7.3 進(jìn)、出水流道
7.3.1 泵站進(jìn)、出水流道型式應(yīng)根據(jù)泵型、泵房布置、泵站揚(yáng)程、出水池水位變化幅度和斷流方式等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。重要的大型泵站應(yīng)進(jìn)行裝置模型試驗(yàn)驗(yàn)證。
7.4 出水管道
7.4.1 泵房外出水管道的布置,應(yīng)根據(jù)泵站總體布置要求,結(jié)合地形、地質(zhì)條件確定。管線應(yīng)短而直,水力損失小,管道施工及運(yùn)行管理應(yīng)方便。管型、管材及管道根數(shù)等應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。
出水管道應(yīng)避開(kāi)地質(zhì)不良地段,不能避開(kāi)時(shí),應(yīng)采取安全可靠的工程措施。鋪設(shè)在填方上的管道,填方應(yīng)壓實(shí)處理,做好排水設(shè)施。管道跨越山洪溝道時(shí),應(yīng)設(shè)置排洪建筑物。
7.4.2 出水管道的轉(zhuǎn)彎角宜小于60°,轉(zhuǎn)彎半徑宜大于2倍管徑。
管道在平面和立面上均需轉(zhuǎn)彎且其位置相近時(shí),宜合并成一個(gè)空間轉(zhuǎn)彎角。管頂線宜布置在最低壓力坡度線下。
當(dāng)出水管道線路較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)在管線最高處設(shè)置排(補(bǔ))氣閥,其數(shù)量和直徑應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定。
7.4.3 出水管道的出口上緣應(yīng)淹沒(méi)在出水池最低運(yùn)行水位以下0.1 ~ 0.2m。出水管道出口處應(yīng)設(shè)置斷流設(shè)施。
7.4.4 明管設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求:
7.4.4.1 明管轉(zhuǎn)彎處必須設(shè)置鎮(zhèn)墩。在明管直線段上設(shè)置的鎮(zhèn)墩,其間距不宜超過(guò)100m。兩鎮(zhèn)墩之間的管道應(yīng)設(shè)伸縮節(jié),伸縮節(jié)應(yīng)布置在上端。
7.4.4.2 管道支墩的型式和間距應(yīng)經(jīng)技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較確定。除伸縮節(jié)附近處,其他各支墩宜采用等間距布置。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管道應(yīng)采用連續(xù)管座或每節(jié)設(shè)2個(gè)支墩。
7.4.4.3 管間凈距不應(yīng)小于0.8m,鋼管底部應(yīng)高出管道槽地面0.6m,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管承插口底部應(yīng)高出管槽地面0.3m。
7.4.4.4 管槽應(yīng)有排水設(shè)施。坡面宜護(hù)砌。當(dāng)管槽縱向坡度較陡時(shí),應(yīng)設(shè)人行階梯便道,其寬度不宜小于1.0m。
7.4.4.5 當(dāng)管徑大于或等于1.0m、且管道較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)設(shè)檢查孔。每條管道設(shè)置的檢查孔不宜少于2個(gè)。
7.4.4.6 在嚴(yán)寒地區(qū)冬季運(yùn)行時(shí),可根據(jù)需要對(duì)管道采取防凍保溫措施。
7.4.5 埋管設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求:
7.4.5.1 埋管管頂最小埋深應(yīng)在最大凍土深度以下。
7.4.5.2 埋管宜采用連續(xù)墊座。圬工墊座的包角可取90°~135°。
7.4.5.3 管間凈距不應(yīng)小于0.8m。
7.4.5.4 埋入地下的鋼管應(yīng)做防銹處理;當(dāng)?shù)叵滤畬?duì)鋼管有侵蝕作用時(shí),應(yīng)采取防侵蝕措施。
7.4.5.5 埋管上回填土頂面應(yīng)做橫向及縱向排水溝。
7.4.5.6 埋管應(yīng)設(shè)檢查孔,每條管道不宜少于2個(gè)。
7.4.6 鋼管管身應(yīng)采用鎮(zhèn)靜鋼,鋼材性能必須符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定。焊條性能應(yīng)與母材相適應(yīng)。焊接成型的鋼管應(yīng)進(jìn)行焊縫探傷檢查和水壓試驗(yàn)。
7.4.7 鋼筋混凝土管道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求:
7.4.7.1 混凝土強(qiáng)度等級(jí):預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土不得低于C40;預(yù)制鋼筋混凝土不得低于C25,現(xiàn)澆鋼筋混凝土不得低于C20。
7.4.7.2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土管道伸縮縫的間距應(yīng)按縱向應(yīng)力計(jì)算確定,且不宜大于20m。在軟硬兩種地基交界處應(yīng)設(shè)置伸縮縫或沉降縫。
