摘　要：隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，環(huán)保項目的建設(shè)日益增多，重視污水處理廠中污水處理池的抗浮設(shè)計具有重要的意義。本文主要介紹污水處理廠中污水處理池的抗浮設(shè)計的有關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：污水 ， 處理 ，抗浮 ，設(shè)計 ， 錨固

引言

目前，在抗浮設(shè)計上，主要采用抗與放的方法。所謂抗，即是配重抗浮.錨固抗浮：所謂放，即是降水抗浮和設(shè)觀察井抗浮。具體采用哪一種方法，尚應(yīng)根據(jù)工程的具體情況而定，同時還應(yīng)著重考慮對工程造價的影響。

1.污水處理池的設(shè)計

從國內(nèi)外城市污水處理廠建設(shè)的發(fā)展歷史來看，在人口密集的大中城市，大型集中污水處理廠是污水處理廠建設(shè)的主體，我國大中城市都建設(shè)了一些大中型骨干污水處理廠，對于控制水環(huán)境污染發(fā)揮了重要作用。

在污水處理廠的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，污水處理池的設(shè)計是最主要的設(shè)計內(nèi)容，污水處理池的設(shè)計內(nèi)容包括池體本身的設(shè)計和池體的抗浮設(shè)計。一般情況下，小型水池因為其池壁相距較近， 再加上底板向外突出部分上部的土重和壁板與土的摩擦力(為安全考慮規(guī)范未計入)，抗浮安全系數(shù)很容易滿足規(guī)范要求，可不做專門的抗浮設(shè)計。但由于污水處理廠中主要的污水處理池具有底板面積大，池體較深，埋深較大等特點，如遇較大降雨或地下水位猛漲情況，若抗浮設(shè)計不合理則有可能出現(xiàn)池體整體上浮，池體開裂，相連管道變形等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響污水處理廠的正常運行。在抗浮設(shè)計上，降水抗浮和設(shè)觀察井抗浮多用于污水處理池的施工抗浮，污水處理池運行時的抗浮設(shè)計多采用配重抗浮和錨固抗浮。下面簡述污水處理池運行時的抗浮設(shè)計方案。

2.配重抗浮

砼的缺點之一是自重大，但事物均有兩面性，抗浮時自重越大越有利。配重抗浮一般有三種方法，一是在底板上部設(shè)低等級砼或毛石混凝土壓重：二是設(shè)較厚的鋼筋砼底板;三是在底板下部設(shè)低等級砼掛重。一.二種方法的優(yōu)點是簡單可靠，當(dāng)構(gòu)筑物的自身重度與浮力相差不大時，應(yīng)盡量采用配重抗浮，對工程造價的影響小，投產(chǎn)后亦沒有管理成本。但構(gòu)筑物的自身重度與浮力相差較大時，本方法將會增加工程量使土建造價提高，原因是配重部分要扣除浮力，導(dǎo)致配重部分的厚度增大;較大的埋深也將增加挖方量和排水費用，同時也會增大基底壓力，引起較大的地基變形。如采用底板上設(shè)低等級砼或毛石混凝土壓重的方法，將會使壁板的計算長度H加大，而壁板根部的彎矩值與H是平方關(guān)系，這樣會使壁板根部的彎矩值增長較快，彎矩值較大時，板厚和配筋也會相應(yīng)增大;如采用較厚的鋼筋砼底板的方法，其工程量與設(shè)低等級砼壓重相差不多，壁板的彎矩值雖小，但底板的鋼筋用量會有些許增加;如采用底板下設(shè)砼掛重的方法，壁板的彎矩值小，底板的鋼筋用量也不會增加，但底板和掛重部分砼須用鋼筋連接，施工比較麻煩，當(dāng)?shù)叵滤畬︿摻詈晚啪哂星治g性時，設(shè)砼掛重的方法須謹(jǐn)慎。

3.錨固抗浮方法

主要形式通常為錨桿(抗浮樁在作用機(jī)理上也屬于這一類)，通常在水池結(jié)構(gòu)自重抵抗浮力相差較大的情況下采用。相比配重法和抗浮樁，它較多地受制于場地地層特性和水池結(jié)構(gòu)特征。地層均勻，但厚度過大或過小，或錨固條件不理想，錨桿良好的抗拔特性發(fā)揮就既不充分也不經(jīng)濟(jì);水池結(jié)構(gòu)埋深較淺或平面尺寸較小，錨桿的抗拔作用和其優(yōu)越性體現(xiàn)也就不明顯。由于普通抗浮用錨桿一般可按理想的抗拉構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計，其斷面尺寸小，長細(xì)比大，具有較大的柔性，因而一般可忽略其受壓狀態(tài)，錨桿長度則可根據(jù)地層條件在設(shè)計和施工階段作自由調(diào)整。

