吳佳瑩

摘 要 滲瀝液水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于垃圾焚燒項(xiàng)目中污水處理水平的發(fā)揮具有重要意義，本文基于某實(shí)際工程項(xiàng)目中滲瀝液處理水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用理正結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具箱軟件對水池側(cè)壁進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，并對計(jì)算模式進(jìn)行探討、分析與選擇。

關(guān)鍵詞 水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);側(cè)壁計(jì)算模式;配筋設(shè)計(jì)

引言

為應(yīng)對城市化及工業(yè)化不斷發(fā)展而帶來的垃圾處理問題，世界各國廣泛使用焚燒作為垃圾處理技術(shù)并在工藝上不斷更新，而對垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的垃圾滲瀝液進(jìn)行處理也是重要的組成部分，滲瀝液水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性具有重要意義。在利用軟件對水池側(cè)壁進(jìn)行計(jì)算分析時，可采用水池設(shè)計(jì)模式與單塊矩形板模式進(jìn)行計(jì)算分析。為此，本文基于某滲瀝液處理水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用上述兩種模式對水池側(cè)壁進(jìn)行計(jì)算分析及配筋設(shè)計(jì)。

1水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 水池結(jié)構(gòu)形式

根據(jù)工藝專業(yè)及廠家提資確定水池的結(jié)構(gòu)形式及尺寸[1]。本工程中滲瀝液水池的結(jié)構(gòu)形式為半地上式矩形有蓋水池。

1.2 水池荷載計(jì)算及荷載組合

水池荷載計(jì)算需要考慮水池頂部、側(cè)壁及底板受到的多種荷載。本文著重考慮池壁荷載，當(dāng)水池為地下水池或半地上式水池時，需要綜合考慮土壓力、池內(nèi)水壓力，并根據(jù)抗浮水位確定有無池外水壓力，必要情況下還需考慮溫度荷載及濕度荷載對結(jié)構(gòu)的影響[2-3]。

池壁上受到的水、土壓力以水平向分布，水壓力分布主要呈三角形，根據(jù)設(shè)計(jì)水位標(biāo)高分別計(jì)算無水狀態(tài)與滿水狀態(tài)下的受力情況。土壓力需要結(jié)合郎肯主動土壓力理論進(jìn)行計(jì)算，地下水位以下按照土的浮重度進(jìn)行計(jì)算。

根據(jù)水池結(jié)構(gòu)形式的不同會產(chǎn)生不同的荷載組合方式，在進(jìn)行內(nèi)力分析及配筋計(jì)算時，應(yīng)選擇最不利工況。對于本工程半地上式水池，可選擇自重+池內(nèi)有水壓力+池外無土、水壓力及自重+池內(nèi)無水壓力+池外有土、水壓力等可能出現(xiàn)最不利工況的荷載組合進(jìn)行計(jì)算分析。

1.3 水池結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合地勘報告及工程實(shí)際情況并進(jìn)行校核驗(yàn)算，以滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2010）（2015版）[4]及《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50069-2002）[5]等規(guī)范相關(guān)要求。首先水池各構(gòu)件需滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的驗(yàn)算，其次對于鋼筋混凝土水池，需滿足規(guī)范對水池的裂縫控制要求，即小于0.2mm。

2水池側(cè)壁計(jì)算分析

2.1 水池概況

該水池為半地上式矩形有蓋水池，水池平面及剖面圖如圖1、圖2所示。

地下水位標(biāo)高較低，可不考慮水池抗浮問題。頂板活荷載取4kN/m2?；炷恋燃墳镃40，鋼筋級別為HRB400，水池側(cè)壁縱筋保護(hù)層厚度取35mm，裂縫寬度限值取0.2mm。取長度為7.350m側(cè)的水池側(cè)壁作為對比對象。

2.2 采用單塊矩形板模式進(jìn)行計(jì)算分析

取計(jì)算跨度為7.350m×5.300m的一塊矩形板對該側(cè)壁進(jìn)行分析計(jì)算，板厚取500mm，支撐條件為上端簡支，下端及左右兩端固定，按照雙向板進(jìn)行計(jì)算。

對于該板，迎水面承受水壓力，背水面承受土壓力，當(dāng)池內(nèi)無水、池外填土?xí)r為最不利荷載組合，僅計(jì)算得到單塊板彎矩如下：

2.3 采用水池設(shè)計(jì)模式進(jìn)行計(jì)算分析

根據(jù)水池平面布置設(shè)定水池幾何信息，側(cè)壁厚度取為500mm，頂板邊緣約束為簡支，底板邊緣約束及池壁頂端邊緣約束為固定。按照雙向板進(jìn)行計(jì)算。

7.35m側(cè)水池側(cè)壁基本組合下彎矩（KN·m/m）如下：

7.35m側(cè)水池側(cè)壁配筋及裂縫表（彎矩：kN.m/m，面積：mm2/m，裂縫：mm）如下：

3結(jié)束語

本文簡要介紹了水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并對某滲瀝液水池側(cè)壁利用不同設(shè)計(jì)計(jì)算模式進(jìn)行分析計(jì)算。通過對側(cè)壁彎矩計(jì)算結(jié)果、配筋計(jì)算結(jié)果及裂縫驗(yàn)算結(jié)果的對比，兩種模式下水池側(cè)壁設(shè)計(jì)的結(jié)果相近，均為有效設(shè)計(jì)結(jié)果，同時也說明在對水池進(jìn)行分析計(jì)算時，計(jì)算模式的多樣性和有效性。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉梁，何青相.市政污水處理廠水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究[J].工程技術(shù)研究，2019，（15）：181-182.

[2] 王騰龍.大型污水處理廠水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].智能城市，2018，4（6）：101-102.

[3] 周莉.鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2016，15（4）：70-71.

[4] GB50010-2010.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[5] GB50069-2002.給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.