7.4.7.3 預(yù)制鋼筋混凝土管道及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管道在直線段每隔50~100m宜設(shè)一個(gè)安裝活接頭。管道轉(zhuǎn)彎和分岔處宜采用鋼管件連接,并設(shè)置鎮(zhèn)墩。
7.4.8 管道上作用的荷載應(yīng)包括:自重、水重、水壓力、土壓力、地下水壓力、地面活荷載、溫度作用、鎮(zhèn)墩和支墩不均勻沉降引起的力、施工荷載、地震作用等。
管道結(jié)構(gòu)分析的荷載組合可按表7.4.8采用。
7.4.9 出水管道應(yīng)進(jìn)行水力損失計(jì)算及水力暫態(tài)分析(水錘計(jì)算)。
7.4.10 明設(shè)鋼管抗外壓穩(wěn)定的最小安全系數(shù):光面管可取2.0,有加勁環(huán)的鋼管可取1.8。
7.4.11 明設(shè)光面鋼管管壁最小厚度,不宜小于(7.4.11)式計(jì)算值:
δ=D/130 (7.4.11)
式中 δ——管壁厚度(mm); D ——鋼管內(nèi)徑(mm)?! ? 設(shè)計(jì)采用的管壁厚度應(yīng)考慮銹蝕、磨損等因素的影響,按其計(jì)算值增加1~2mm。受泥沙磨損較嚴(yán)重的鋼管,對(duì)其管壁厚度的確定應(yīng)作專(zhuān)門(mén)論證。
7.4.12 鋼管管壁、加勁環(huán)及支承環(huán)的應(yīng)力分析,可按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的方法執(zhí)行。
7.4.13 岔管布置宜采用丫型、卜型或三分岔型。對(duì)于管徑大、水頭高的岔管也可采用其它型式。鋼岔管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算可按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
7.4.14 鎮(zhèn)墩和支墩的地基處理與否應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件確定。在季節(jié)性凍土地區(qū),其埋置深度應(yīng)大于最大凍土深度,鎮(zhèn)墩和支墩四周回填土料宜采用砂礫料。
表7.4.8 荷載組合表
管道鋪設(shè)形式 |
荷載 組合 |
計(jì)算 情況 |
荷 載 | ||||||||||||
管 自重 |
滿管水重 |
正常水壓力 |
最高水壓力 |
最低水壓力 |
試驗(yàn)水壓力 |
土 壓力 |
地下 水壓力 |
地面活荷載 |
溫度作用 |
鎮(zhèn)墩、支墩不均勻沉降力 |
施工荷載 |
地震作用 | |||
明管 |
基本組合 |
設(shè)計(jì)運(yùn)用情況 |
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特殊組合 |
校核運(yùn)用情況Ⅰ |
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校核運(yùn)用情況Ⅱ |
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水壓 試驗(yàn)情況 |
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施工 情況 |
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地震 情況 |
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埋管 |
基本組合 |
設(shè)計(jì) 運(yùn)用情況 |
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管道 放空情況 |
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特殊組合 |
校核運(yùn)用情況Ⅰ |
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校核運(yùn)用情況Ⅱ |
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水壓 試驗(yàn)情況 |
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施工 情況 |
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地震 情況 |
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注:正常水壓力系指設(shè)計(jì)運(yùn)用情況或地震情況下作用于管道內(nèi)壁的內(nèi)水壓力;最高、最低水壓力系指因事故停泵等暫態(tài)過(guò)程中(校核運(yùn)用情況)出現(xiàn)在管道內(nèi)壁的最大、最小內(nèi)水壓力。
7.4.15 鎮(zhèn)墩應(yīng)按本規(guī)范附錄C的規(guī)定進(jìn)行抗滑、抗傾穩(wěn)定及地基強(qiáng)度驗(yàn)算。鎮(zhèn)墩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值:基本荷載組合下為1.30,特殊荷載組合下為1.10;抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)的允許值:基本荷載組合下為1.50,特殊荷載組合下為1.20。
(一)(二)(三)(五)