大型地下水池結構經濟性設計要點探究

齊璐

【摘要】近些年，隨著我國科學水平的不斷提高，帶動了我國各個領域的進步，目前被廣泛應用。大型地下水池是土建工程結構的重要組成部分，地下水池結構設計的經濟性、合理性直接影響著水池施工造價，關系到工程整體施工成本，本著經濟性原則來科學設計大型地下水池結構，在合理的成本控制前提下來發揮水池的有效使用功能。本文分析了大型地下水池結構經濟性設計的關鍵點。

【關鍵詞】大型地下水池;結構經濟性;設計;關鍵點

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

地下水池用途廣泛，既可以做工業用途，也有用作民用的情況，后者如化糞池等。對于工業用的地下水池結構設計進行研究有其必要性，隨著現代社會經濟發展，各類建筑必將獲得更為廣泛的應用。

1、地下水池結構經濟性設計關鍵點

在對大型地下水池結構進行經濟性設計的過程中，應當對其周圍的地質條件、地形情況以及相應的水文特征進行充分的了解。結合這些基本的設計條件選擇比較合適的材料。在設計的過程中要采用分析軟件對地下水池的綜合性能進行可靠的分析與計算，要盡可能多的給出多個設計方案并對每種方案的經濟性進行可靠的評估，從而力求找出一種既符合相關地址要求，又能夠降低經濟效益的設計方案。但是這里需要著重說明的一點就是一切為了達到經濟性要求而做出的相關設計都應當是滿足地下水池基本的使用要求的，例如要滿足其強度要求、抗裂性要求、穩定性以及抗滲性。設計人員在設計的過程中本著經濟性的理念。筆者認為在設計的過程中應當從以下幾個方面進行比較詳細的優化，例如池壁厚度設計、底板設計等各個方面出發，對其采用優化布局、科學設計，從而最大限度上的提高低下水池結構設計的經濟型以及合理性。

2、地下水池結構的經濟性設計方法

2.1水池壁厚設計

大型地下水池通常選擇混凝土水池，一般根據水池所處位置、池壁板類型等來選擇水池池壁厚度，而且要嚴格參照《地下工程防水技術規程》中的相關規定進行科學、合理地設計。為了達到經濟性效果，壁厚通常控制在20～50cm，根據水池深度來具體取值，水池深度<3m，取小值，相反，深度>3m，則取大值。當地下水池較大時，為了控制成本要杜絕持續增加池壁厚度的方法，例如：水池深度>6m，則應增設梁柱支撐來減小池壁的荷載，以此來控制池壁厚度，減少施工成本。然而，地下水池厚度有一個最小極限值，不能小于20cm，對于上方有墻體的水池，厚度則要25cm，大量的工程表明：這樣的尺寸設計與把握不僅能夠達到一定的經濟性目的，也能有效防止裂縫的出現，預防水池結構變形。

2.2水池底板設計

一般來說，大型水池的底板都會采用整體式底板的構造，也就是我們經常說道的筏板基礎。底板作為水池比較重要的底部結構，應當確保其具有一定的厚度，很多設計人員都會選擇在水池壁厚的基礎上乘以1.2～1.5的倍數大致得到其尺寸。而只有將底板設計成為筏板結構，才能十分充分的發揮地下水池地基的牢固功能。其次還能比較有效的提高水池的自重、荷載能力、抗滲性能等等，所以當水池較深的時候，也可以采用這種方法達到降低水池壁厚的目的，從而良好的實現經濟性的相關要求。在計算底板厚度的過程中要充分考慮池壁的厚度，尤其是在彎矩分配方面，如果將底板厚度設計的較大時，雖然一般不會對彎矩分配造成一定的影響，但是會給池壁造成影響，直接引起池壁根部配筋數量的增加。

在對水池底板進行建模分析的過程中一般都是采用彈性地基板進行的計算，這是由于其并不適合采用地基反力法。同時在設計的過程中還要綜合考慮各個方面的因素例如池壁頂端走道板的支撐對池壁計算模式的影響以及走道板本身的計算等等，例如在設計一些上下高度比較大的泵房可以護著地面水池的拉彎計算過程中就要十分的注意。

2.3抗凍性

當工程所在地在東北一些城市的話，在設計的過程中就要充分的考慮水池結構的抗凍性能。通常情況都是采用不低于C25級的混凝土用于施工，同時水灰比也應當不大于0.55，同樣也要對水泥用量進行較為嚴格的控制。當設計的結構在今后的使用過程中將會發揮十分重要的作用時，應當對其進行抗凍實驗，將得到抗凍標號作為控制指標進行設計。

2.4地下水池的抗浮設計

對于地下水池抗浮設計，一般有以下幾種方法：自重抗浮，壓重抗浮，基底配重抗浮，打抗拔樁抗浮等。但是對于增設梁柱底板成筏，縮小池壁厚的大型地下水池而言，由于水池自重減小，應選擇基底配重抗浮和打抗拔樁抗浮的方法。基底配重抗浮即在水池底板下設置素混凝土，通過底板與混凝土的連接來達到抗浮的目的。如果所需石材能就地采集，則相當經濟。打抗拔樁抗浮法對于大型地水池抗浮效果顯著，不僅可滿足水池的整體抗浮需要，還能過科學布樁解決水池的局部抗浮問題，抗拔樁宜采用小樁密布的方法，樁長應盡量小于在單節長度，這樣可節省造價和接樁費用，達到節省資金的目的。

結語：

在大型地下水池結構設計的過程中，設計人員應當在充分滿足安全性以及使用性的前提下，充分的考慮到相應的經濟性問題。筆者在論述的過程中主要從底板設計以及側壁設計兩個角度出發對其進行科學的設計良好的把握，建議相關的設計人員在設計的過程中應當對底板的厚度以及側壁的厚度采取有效的措施進行科學的控制，有時還可以通過加設梁柱支持的方式達到這一要求，這樣不但能夠最大限度上的保證大型地下水池結構的安全性，同時還能為相關的建設單位節省一定數量的資金可謂一舉兩得，希望通過本文的研究對相關的設計人員能夠起到一定的幫助作用。

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