某地下式配电房的设计.doc

1、某地下式配电房的设计摘要：本文结合理论、规范和工程实例，总结地下配电房设计的一般步骤。 关键词：地下式配电房；防水；抗浮 Abstract: In this paper, combined with the theory, specification and engineering examples, the general steps up underground power distribution room design. Key words: underground distribution room; waterproof; anti-floating 中图分类号：TU761.1+1

2、 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况 本工程位于某立交桥附近，配电房是附近雨水泵站的配套工程。由于有景观要求，配电房不能高出地面过多，占地面积过大，所以选用了半地下式配电房的结构型式。配电房首层主要是值班室和工作人员宿舍，采用框架结构。地下负一层建筑面积 66.8m2，长 13.44m 宽 5.8m，层高4m，建筑平面图如下。本文主要讨论负一层配电房的结构设计和相关做法。 二、基础处理 该工程所处的场地各土质如下： 杂填土：呈层状连续分布。褐色、褐灰色，稍湿，松散，主要由粘性土、碎石及建筑垃圾等组成，顶部 0.150.20m 为砼，0.200.60m 为碎石。此层均出露于地表，层厚 3.

3、104.60m，平均 3.63m。压缩性较大，承载力较低，工程性质较差。 1 粉质粘土：呈层状连续分布。褐黄色，软塑可塑，土质一般不均匀，普遍含少量强风化砾石，局部含少量腐植物。层顶埋深3.104.60m，层厚 1.101.80m，平均 1.38m。统计标准贯入试验 4 次，N=3.08.0 击，平均 4.7 击。软塑可塑状粉质粘土，具有一定的承载力，工程性质较好。 2 淤泥质粉质粘土：呈层状连续分布。灰黑色，饱和，流塑软塑，含少量有机质，无臭味，局部夹薄层粉土。层顶埋深 4.306.30m，层厚1.304.10m，平均 2.68m。统计标准贯入试验 2 次，N=3.04.0 击，平均3.5

4、击。淤泥质粉质粘土层呈流塑软塑状，属高压缩性土，工程性质差。3 粉土：呈层状连续分布。灰色、灰黄色，饱和，松散，砂感强，普遍含少量腐植物。层顶埋深 7.108.60m，层厚 0.501.90m，平均1.23m。统计标准贯入试验 1 次，N=5.0 击。松散状粉土层，承载力较低，工程性质较差。 4 粉质粘土：呈层状连续分布。灰色、深灰色，软塑可塑，土质一般较均匀，普遍含少量腐植物，局部含少量钙质结核。层顶埋深8.409.20m，层厚 1.002.90m，平均 1.97m。统计标准贯入试验 4 次，N=5.06.0 击，平均 5.2 击。软塑可塑状粉质粘土，具有一定的承载力，工程性质较好。 地下室

5、底板下采用直径 500mm 单管高压旋喷桩，旋喷桩采用单管法施工工艺,高压水泥浆液压力宜大于 20MPa,提升速度为 200250mm/min,旋转速度为 1620r/min,注浆材料宜采用 42.5MPa 普通硅酸盐水泥,加适量的速凝剂和早强剂,水灰比为 1.0,要求水泥用量不少于 200kg/m3,水泥土无侧限抗压强度 2.0MPa。桩间距约为 2m，桩端根据地勘选定 4 粉质粘土，入粉质粘土 500mm。 竖向承载旋喷桩复合地基承载力特征值计算： 由规范 JGJ79-2002(建筑地基处理技术规范) 得 取 ，桩间距取，面积置换率 复合地基承载力特征值： 根据地基处理技术规范，需对处理后

6、的地基承载力特征值进行修正（仅进行深度修正）： 三、结构设计 本工程配电房的外墙是结构设计的重点，应按水、土压力验算外墙配筋和抗裂。在设计时应注意以下要求： (1)荷载。配电房外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及配电房结构的楼盖传重和自重，水平荷载包括室外地面活载、侧向土压力、地下水侧向压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋。 (2)配电房外墙截面设计时，土压力引起的效应为永久荷载效应。配电房外墙承受的土

