浅析大型污水处理厂水池结构设计要点

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1、浅析大型污水处理厂水池结构设计要点刘胜中钢集团武汉安全环保研究院有限公司东莞分公司523000摘要：随着经济的发展，我国城市化与工业化的速度不断加快，水平不断提高，在这个过程中造成了非常严重的环境污染问题。尤其是对水体造成污染非常严重，受到了社会的广泛关注。我国相关部门也根据水资源的利用现状制定了相关的可持续发展的政策，其中大型污水处理厂的建设工作也正在开展，污水池是大型污水处理厂当中的核心构成，其设计的好坏直接关系到污水处理的效果。因此探讨污水池的结构设计要点具有重要的现实意义。关键词：污水处理厂；水池结构；设计方法当前，污水处理厂是我国解决水体污染问题的重要手段之一，己经成为各

2、大城市建设、工业发展等领域中净化污水的重要环节。使用安全、技术水平先进、质量可靠以及经济成木合理的污水处理厂对于我国治理水体污染其有重要作用，也是环境保护的重要任务。污水处理厂中的核心工程就是水池结构工程，在设计水池的过程中，需要综合考虑其池壁的受力问题、出现沉降不均匀的问题以及温度裂缝等难题，因此水池的结构设计其有一定的复杂性。所以在实际设计工作中,相关技术人员应当针对可能出现的问题制定合理有效的解决措施，确保设计的可靠性以及水池结构工程的可行性。木文首先探讨大型污水处理厂水池结构设计方法，然后分析了水池结构的设计过程中出现的一系列的问题。最后系统的指出大型污水处理厂水池结构的设

3、计要点，希望能够为同行提供相应的经验。1.大型污水处理厂水池的结构设计特点1.1水池结构设计应当满足国家与行业的相关规定首先是对不同类型与结构的水池应当做好强度验算的工作，与工程的实际水文地质条件、荷载情况等，明确结构验算的稳定性。以钢筋混凝土水池为例，应当仔细的验算其产生的裂缝宽度。水池结构在池内水压力的巨大荷载的作用下，水池的构件截面会出现轴心受拉的状态，所以必须对其抗裂性能进行验算。在使用过程中出现荷载，水池的构件截面会呈现受弯的状态，所以必须对裂缝的宽度进行验算。对于预应力的混凝土水池，还需要对其抗裂度进行验算。1.2水池结构设计中的截面设计重点截面设计的重点问题首先就是强

4、度设计中的安全系数，主要是是对以下三点进行设计：第一是水池顶盖设计中的安全系数。因为水池的顶盖需要承受来自于顶盖本身的自重以及覆土重等方面的荷载。iL由于土壤的重量会随着密度、水分的变化而不同，具有明显的变异性特征。因此，在设计中应当以1.0作为水池顶盖的附加安全系数；其次是池壁设计过程中的附加安全系数，池壁需要承受的荷载主要是来自土壤和水体，水的深度通常按照满池状态实施计算，其•容重差别较小。而土壤的压力通常使用郎肯主动土压力理论实施计算，相对于水其容重会偏人，所以池壁荷载的取值一般选择高限，不会出现较大程度的变异。0.9是较为理想的安全系数，与结构设计的要求也相一致。第二是裂缝

5、的问题分析，通过对几所已建成的水池实施调査发现，污水处理厂的水池裂缝通常呈现为竖向，且分为以下两种情况，首先是贯穿性的裂缝，主要是由于混凝土受到冷热交替影响产生收缩而导致的；苏次是池壁外侧中发生表面裂缝，此吋如果不采取冇效的措施制止，裂缝将会蔓延到整个截面。除此之外，在工程实践期间中发现，水池中的外挑现浇走道板都出现了情况较为严重的裂缝，其范围还在不断扩大，逐渐延伸到池壁上。因此，应当对水池中的外挑现浇走道板每隔8-10m采用机械切缝的形式，切出一道伸缩缝，伸缩缝采用建筑油膏和麻丝进行填充，给混凝土水池留下一定的伸缩空间，防止裂缝的发生。第三则是配筋的构造问题；在对水池池壁的配筋进

6、行构造期间，需要根据水池的具体形状进行选择：以地上式矩形水池池壁为例，其受到温度与湿度的影响较大。因此为了防止贯穿性裂缝现象的出现，在池壁的水平方向，每侧的最小构造配筋率不应当低于0.15%;某部分没有顶盖的水池，池壁顶端经常会出现开裂，所以应当在其顶部四周配设水平向的钢筋进行加固，内外侧每边不少于3根；圆形水池的池壁外侧最低构造配筋率应当大于等于0.35,内侧也不能低于0.15%；最后是无顶盖敞U水池，其底板上层的钢筋最小构造配筋率不能小于0.15%。1.3水池的荷载以及荷载组合水池受到的荷载主要冇水压、土压力、地下水的压力以及温度和湿度产生的荷载等。首先是水压，指的是水池中的水

7、产生的压力，其在水池荷载中占有很大的比重。水压的计算通常将水池按照满水来考虑，之所以采用这样的方式是因为在运行过程中可能出现错误操作或其他原因导致水池满池现象出现，其未来的发展趋势则可能会挖潜而超出原设计水位；其•次是土压力，土壤对于水池池壁的侧压力通常使用郎肯理论进行主动压力的计算。但是土壤的侧压力存在许多变化因素，主要有冋填土的粘结性、密实度以及土壤的含水量等等。使用郎肯理论进行计算相对来说更为安全；第三是地下水压力，地下水产生的压力对水池底板会产生一个托浮力，从