浅谈某渗沥液水池结构设计中侧壁设计计算模式的选择

吴佳莹

摘 要 渗沥液水池的结构设计对于垃圾焚烧项目中污水处理水平的发挥具有重要意义，本文基于某实际工程项目中渗沥液处理水池的结构设计，采用理正结构设计工具箱软件对水池侧壁进行设计分析，并对计算模式进行探讨、分析与选择。

关键词 水池结构设计;侧壁计算模式;配筋设计

引言

为应对城市化及工业化不断发展而带来的垃圾处理问题，世界各国广泛使用焚烧作为垃圾处理技术并在工艺上不断更新，而对垃圾焚烧过程中产生的垃圾渗沥液进行处理也是重要的组成部分，渗沥液水池结构设计的合理性具有重要意义。在利用软件对水池侧壁进行计算分析时，可采用水池设计模式与单块矩形板模式进行计算分析。为此，本文基于某渗沥液处理水池的结构设计，采用上述两种模式对水池侧壁进行计算分析及配筋设计。

1水池结构的设计要点

1.1 水池结构形式

根据工艺专业及厂家提资确定水池的结构形式及尺寸[1]。本工程中渗沥液水池的结构形式为半地上式矩形有盖水池。

1.2 水池荷载计算及荷载组合

水池荷载计算需要考虑水池顶部、侧壁及底板受到的多种荷载。本文着重考虑池壁荷载，当水池为地下水池或半地上式水池时，需要综合考虑土压力、池内水压力，并根据抗浮水位确定有无池外水压力，必要情况下还需考虑温度荷载及湿度荷载对结构的影响[2-3]。

池壁上受到的水、土压力以水平向分布，水压力分布主要呈三角形，根据设计水位标高分别计算无水状态与满水状态下的受力情况。土压力需要结合郎肯主动土压力理论进行计算，地下水位以下按照土的浮重度進行计算。

根据水池结构形式的不同会产生不同的荷载组合方式，在进行内力分析及配筋计算时，应选择最不利工况。对于本工程半地上式水池，可选择自重+池内有水压力+池外无土、水压力及自重+池内无水压力+池外有土、水压力等可能出现最不利工况的荷载组合进行计算分析。

1.3 水池结构验算

水池结构设计应结合地勘报告及工程实际情况并进行校核验算，以满足《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）（2015版）[4]及《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB 50069-2002）[5]等规范相关要求。首先水池各构件需满足结构强度的验算，其次对于钢筋混凝土水池，需满足规范对水池的裂缝控制要求，即小于0.2mm。

2水池侧壁计算分析

2.1 水池概况

该水池为半地上式矩形有盖水池，水池平面及剖面图如图1、图2所示。

地下水位标高较低，可不考虑水池抗浮问题。顶板活荷载取4kN/m2。混凝土等级为C40，钢筋级别为HRB400，水池侧壁纵筋保护层厚度取35mm，裂缝宽度限值取0.2mm。取长度为7.350m侧的水池侧壁作为对比对象。

2.2 采用单块矩形板模式进行计算分析

取计算跨度为7.350m×5.300m的一块矩形板对该侧壁进行分析计算，板厚取500mm，支撑条件为上端简支，下端及左右两端固定，按照双向板进行计算。

对于该板，迎水面承受水压力，背水面承受土压力，当池内无水、池外填土时为最不利荷载组合，仅计算得到单块板弯矩如下：

2.3 采用水池设计模式进行计算分析

根据水池平面布置设定水池几何信息，侧壁厚度取为500mm，顶板边缘约束为简支，底板边缘约束及池壁顶端边缘约束为固定。按照双向板进行计算。

7.35m侧水池侧壁基本组合下弯矩（KN·m/m）如下：

7.35m侧水池侧壁配筋及裂缝表（弯矩：kN.m/m，面积：mm2/m，裂缝：mm）如下：

3结束语

本文简要介绍了水池结构设计要点，并对某渗沥液水池侧壁利用不同设计计算模式进行分析计算。通过对侧壁弯矩计算结果、配筋计算结果及裂缝验算结果的对比，两种模式下水池侧壁设计的结果相近，均为有效设计结果，同时也说明在对水池进行分析计算时，计算模式的多样性和有效性。

参考文献

[1] 刘梁，何青相.市政污水处理厂水池结构设计要点探究[J].工程技术研究，2019，（15）：181-182.

[2] 王腾龙.大型污水处理厂水池结构设计探讨[J].智能城市，2018，4（6）：101-102.

[3] 周莉.钢筋混凝土水池结构设计要点[J].产业与科技论坛，2016，15（4）：70-71.

[4] GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京：中国标准出版社，2010.

[5] GB50069-2002.给水排水工程构筑物结构设计规范[S].北京：中国标准出版社，2002.