3.1錨桿

錨桿是在底板和其下土層之間的拉桿， 當(dāng)?shù)装逑掠袌杂餐翆忧疑疃炔淮髸r，設(shè)錨桿不失為一種即簡便又經(jīng)濟(jì)的方法;近年來，在飽和軟粘土地基中，也有采用錨技術(shù)的，也有采用短錨加擴(kuò)人頭技術(shù)的。錨桿的直徑一般為l50~180mm。錨桿抗浮有三個問題需要注意，一是受力問題，當(dāng)構(gòu)筑物內(nèi)無水時，錨桿處于受拉狀念，當(dāng)構(gòu)筑物滿水時， 錨桿又處于受壓狀態(tài)， 錨桿的底端類似于樁端， 錨桿在反復(fù)托壓狀態(tài)下的工作性能有待進(jìn)一步的實驗研究;二是施工問題，錨桿的施工需有專門的機(jī)械，施工前要進(jìn)行試驗，同時，較細(xì)的錨桿在施工時有一定的難度，如何控制鋼筋偏移，如何使灌漿飽滿.如何避免斷桿等都是施工難題，尤其是錨桿較長時，不如配重抗浮來得簡便。三是適用性，當(dāng)?shù)叵滤畬︿摻钣星治g性時， 細(xì)錨桿的耐久性問題不易解決，這將在一定程度上限制其適用性。

3.2抗拔樁

抗拔樁利用樁側(cè)摩阻力和自身重度來抵抗浮力，樁型可采用灌注樁或預(yù)制樁，樁徑一般為400mm，也可采用方樁，樁距和樁長應(yīng)通過計算確定，樁距不宜過大，否則會增加底板厚度，樁端最好能伸入相對較硬的土層�？拱螛兑灿欣瓑菏芰栴}，但其施工較簡單，耐久性亦比錨桿容易得到保證。

4.抗浮采用抗拔樁或抗拔錨桿應(yīng)注意的問題

4.1整體平衡問題

對于采用抗拔樁或抗浮錨桿進(jìn)行抗浮時首先應(yīng)滿足整體平衡的要求，并驗算巖士體的整體飽和重量，浮托力平衡時的最小巖土厚度，此厚度一般只能作為抗浮構(gòu)件的自由段。例如，某污水處理廠日處理量5.0×104t，污水處理廠中的主要構(gòu)筑物生化池.二沉池埋深較深，需采取抗浮措施。污水處理廠位于縣城東南新區(qū),緊臨河道,自然地面標(biāo)高較縣城地面及河岸低。地質(zhì)報告所示，污水廠的自然地坪標(biāo)高約為13.30m，根據(jù)工藝流程的需要，確定設(shè)計地坪標(biāo)高為14.00m，地下水和場地土對建筑材料無腐蝕性，因此要考慮其進(jìn)行抗浮時滿足整體平衡的要求。

4.2對抗浮構(gòu)件應(yīng)有可靠的防腐保護(hù)措施

對抗拔樁可按規(guī)范驗算樁身裂縫寬度，其最大裂縫寬度不得超過0.2 mm： 目前對于永久構(gòu)件抗拔錨桿的抗腐蝕問題一直不能得到很好的解決，但可以加大鋼筋的截面尺寸并增加鋼筋數(shù)量，根據(jù)有關(guān)試驗資料，鋼筋在正常地下水質(zhì)作用下的銹蝕速度大約為2mm/50年。另外錨頭或抗拔樁樁頂鋼筋與結(jié)構(gòu)底板應(yīng)有可靠的連接，當(dāng)采用預(yù)制樁作為抗拔樁時，應(yīng)保留其豎向鋼筋或在樁芯插筋并根據(jù)抗拔錨固長度將其錨人結(jié)構(gòu)底板中。

4.3抗拔錨變形量問題

對于抗拔構(gòu)件目前常采用抗拔樁和抗拔錨桿，從實際實施的情況看，一般抗拔錨桿的變形較大，造成地基與水池底板脫空，并且鋼絞線錨桿的變形量大于鋼筋錨桿的變形量，應(yīng)引起重視。因此建議最好采用抗拔樁，尤其是有擴(kuò)大頭的抗拔樁。

結(jié)束語

污水處理廠地下水對地下結(jié)

構(gòu)的浮力作用應(yīng)引起足夠的重視，曾發(fā)生過多起地下結(jié)構(gòu)整體浮起或水池等結(jié)構(gòu)開裂的事故，地下工程的抗浮設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分。應(yīng)根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點.地質(zhì)條件.施工環(huán)境等因素，選擇抗浮措施。在設(shè)計過程中，選擇合理的設(shè)計參數(shù)，重視地區(qū)經(jīng)驗做好構(gòu)造處理，使工程的抗浮設(shè)計更加合理可靠。

參考文獻(xiàn)

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[7]《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50069-2002)

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