关于水位自记井稳定性设计的分析计算

李 闯

(大兴安岭水文局，黑龙江加格达奇165000)

1 前言

现今，水位自记井广泛应用于水位观测工作中，但由于其普遍位于江河湖泊岸边，受河道的自然地质条件和冰排等外在因素影响，未经稳定性验算的水位自记井，容易出现倾斜、沉降量过大等现象，导致最终无法使用。为保证水位自记井的稳定性，在其设计过程中，进行抗倾覆及地基承载力的稳定性验算是十分必要的。

2 稳定性验算

某水位自记井位于黑龙江沿岸，布置形式为岛式，以其为算例，进行抗倾覆及地基承载力的稳定性验算。

2.1 永久荷载计算

该水位自记井为钢筋混凝土结构，主要永久荷载为自重。按照GB50009－2001附录A的规定，其中钢筋混凝土容重取24 kN/m。根据水位自记井工程量计算，总体积为38 m3，最后得总自重荷载G为912 kN/m2。

2.2 雪荷载计算

式中:Sk为雪荷载标准值，kN/m2;Ur为平台平面积雪分布系数，根据GB50009－2001第6.2.1条规定采用为0.11;So为基本雪压，平台屋面的基本雪压按GB50009－2001附表D.4给出的50 a一遇的雪压，采用为0.45 kN/m2。

根据平台设计方案，平台面积为10.53 m2，平台屋顶面积为22.30 m2。经计算作用在平台上的雪荷载标准值Sk为1.95 kN/m2。

2.3 风荷载计算

式中:ωk为风荷载标准值，kN/m2;βz为 Z高度处的风振系数，通过公式βz=1+ξνφz/uz求得2.2;us为风荷载体型系数，按GB50009－2001第7.3.1规定取1.2;uz为风压高度变化系数，取1.52;ωo为基本风压;按规范GB50009－2001给出的50 a一遇的风压采用0.5 kN/m2。经计算作用在平台上的风荷载ωk为2.00 kN/m2。

2.4 最大冲击荷载(冰排)

式中:po为水冲击荷载标准值，kN;Kw为水阻力系数;根据该水位自记井形式取0.8;ρ为水的密度系数，淡水取1.0;Vo为台身或桥墩处最大水面流速，取5 m/s;F为台身或桥墩每米高度的阻水面积，取1.5，m2;h为测井出土面至水面的高度。……