地下水池結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

　　這篇結(jié)構(gòu)設(shè)計類論文發(fā)表了地下水池結(jié)構(gòu)設(shè)計研究，隨著地下水池的數(shù)量不斷增多，但是由于設(shè)計經(jīng)驗的不足可能會導(dǎo)地下水池設(shè)計中出現(xiàn)各種問題，論文探討了水池按建筑材料分類和它的適用性，對地下水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程進(jìn)行了詳細(xì)的論述，為相關(guān)設(shè)計人員提供了一定的幫助。

　　關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計類論文,地下水池,結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　1.水池結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用建筑行業(yè)的應(yīng)用

　　相比于其他類型的建筑物來說，水池結(jié)構(gòu)是一種比較特殊的結(jié)構(gòu)形式，其通常也被稱為是儲液池，也就是用來儲存水或者其他液體的池子。其在給排水工程、石油以及化工等多個行業(yè)都有著十分廣泛的應(yīng)用，例如我們經(jīng)常見到的沉淀池、污水池等等。同時在民用建筑中，其也是一個重要的配套設(shè)施，例如很多的消防水池、地下化糞池等等。

　　2.水池按建筑材料分類及其適用性

　　如果將水池按照建造過程中使用的材料不同可以大致分為三大類，即鋼筋混凝土水池、預(yù)應(yīng)力混凝土水池以及磚石水池，以下將對每種水池各自的適用條件進(jìn)行簡單的敘述。

　　(1)首先就是鋼筋混凝土水池，這種水池相比于磚石水池來說最為明顯的一個特點就是抗?jié)B性能比較好，而且可塑性比較強(qiáng)，當(dāng)所設(shè)計的水池容量比較大或者是對抗震性能要求比較高的話，就可以選用鋼筋混凝土水池。

　　(2)其次就是預(yù)應(yīng)力混凝土水池，從其材料特性來說，抗?jié)B性能更強(qiáng)，截面可以在規(guī)范要求的任何荷載組合下，長時間的保持受壓狀態(tài)，當(dāng)設(shè)計院人員在設(shè)計一些超大容量的地下水池的時候就可以選用這種結(jié)構(gòu)。

　　(3)最后就是磚石水池，這種水池材料在過去使用頻率還是比較高的，但是隨著最近幾年水池容量的不斷增大，這種材料建成的水池就越來越少了。但是對于那些容量在500m3以下的水池來說，其還是較為適用的，這是因為這種原材料相比于上述兩種材料來說還是較為容易獲得的。但是這種水池最為明顯的一個缺點就是水池的抗?jié)B能力較低。通過筆者的設(shè)計經(jīng)驗來看，當(dāng)項目所在地的工程地質(zhì)情況較好的話，可以選用這種材料的水池。

　　3.水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計

　　在眾多的工業(yè)與民用建筑項目中，地下以及半地下水池相對來說使用的是最為廣泛的，本章將結(jié)合筆者的日常工作經(jīng)驗簡單的闡述一下地下水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

　　3.1設(shè)計要點

　　從總的方面來看，在設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：

　　(1)首先要對項目所在地的基本情況有一個比較初步的了解，例如應(yīng)當(dāng)有效的收集相關(guān)的地質(zhì)、地形以及氣象等多方面的條件，這些對于水池結(jié)構(gòu)設(shè)計來說是相當(dāng)重要的，例如如果該地區(qū)是處在地震帶上的話，就要采取必要的措施對其進(jìn)行抗震處理。

　　(2)其次并不是所有的地下水池都是一種結(jié)構(gòu)形式的，對于一些比較大型的水池來說，就應(yīng)當(dāng)使用預(yù)應(yīng)力混凝土水池;而對于比較小型的水池來說，就可以采用裝配式和現(xiàn)澆混凝土水池。如果是更小的水池的話，為了降低成本，就可以采用磚石水池(3)最后，一般的工程項目只需要滿足安全性、適用性等功能即可，但是對于水池結(jié)構(gòu)來說除了滿足以上兩種性質(zhì)之外，還應(yīng)當(dāng)滿足抗裂度以及抗?jié)B性等多方面的要求，根據(jù)筆者的經(jīng)驗，在特殊情況下，有的時候還要對池壁和底板進(jìn)行溫差應(yīng)力分析。

　　3.2水池設(shè)計時的荷載組合

　　在對水池進(jìn)行強(qiáng)度計算的過程中，不但要綜合考慮恒荷載以及活荷載的作用，還要對試水階段、覆土階段以及使用階段進(jìn)行充分的計算，一般來說在進(jìn)行計算的過程中使用的都是以下幾種荷載組合:(1)結(jié)構(gòu)自重+池內(nèi)滿水壓力(試水階段)(2)結(jié)構(gòu)自重+內(nèi)外液體壓力(有時無內(nèi)液體壓力)+外土壓力+活荷載(或雪荷載);

