大型地下水池结构经济性设计要点探究

齐璐

【摘要】近些年，随着我国科学水平的不断提高，带动了我国各个领域的进步，目前被广泛应用。大型地下水池是土建工程结构的重要组成部分，地下水池结构设计的经济性、合理性直接影响着水池施工造价，关系到工程整体施工成本，本着经济性原则来科学设计大型地下水池结构，在合理的成本控制前提下来发挥水池的有效使用功能。本文分析了大型地下水池结构经济性设计的关键点。

【关键词】大型地下水池;结构经济性;设计;关键点

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.196

地下水池用途广泛，既可以做工业用途，也有用作民用的情况，后者如化粪池等。对于工业用的地下水池结构设计进行研究有其必要性，随着现代社会经济发展，各类建筑必将获得更为广泛的应用。

1、地下水池结构经济性设计关键点

在对大型地下水池结构进行经济性设计的过程中，应当对其周围的地质条件、地形情况以及相应的水文特征进行充分的了解。结合这些基本的设计条件选择比较合适的材料。在设计的过程中要采用分析软件对地下水池的综合性能进行可靠的分析与计算，要尽可能多的给出多个设计方案并对每种方案的经济性进行可靠的评估，从而力求找出一种既符合相关地址要求，又能够降低经济效益的设计方案。但是这里需要着重说明的一点就是一切为了达到经济性要求而做出的相关设计都应当是满足地下水池基本的使用要求的，例如要满足其强度要求、抗裂性要求、稳定性以及抗渗性。设计人员在设计的过程中本着经济性的理念。笔者认为在设计的过程中应当从以下几个方面进行比较详细的优化，例如池壁厚度设计、底板设计等各个方面出发，对其采用优化布局、科学设计，从而最大限度上的提高低下水池结构设计的经济型以及合理性。

2、地下水池结构的经济性设计方法

2.1水池壁厚设计

大型地下水池通常选择混凝土水池，一般根据水池所处位置、池壁板类型等来选择水池池壁厚度，而且要严格参照《地下工程防水技术规程》中的相关规定进行科学、合理地设计。为了达到经济性效果，壁厚通常控制在20～50cm，根据水池深度来具体取值，水池深度<3m，取小值，相反，深度>3m，则取大值。当地下水池较大时，为了控制成本要杜绝持续增加池壁厚度的方法，例如：水池深度>6m，则应增设梁柱支撑来减小池壁的荷载，以此来控制池壁厚度，减少施工成本。然而，地下水池厚度有一个最小极限值，不能小于20cm，对于上方有墙体的水池，厚度则要25cm，大量的工程表明：这样的尺寸設计与把握不仅能够达到一定的经济性目的，也能有效防止裂缝的出现，预防水池结构变形。

2.2水池底板设计

一般来说，大型水池的底板都会采用整体式底板的构造，也就是我们经常说道的筏板基础。底板作为水池比较重要的底部结构，应当确保其具有一定的厚度，很多设计人员都会选择在水池壁厚的基础上乘以1.2～1.5的倍数大致得到其尺寸。而只有将底板设计成为筏板结构，才能十分充分的发挥地下水池地基的牢固功能。其次还能比较有效的提高水池的自重、荷载能力、抗渗性能等等，所以当水池较深的时候，也可以采用这种方法达到降低水池壁厚的目的，从而良好的实现经济性的相关要求。在计算底板厚度的过程中要充分考虑池壁的厚度，尤其是在弯矩分配方面，如果将底板厚度设计的较大时，虽然一般不会对弯矩分配造成一定的影响，但是会给池壁造成影响，直接引起池壁根部配筋数量的增加。

在对水池底板进行建模分析的过程中一般都是采用弹性地基板进行的计算，这是由于其并不适合采用地基反力法。同时在设计的过程中还要综合考虑各个方面的因素例如池壁顶端走道板的支撑对池壁计算模式的影响以及走道板本身的计算等等，例如在设计一些上下高度比较大的泵房可以护着地面水池的拉弯计算过程中就要十分的注意。

2.3抗冻性

当工程所在地在东北一些城市的话，在设计的过程中就要充分的考虑水池结构的抗冻性能。通常情况都是采用不低于C25级的混凝土用于施工，同时水灰比也应当不大于0.55，同样也要对水泥用量进行较为严格的控制。当设计的结构在今后的使用过程中将会发挥十分重要的作用时，应当对其进行抗冻实验，将得到抗冻标号作为控制指标进行设计。

2.4地下水池的抗浮设计

对于地下水池抗浮设计，一般有以下几种方法：自重抗浮，压重抗浮，基底配重抗浮，打抗拔桩抗浮等。但是对于增设梁柱底板成筏，缩小池壁厚的大型地下水池而言，由于水池自重减小，应选择基底配重抗浮和打抗拔桩抗浮的方法。基底配重抗浮即在水池底板下设置素混凝土，通过底板与混凝土的连接来达到抗浮的目的。如果所需石材能就地采集，则相当经济。打抗拔桩抗浮法对于大型地水池抗浮效果显著，不仅可满足水池的整体抗浮需要，还能过科学布桩解决水池的局部抗浮问题，抗拔桩宜采用小桩密布的方法，桩长应尽量小于在单节长度，这样可节省造价和接桩费用，达到节省资金的目的。

结语：

在大型地下水池结构设计的过程中，设计人员应当在充分满足安全性以及使用性的前提下，充分的考虑到相应的经济性问题。笔者在论述的过程中主要从底板设计以及侧壁设计两个角度出发对其进行科学的设计良好的把握，建议相关的设计人员在设计的过程中应当对底板的厚度以及侧壁的厚度采取有效的措施进行科学的控制，有时还可以通过加设梁柱支持的方式达到这一要求，这样不但能够最大限度上的保证大型地下水池结构的安全性，同时还能为相关的建设单位节省一定数量的资金可谓一举两得，希望通过本文的研究对相关的设计人员能够起到一定的帮助作用。

参考文献：

[1]闫希斌.污水处理厂建设中关于水池结构设计的探讨[J].中国新技术新产品，2009，20：100.

[2]杨振业，姚勇，刘琳.混凝土结构水池设计与施工中的几个常见问题[A].土木工程建造管理：2006年辽宁省土木建筑学会建筑施工专业委员会论文集：[A].2006：4.

[3]钟香兰，黄文贺.大型地下水池的新型抗浮设计[J].南方能源建设，2015（S1）：128-130.

[4]王妍，杜红秀.浅谈大型地下水池设计中伸缩缝的设置问题[J].科学之友，2010（24）：3-4.