水池抗浮设计的方法心得

《水池抗浮设计的方法心得》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、水池抗浮设计的方法心得:对目前在水池抗浮设计中常用的各种方案进行分析，并针对各种抗浮措施在其适用条件及经济性、可行性上进行比较。　　关键词:自重抗浮压重抗浮抗拔桩（锚杆）抗浮　　　　1概述　　近年来，本人从事市政和企业配套项目中的污水处理领域土建结构设计，特别是一些水池结构设计工作，其多为地下结构，面积、深度随水池功能不同变化较大且市政项目地理位置多为江、河、湖海附近，地下水位较高，故水池抗浮是设计中经常遇到的问题。如果浮力大于水池不利工况下的自重水池就会漂浮起来，造安全成事故。所以设计人员应重视抗浮设计工作，应采取可靠措施防止其浮起。措施主要分为”压”和

2、“拉”两大类，“压”法主要有加大自重抗浮、顶部压重抗浮、基底配重抗浮；“拉”法是水池构件与可靠地基之间通过抗拔桩或锚杆的拽来抗浮。这些方法各有特点，有不同适应条件，设计不当常常增加施工难度、增大土建成本，设计人员应在初步设计中仔细分析多方比较，根据土质、环境的不同，结合地域经验和施工单位技术情况选用不同的抗浮措施。　　下图为水池考虑抗浮时的抗浮力示意图：　　其中：G1为池体自重；　　G2为池内压重；　　G3为池顶压重；　　G4为池壁外挑墙址上压重；　　G5为池底板下部配重；　　N1为池底抗浮桩或锚杆的抗拔力。　　根据阿基米德定律浮力F=ΡgV排,水头的高度

3、应根据地下土层含水情况的不同区别对待。应该注意的是勘探时无地下水并不能保证设计用期的地下水情况，地勘资料应明确地下水文情况，预计抗浮水位的标高，做到设计有依有据，确保安全。　　2抗浮设计方案的分析与比较　　水池的抗浮一般应做整体和局部验算见（图一）、（图二），行业标准CECS138-2002《给水排水钢筋混凝土结构设计规程》中5.2.4条当水池承受地下水（含上层滞水）浮力时，应进行抗浮稳定验算。验算时均取标准值，抗力只计算不包括池内盛水的永久荷载标准值和水池侧壁上的摩擦力，抗浮系数不应小于1.05。水池内有支撑结构时还必须验算支撑区域的局部抗浮。北京《北京

4、地区建筑地基基础勘察设计标准》DBJ11-501-2009也明确抗浮设计需满足：　　Fwk<γg∑Gki：---------2.1　　Ｆｗｋ＜TK=∑Nwki+γg∑Gki＞　　式中：Fwk--地下水浮力标准值=ΡgV；　　Gki--建筑物自重及压重标准值；　　γg--永久荷载的影响系数，取0.9～1.0；　　ＮKｉ--抗拔承载力提供的抗拔承载力标准值；　　笔者认为考虑水池侧壁的摩擦力大小与回填土质，施工措施和质量等有关故不宜控制，宜作为抗浮储备。应按公式2.1计算抗浮，γg取0.9～0.95。　　此时各抗浮力均为每一支承单元内的值，计算公式与2.1相同。

5、　　2．1自重抗浮　　自重抗浮即通过提高池体结构自重G1来达到抗浮的目的。此种方法一般适用于水池自重与地下水浮力相差不大的情况下。　　增加自重一般通过增加水池池壁或加厚底板来实现，这样会增加混凝土用量，但也会增加土方的挖方量，增加的等同于底板厚度的挖深对水池类深基坑的支护代价和如施工期间有地下水其影响也不可忽视。采用自重抗浮对于原设计水池截面配筋率相对较大的水池配筋可能降低，但若原水池截面配筋率不大，增大截面后有可能使结构构件为满足最小配筋率而增加钢筋用量，这样池体造价会大幅上升，就宜考虑采用其它抗浮措施。　　根据工程实践，在自重与地下水浮力相差在10%以

6、内的情况下，通过增加结构自重抗浮具有较好的经济性。若自重与地下水浮力相差达20%，考虑到抗浮系数γg取0.95及由于结构尺寸加大新增的浮力，结构自重需增加的量可简化为：　　需平衡的水浮力≤0.2G1×25/(25-10)×1/0.95=0.35G1　　说明此时池体需加重35%以上才能满足抗浮，此时应考虑结合其它措施抗浮，以达到经济合理的效果。　　增加自重也可采用钢渣砼等材料增加重量，可避免增大构件尺寸引起土方、基坑支护费用增加。　　2．2压重抗浮　　压重抗浮是通过在池内、池顶或池底外挑墙趾上压重来抗浮。　　池内压重即增加前图G2抗浮，一般需将池体加深，在池

7、内填筑压重混凝土或浆砌块石等其它材料来达到抗浮的目的。此法增加了基坑深度和池壁高度，加大基础压力值，对地基承载力应复核。但一般不会增加池底所受的不均匀荷载反力，对底板的内力影响较小。但同自重抗浮一样增加基坑的支护和基坑降水费用。　　池顶压重则增加G3，常用于埋地式水池或半埋地的水池，如水厂的清水池、吸水井和一些埋地式污水处理构筑物等等。采用此法，可充分利用池顶覆土种植绿化或作为活动场地。但池顶压重会大大增加池顶板和底板的荷载，使顶底板的结构厚度和配筋都相应增加。　　在外挑墙趾上压重增加了G4，它不增加基坑深度，但一般均需将底板外挑较大范围，利用外挑墙趾上的

8、回填土自重或填筑毛石等自重较大的材料抗浮，若直接利用回填土，考虑到