抗浮锚杆在岭澳核电站油水分离器厂房fs工..

　　 抗浮锚杆在岭澳核电站油水
分离器厂房FS工程中的应用裴爱国(广东省电力设计研究院,广东 广州 510600 )
摘　要：岭澳核电站油水分离器厂房FS为深11.7 m的海边地下结构，周围地下水位较高且与海水相通，故其抗浮稳定分析与抗浮措施选择是设计的控制因素。通过介绍岭澳核电站FS厂房抗浮锚杆的设计，探讨了带锚杆底板的内力计算模型。工程实践表明：在地质条件允许时，打锚杆是解决地下结构抗浮问题的简单、有效措施。
关键词：抗浮锚杆；抗拔力；油水分离器；FS厂房；地下结构? Application of anti-floating anchor rod for oil?water separating workshopin Lingao Nuclear Power StationPEI Aiguo(Guangdong Electric Power esign Institute,Guangzhou 510600,China)
Abstract：The oil-water separating workshop (FS) in Ling?ao Nuclear Power Station is an 11.7 m-deep underground structure near the sea.The water lever around FS is high and in connection with the sea water,so the anti-floating stability analysis and the selection of anti?floating method are the critical factors in design.The design of the anti?floating anchor rod for FS is introduced and the calculation model of the base with the anti?floating anchor rod is discussed.The engineering practice shows that the anti-floating anchor rod is a simple and valid method for solving the floating of underground structures when the geological conditions are adaptable.

Keywords:anti-floating anchor rodupright resistanceoil-water separatorFS workshopunderground structure
岭澳核电站油水分离器厂房FS位于循环水泵房PX与排水虹吸井CC之间，是用来收集并处理含油污水的技术性厂房。如图1所示，厂房由贮存池和油水分离室两层组成，为17.2 m× 9.2 m×11.7 m的地下式钢筋混凝土结构。厂房靠近海边，离循环水泵房PX的取水前池仅20～30 m，地下水与海水相通，随潮位变化，故其抗浮稳定分析与抗浮措施选择是设计的控制因素。? 1抗浮稳定分析
1.1正常使用工况
厂房内贮存池空池，厂房外地下水位为设计高水位－4.11 m（相对标高，0.00 m相当于珠基7.00 m，下同），抗浮力G(屋面、楼面、底板、侧墙自重)=11 623.1 kN，浮力F=γw hA=10.3 kN/m3×(11.7－4.11)m×17.2 m×9.2 m=12 370.7kN，安全系数K1=G/F=0.94<1.10(不满足文献[1]要求)。1.2施工工况
厂房内贮存池空池，厂房外地下水位为设计高水位－6.13 m，此时侧墙浇至－6.0 m，屋面、楼面均未施工。抗浮力G(底板、未浇至顶部的侧墙自重)=6 275.8 kN，浮力F=9 078.4 kN，安全系数K2=0.69<1.05(不满足文献[1]要求)。
以上计算表明：厂房在正常使用工况和施工工况下抗浮稳定均不满足文献[1]要求，必须采取有效的抗浮措施。? 2抗浮锚杆设计
目前常用的抗浮方式有四种：自重抗浮、配重抗浮、嵌固抗浮和锚固抗浮。抗浮方式的选择主要考虑所缺抗浮力的大小、地质条件两个因素。当所缺抗浮力较小时，采用自重抗浮和配重抗浮较有效；当地质条件较好，即结构底板离完整基岩面较近或嵌入一定深度时，采用嵌固抗浮和锚固抗浮较有效。FS厂房正常使用和施工工况抗浮稳定安全系数分别为0.94、0.69，所缺抗浮力较大。其地层分布如下：上层为人工回填土，厚9.77 m；中层为海积卵石层，厚4.0 m；下层为中等风化角岩。厂房底板标高为－11.7 m，其持力层为海积卵石，底板至中等风化角岩面仅4.07 m，适合选用锚固抗浮。


抗浮锚杆在岭澳核电站油水分离器厂房fs工程中的应用 : 　
锚杆布置如图2所示，沿长度方向布置9列，沿宽度方向布置5行，45根φ 32 mm的螺纹钢筋锚杆。2.1抗浮稳定验算
单根锚杆抗拔力设计值Fth=120 kN，锚杆总数45根，则正常使用工况抗浮稳定安全系数
?
2.2锚杆验算?
钻孔直径d=0.1 m，锚杆入岩至少h=2 m，水泥砂浆标号为M30，则单根锚杆抗拔承载力

Fc=0.8πdhf.
其中f为岩石与砂浆间黏结强度特征值，角岩与标号为M30砂浆间f=400 kPa。计算得Fc=201 kN，Fth=120 kN钢筋直径φ32 mm（Ag=804.2 mm2），则Ath=Fth/σ=387.1 mm2，Ath锚杆在底板下的常规布置有两种：一种是沿着底板下侧壁的位置布置，另一种是整个底板均匀布置；前者不改变底板的受力，但底板的计算跨度大，跨中弯矩大，后者可改善底板的受力，但内力分析复杂。该设计综合了两者的优点，采用底板中设暗梁的方法，不仅大大减小了底板的计算跨度，而且使内力分析明确、简单。
沿长度方向取单宽计算，则其计算模型为弹性支承梁，如图3、4所示。?

a)正常使用工况
图3中弹簧刚度k=80 MN/m，侧壁传至底板的弯矩与力分别为M1=343 kN·m 和F1=192 kN，立柱传至底板的力F2=45.4 kN，浮力与底板自重的差为ΔF1=60.6 kN。
b)施工工况
图4中弹簧刚度k=80 MN/m，侧壁传至底板的弯矩与力分别为M=227.2 kN·m和F=73.8 kN，浮力与底板自重的差为ΔF2=39.8 kN。
可见，抗浮锚杆减小了底板的计算跨度，使底板跨中弯矩大大减小。? 4结论与建议
岭澳核电站工程建设的实践表明：油水分离器厂房FS采用锚杆抗浮措施是有效的。
当地下结构所缺抗浮力较大、地质条件允许时，采用锚杆抗浮措施，其施工简单、抗浮效果好；抗浮锚杆可沿底板均匀布置，并在底板内设纵向暗梁，这样不仅可大大减小底板的计算跨度，改善底板的受力，而且使内力分析明确、简单。 参考文献〔1〕NDGJ 5—1988，火力发电厂水工设计技术规定[S].广东电力


抗浮锚杆在岭澳核电站油水分离器厂房fs工程中的应用 :