某污水处理厂生化组合池结构设计

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1、第2期(总第184期)2016年4月中国彳丛工靠CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．2(SeriaINo．184)Apr2016DOI：10．3969／j．issn．1004—4655．2016．02．016某污水处理厂生化组合池结构设计宋欢艺(广州市市政Z-程设计研究总院，广东广州510()60)摘要：以广东某工业园污水处理厂生化组合池为例，介绍在平面尺寸大、埋深较深、地质条件复杂条件下，大型水池的结构设计：分析结构设计的难点，对地基处理、壁板厚度的确定、抗浮设计、超长结构的处理等进行详细的介绍。较好解决大型水池结构

2、设计的相关难题，并为其他污水处理厂大型水池的结构设计提供一些经验。关键词：水池；结构设计；地基处理；抗浮中图分类号：X505文献标志码：A文章编号：1004—4655(2016)02—0046—03越来越多的污水处理厂采用组合池的形式，将多个水池组合成一个大水池，以便减少投资、节约用地面积。广东某工业园污水处理厂生化组合池，由水解酸化池、生物反应池、二沉池、转盘滤池及氧化池组合而成。组合池全长83．4Ill，全宽40．9ITI，其中水解酸化池高10．7m，埋深6．9m；生物反应池高7．5m，埋深4．7m；二沉池、转盘滤池及氧化池高5．51

3、33，埋深3．7111。生化组合池平面布置示意图如图l所示，钻孔剖面图如图2所示。gKlO磨K11i水解酸化刊l牡书反4I7V1^8目⋯⋯⋯-_∞⋯”q19目尸27770l0002结构设计基准期采用50a，地基基础等级为丙级，构筑物环境类别为二(a)类，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0．059，设计地震分组为第一组，场地类别为类Ⅱ类。设计最高地下水位标高取为设计地面标高以下o．5m，抗浮安全系收稿日期：2016一。卜()7作者简介：宋欢艺(1984一)，男，硕士研究生，工程师，主要从事市政结构工程设计工作。数为1．05。／K15

4、7K16川。酬黄瓤r毒茎茎L竺“刚譬≥挲r_卜_劳糕旺∥删域：奎二酬E1．强风化泥质粉砂“。爹，粗砂●2“淤iJEl二中Ⅵ化谗匝粉砂7÷l图2生化组合池钻：fL音iJ面图1工程地质条件根据地质勘察报告，本项目场地由上到下各土层分别如下。1)①，素填土。结构松散，成分主要为粉质黏土和砂土，地基承载力特征值厶=70kPa。2)②．粉质黏土。可塑为主，少量软塑，黏性、韧性中等，干强度中等，含砂颗粒，Zk-140kPa。3)②，淤泥。饱和，流塑，主要由黏粒、粉粒组成，土质软弱滑腻，含多量腐殖质，工k_40kPa。4)②、粗砂。稍密、饱和，成分主要

5、为石英、长石，含黏性土，砂质不均匀，以。=190kPa。5)③．粉质黏土。硬塑为主，少量可塑，以粉粒为主，土质不均匀，工k_250kPa。6)④．强风化泥质粉砂岩。风化强烈，岩石结构清晰可见，岩质极软，工k_500kPa。7)④，中风化泥质粉砂岩。粉砂质结构，层状构造，岩质极软，Zk_1000kPa。中国’丛工靠宋欢艺：某污水处理厂生化组合池结构设计2016年第2期地下水类型为第四系砂层孔隙水和基岩裂隙水2种，土层透水性和富水性差，地下水含水量较为丰富。地下水、土对混凝土及混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。2结构设计该生化组合池平面尺寸大、埋

6、深较深、地质条件复杂，结构设计的难点在于地基处理、壁板厚度的确定、抗浮设计、超长结构的处理等。这些难点的处理并不是独立的，而是相互关联，需综合分析处理。2．1地基处理根据地质勘察报告，水解酸化池底板落于②，淤泥层，距④．强风化泥质粉砂岩层约0．5m；生物反应池底板落于②，粉质黏土层；二沉池、转盘滤池及氧化池底板落于①，素填土或②：淤泥层，淤泥层厚度达10m以上。根据初步计算，水池地基反力在130kPa左右，因此②，粉质黏土层和④。强风化泥质粉砂岩层是天然基础理想的持力层，①。素填土或②：淤泥层不能作为持力层。由于水解酸化池下淤泥厚度较薄，

7、仅0．5m厚，将②，淤泥层全部挖除后，揭露④，强风化泥质粉砂岩层，再换填1：1碎石砂垫层，压实系数≥0．95，换填处理后地基承载力特征值须≥140kPa。二沉池、转盘滤池及氧化池下淤泥层较厚，达10m以上，不能通过挖除后换填的处理办法，须采用桩基础或复合地基处理。桩基础造价相对较高，但桩基可兼做抗拔桩，在自重不满足的情况下应首选，而复合地基造价较低，在自重不满足抗浮时考虑抗浮问题。经初步计算，二沉池、转盘滤池及氧化池抗浮系数为1．57，自重满足抗浮要求，故采用复合地基处理。复合地基可采用预制方桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、CFG桩等。预制方桩

8、、水泥土搅拌桩造价相对较低，应优先选用，根据该污水厂周边工程地质情况，水泥土搅拌桩在淤泥中成桩较差，而预制方桩应用较广，效果良好，故二沉池、转盘滤池及氧化池采用预制方桩复合地基处理。水解酸化池