7、压力宜取静止土压力，静止土压力宜由试验确定。当不具备试验条件时，砂土可取 0.340.45，黏性土可取 0.50.7。水位稳定的水压力按永久荷载考虑，分项系数可取 1.2；水位急剧变化的水压力按可变荷载考虑，分项系数宜取 1.3。 (3)配电房外墙的配筋计算。实际设计时，配筋的计算，对于本工程带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算，而是均按双向板计算配筋；扶壁柱则按配电房结构的整体电算分析结果进行配筋，不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。柱的配筋和上部结构一起按照框架结

8、构建模进行计算，外墙按照双向板计算，侧壁土压力三角形荷载作用其上，算得竖向配筋为 HRB335 直径 14mm（间距 150mm） ，水平向上部配筋为HRB335 直径 14mm（间距 200mm） ，下部为 HRB335 直径 14mm（间距 150mm） 。(4)侧壁与底板（基础）连接，底板（基础）视为侧壁的固定支承时，底板（基础）的厚度必须大于池壁，可根据地基的土质情况取 1.21.5倍侧壁厚度，并将底板（基础）外挑；当侧壁与底板板厚一样时，底板可视为侧壁的弹性支座，对于外墙为悬臂式挡土墙，一般都按底板为池壁的固定支承，故相应部份的底板板厚需为侧壁厚度的 1.21.5 倍。本工程中的底板

9、和侧壁一样厚，都为 300mm，在中间柱之间设置了地梁，将地基反力作用在在底板上计算配筋，底板配筋为双向 HRB335 直径14mm（间距 150mm） 。 (5)地下室底板当要满足防水、抗渗要求时，应设计成防水混凝土。防水混凝土通过调整配合比，掺加外加剂、掺合料配制而成，抗渗等级不得小于 P6；厚度不少于 250mm；裂缝宽度不得大于 0.2mm，并不得贯通；迎水面的钢筋保护层不少于 50mm。防水混凝土结构底板的垫层，强度等级不应小于 C15，厚度不应少于 100mm，在软弱土层中不应少于 150mm。当地下室底板的伸缩缝的间距超规范要求时，应采取有效的抗裂措施，如：添加微膨胀剂，使混凝土

10、成为补偿收缩抗裂混凝土；加大结构的构造配筋率；严格把好原材料质量关；严格混凝土的浇捣、养护等。地下室底板配筋宜细而密，钢筋间距宜在 100200mm 范围内。 四、防水做法 配电房由于自身的功能性质，防水设计是一项十分重要的工作，甚至是决定配电房设计成败的关键。在防水设计时，应根据工程的性质、使用要求和重要性等合理确定防水等级，根据防水等级确定防水层数。无论防水等级为几级，配电房混凝土都应采用结构自防水混凝土，防水混凝土的抗渗等级应根据水头高度与混凝土壁的厚度比确定，不得人为地自行降低。根据防水等级的要求，建筑的配电房仅设 l 道防水混凝土是不能满足要求的，一般应做卷材防水。在选用防水卷材时，

11、应考虑到配电房环境恶劣、无法更换的特点，尽量选用耐久性好的卷材。防水卷材在配电房底侧应能闭合，尤其应重视节点设计如桩头、承台和积水坑等处，若构造设计不当势必会形成漏底之舟，失去卷材防水的意义。另外，为了防止少量渗水，便于配电房梯道处积水的排放，配电房设置了四周排水明沟和积水坑（角落处，详建筑平面图） 。 本工程采用自防水混凝土（C30，P6） ，外壁厚度为 300mm。外侧墙防水层材料危合成高分子防水卷材(三元乙丙)两层，厚度15mm。防水所选材料和施工等必须符合地下工程防水技术规范（GB501082008）的要求。底板的防水做法可参考相关标准图集。 五、抗浮核算 本工程地下水稳定水位埋深一般为 1.001.30m，配电房底板在地下水位以下，需核算抗浮是否满足规范要求，抗浮设计地下水位标高建议按地坪标高或防洪水位标高设计。经计算，抗浮系数，满足规范要求。 六、结论 在地下设计中，除了结构设计外，防水构造做法也是很重要的部分。本工程采用自防水混凝土结合防水卷材，取得了不错的效果。运行一年多来，地下配电房内壁无渗水发生，而且表面无湿渍，满足配电房防水等级一级的要求。 参考文献： 1 地下工程防水技术规范，GB50108-2008，中国建筑工业出版社，2008 2 建筑地基处理技术规范，中国建筑工业出版社，2002