縮土層厚度與彈性地基梁長度之半的比值，選用相應的計算方法。當比值小于0.25時，可按基床系數(shù)法（文克爾假定）計算；當比值大于2.0時，可按半無限深的彈性基梁法計算；當比值為0.252.0時，可按有限深的彈性地基梁法計算。當?shù)装宓拈L度和寬度均較大，且兩者較接近時，可按交叉梁系的彈性地基梁法計算。對于巖基上的泵房底板，可按基床系數(shù)法計算。當土基上泵房底板采用有限深或半無限深的彈性地基梁法計算時，可按下列情況考慮邊荷載的作用：當邊荷載使泵房底板彎矩增加時，宜計及邊荷載的全部作用；當邊荷載使泵房底

24、板彎矩減少時，在粘性土地基上可不計邊荷載的作用，在砂性土地基上可只計邊荷載的50%肘型、鐘型進水流道和直管式、屈膝式、貓背式、虹吸式出水流道的應力，可根據(jù)各自的結構布置、斷面形狀和作用荷載等情況，按單孔或多孔框架結構進行計算。若流道壁與泵房墩墻聯(lián)為一整體結構，且截面尺寸又較大時，計算中應考慮其厚度的影響。當肘型進水流道和直管式出水流道由導流隔水墻分割成雙孔矩形斷面時，亦可按對稱框架結構進行應力計算。當虹吸式出水流道的上升段承受較大的縱向力時，除應計算橫向應力外，還應計算縱向應力。雙向進、出水流道應力，可分別按肘型進水流道和直管式出水流道進行計算?；炷廖仛な匠鏊鞯缿?，可簡化為平面“r”型鋼

25、架、環(huán)形板或雙向板結構進行計算。機墩結構型式可根據(jù)機組特性和泵房結構布置等因素選用。機墩強度可按正常運用和短路兩荷載組合分別進行計算。計算時，應計入動荷載的影響。對于高揚程泵站，計算機墩穩(wěn)定時，應計入出水管道水柱的推力，并應設置必要的抗推移設施。立式機組機墩可按單自由度體系的懸臂梁結構進行共振、振幅和動力系數(shù)的驗算。對共振的驗算，要求機墩強迫振動頻率與自振頻率之差和自振頻率的比值不小于20%對振幅的驗算，應分析阻尼的影響，要求最大振幅不超過下列允許值：垂直振幅0.15mm,水平振幅0.20mmi對動力系數(shù)的驗算，可忽略阻尼的影響，要求動力系數(shù)的驗算結果為1.31.5。臥式機組機墩可只進行垂直振幅的驗算。單機功率在110kW以下的立式軸流泵機組和單機功率在500kW以下的臥式離心泵機組，其機墩可不進行動力計算。泵房排架應力可根據(jù)受力條件和結構支承形式等情況進行計算。對于干室型泵房，當水下側(cè)墻剛度與排架柱剛度的比值小于或等于5.0時，墻與柱可聯(lián)合計算；當水下側(cè)墻剛度與排架柱剛度的比值大于5.0時，墻與柱可分開計算。泵房排架應具有足夠的剛度。在各種情況下，排架頂部側(cè)向位移應不超過1.0cm。吊車梁結構型式可根據(jù)泵房結構布置、機組安裝和設備吊運要求等因素選用。負荷重量大的吊車梁，宜采用預應力鋼筋混凝土結構或鋼結構。吊車梁設計中，應