　　(3)結(jié)構(gòu)自重+內(nèi)液體壓力+冬季溫差影響(4)結(jié)構(gòu)自重+內(nèi)液體壓力+夏季濕差影響一般來說，對于地上的水池來說，應(yīng)當(dāng)綜合考慮1、3、4荷載組合;對于半覆式的水池來說，只需采用1、2兩種荷載組合進(jìn)行驗算。而如果地下水池或者是半覆式水池在修筑完畢之后較長時間不覆蓋土的話，仍然需要綜合的考慮溫差對其的影響。這里需要著重說明的一點就是對于類似于儲油池這種構(gòu)筑物來說，儲藏的液體自身就具有一定的溫度，不論結(jié)構(gòu)本身是在地上還是地下，在設(shè)計的過程中都應(yīng)當(dāng)充分的考慮溫度對其的影響。而且必要的時候還要考慮油面上的呼吸壓力，其數(shù)值可以根據(jù)相應(yīng)的呼吸閥構(gòu)造進(jìn)行確定。同時在對其抗裂性能進(jìn)行驗算的時候，也要考慮上述提到的各種荷載，但是可以不考慮活荷載以及雪荷載等短期荷載的影響。

　　3.3抗裂度計算

　　對于水池結(jié)構(gòu)來說，一個十分重要的要求就是不應(yīng)當(dāng)由漏水的情況發(fā)生，所以在設(shè)計的過程中就應(yīng)當(dāng)對可能出現(xiàn)漏水的部分進(jìn)行重點的抗裂度檢驗。而對于那些漏水概率發(fā)生比較低的部位來說，只需要盡心簡單的裂縫寬度驗算即可。但是對于裂縫的寬度也有著比較高的要求，一般不應(yīng)當(dāng)大于0.2mm，有特殊的要求的話，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況進(jìn)行驗算。

　　3.4抗?jié)B性要求

　　對于采用鋼筋混凝土作為原材料的地下水池來說，如果想要提高整體結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性的話，一般都是采取加強(qiáng)混凝土自身密實性的方法。我們都知道混凝土的抗?jié)B性指標(biāo)一般都是采用標(biāo)號Si來表示。該指標(biāo)的含義就是齡期為28天的混凝土構(gòu)件，當(dāng)施加0.1XiN/mm2水壓之后，混凝土自身滿足不滲水的相應(yīng)指標(biāo)。例如：當(dāng)某混凝土的抗?jié)B標(biāo)號為S6的話，其表示的含義就是齡期為28天的混凝土?xí)r間，當(dāng)被施加0.1X6N/mm2的水壓后不會發(fā)生滲水的現(xiàn)象。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，混凝土的抗?jié)B指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合表3-1的相關(guān)要求。從筆者的設(shè)計經(jīng)驗上來看，還有很多其他的方法能夠提供水池結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能，例如增加水漲性能，但是這種方式如果使用不當(dāng)?shù)脑挘吹箷a(chǎn)生不利的影響，例如導(dǎo)致干縮量增大。所以在采用這種方法提供抗?jié)B性能的時候，應(yīng)當(dāng)對水泥用量進(jìn)行較為嚴(yán)格的控制，一般來說不應(yīng)當(dāng)超過3600N/m3，預(yù)應(yīng)力混凝土的水泥用量不應(yīng)當(dāng)超過4100N/m3。而這種方法對于混凝土的水灰比也有著較高的要求，一般來說不應(yīng)當(dāng)大于0.55。筆者也對其施工過程中進(jìn)行過專門的觀察，通過觀察發(fā)現(xiàn)很多施工人員都會在混凝土制備的過程中向其中加入各種各樣的防暑摻和料從而有效的提高其抗?jié)B性能。

　　3.5抗凍性

　　當(dāng)工程所在地在東北一些城市的話，在設(shè)計的過程中就要充分的考慮水池結(jié)構(gòu)的抗凍性能。通常情況都是采用不低于C25級的混凝土用于施工，同時水灰比也應(yīng)當(dāng)不大于0.55，同樣也要對水泥用量進(jìn)行較為嚴(yán)格的控制。當(dāng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)在今后的使用過程中將會發(fā)揮十分重要的作用時，應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行抗凍實驗，將得到抗凍標(biāo)號作為控制指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計。

　　小結(jié)

　　本文在研究的過程中首先介紹了地下水池結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用建筑中的重要應(yīng)用，接著又按照建筑材料分類的方式將水池結(jié)構(gòu)分成了三大類，并對其基本的適用條件進(jìn)行簡單的分析;最后從水池結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中經(jīng)常會遇到幾個比較重點的方面入手對其在設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)注意哪些方面進(jìn)行了簡單的介紹，希望通過本研究能對相關(guān)水池結(jié)構(gòu)設(shè)計人員起到一定的幫助作用。

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　　作者：王景濤 楊海燕 單位：山東華城城建工程設(shè)計有限公司 濟(jì)南城建集團(tuán)有限公司

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