关于水池结构设计的探讨
- 格式：pdf
- 大小：128.45 KB
- 文档页数：1
：
Ｃ ｉａ Ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ
工 程 技 术
关于 水池结构设 计 的探讨
赵 铁 军
（ 新疆水利水 电勘测设计研 究院， 新疆 鸟鲁木 齐 ８０ ０ ） ３ ０ ０
摘 要： 近年 来我 国综合 国力 的不 断增 强 ， 市化 进程 的不 断发展 ， 们从 生 活 、－ｋ 城 人 ．＿ 生产 和环 境保 护 的 需要 ， 水池 类构 筑 物工程 Ｙ， ｌ 对 的建设逐 年 增 多。本文仅 从 结构 专业 的 角度对 水池 设计 所 涉及的 一些 问题 ， 谈本人 在 设计 中的一 些 意见和 看 法。 谈
计方面 ，增加配筋率或减小钢筋直径能增加 混凝 土 的极 限拉 伸 ， 因此 在结 构设 计 时 ， 节 在 点应 力集 中处 或 大体 积混 凝 土 中沿截 面均 匀
配置 细 、 的构造 钢 筋或 钢筋 网片 ， 提高 构 密 可 件 的抗裂 能力 。 工方 面 ， 要过 分强 调加 快 施 不 工程 进度 ， 要过 分追 求水 泥 的早 高强 ， 不 尤其 不宜 使用 早 强型水 泥 。在 混凝 土 中考 虑掺加 缓凝 剂和 减水 剂 ， 降低 水灰 比， 当增加 粉煤 适 灰 的用量 ，减 少水 泥 用量 。混凝 土 振实 成 型 后 ， 尽 早表 面覆 盖 ， 养 护 ， 长 浇水 养 要 加强 延
一 一
主要 原 因。
①水池类构筑物并非必须保证不开裂 ， 对设计人员来讲重要 的是做好裂缝 的控制 。 方面设计人员要事先对可能的不利因素及
一
其影 响予 以预 防 ，另 一 方面在 施 工过 程 中万 发 生较 大裂缝 要有 相 应的处 理方 法 及技 术 措施 ，确保工程交付验收及投产后的安全生
２１伸缩缝 的设 置 ． 根据 设计 规 范 ，矩 形构 筑物 最 大伸 缩缝 间距一 般 为 ２— ０ ０ ３ｍ。近 年来 ， 方面 工 艺所 一 要求的水池长度 已远远超过了规范间距 ； 另 方面 随着 建筑材 料 、 工方 法 的改 进 ， 施 又为 超 长水池 不设缝 、 设缝提 供 了可能 。 计人 少 设 员在具体设计时应根据地基 、气温等工程情 况 ， 是否设 缝及 相应 的施 工 方法 ， 真进 考虑 认 行计 算并 采取 适 当设 计措 施 。 般 水池 设计 中 ， 结构 强 度 、 缝 开展 对 裂 宽度 、 浮等计 算 ， 均能 按规 范要 求 考虑 抗 一般 得较 好 ， 由于 温度 、 但是 变形 以及 不均 匀沉 降 所 引起 的开裂 ， 在工程 中却 常常 遇到 多数 。 大 出现 裂缝 的工 程实 例表 明 ， 计对 温度 、 设 混凝 土 收缩变 形等影 响 因素 的考 虑欠 缺是 问题 的
计
产 及运行 需 要 。 一般说 来 ， 影响 裂缝 的主要 因 素是 温差 及 混凝 土 的收缩 ，温度越 高 越易 开 裂 ， 的数 量及 宽 度也 越大 ； 土 收缩 越 裂缝 混凝 大 ， 的数 量 及宽 度也 越大 。因此 ， 计 人 裂缝 设 员要 从设 计 与施 工两 个方 面来 加 强控 制 。设
在水池设计中 ， 一方面设计人员应结 合
具 体 情况 ， 以较 少的 工程 造价 建设优 质工 程 ， 另一 方 面设 计 人 员对 施 工未按 规范 进行 施工 等施 工 失误 所产 生 的渗 漏裂 缝处 理 ，也 应有 所 了解 、 准备 ， 当前 常用 处 理裂缝 及堵 漏方 对 法、 所用材料应有所了解 ， 以便更好地完成设 计 的后 期 服务 。
土 中 ， 后 和水 泥 组份 共 同作用 ， 大量 拌水 生成 膨胀结晶水化物一水化硫铝酸钙 ，使混凝土 产生适度膨胀 。 在约束条件下 ， 它通过水泥石 与钢 筋 的粘 结 ， 钢 筋张 拉 ， 使 被张拉 的钢 筋对 混凝 土本 身 产生 压缩 应 力 （ 为化 学预 应力 称 或 自应力 ）在 混凝 土 中产生 ０２０ Ｍ ａ 自 ， ． ． ｐ的 —７ 应力值，可大致抵消 由于混凝土硬化过程中 产生 的收 缩拉 应力 。即掺加 Ｕ Ａ的混凝 土的 Ｅ 拉 应力 接 近于 零 ， 小 于 ０１０ ｍ ／ 或 ． ． ｍｍ。从 而 —２ 防止或 减 少 混凝 土 的收缩 开 裂 ，并使 混 凝土 致 密化 ， 高 了混凝 土结 构 的抗裂 防渗能力 。 提 ３ 加强 土 建 与水 工艺 、设计 与施 工 间的 配 合 在 水池 设计 过 程 中 ，土 建设 计人 员要 了 解 水工 艺设 计 要求 ，例 如较 大水 池壁 与壁 之 间、 壁板 与 底 板 之 间 的构 造加 腋 （ 字 角 ） 八 要 求 是否 会对 工 艺造 成 影响 ，如果 工艺 要求 不 允许 加 腋 ，土 建设 计人 员则 要 首先满 足工 艺 的要 求 ， 用其 他措 施来 满足结 构 的要 求 。 采 设 计人 员 应 以设 计 规范 为依 据 ，各 专业 之 间互 相 配合 ，对 一些 构造 措 施应 区别 情况 灵活掌 握使 用 。 设计 与 施工 息 息相 关 。设计 在计算 中已 考 虑 施工 诸 多 因素 ， 比如水 灰 比 、 水量 、 用 混 凝土养护天数、 后浇带间隔天数等等 ， 这些设
一
护时 间 ， 别是 夏季 高温 和大 风天气 。 特 ② 加 强对 允许 伸 缩缝 间距 的计 算 。从设 计方 案来 讲 ，设计 尽 可能采 用无 缝设 计 以满 足施 工 的连续 性 及减少 施 工难度 。在设 计过 程 中 ， 人 员要 详细 收集 相关 资料 ， 对地 设计 针 基软 硬及 温差 大小 ， 选择伸 缩缝 的 间距 。 一般 水 池设 计 时主 要考 虑施 工 阶段 的最不 利 温差 和混 凝土 收缩 产 生的 当量 温差 ，保证 由于综 合 温 差对 混凝 土产 生 的拉应 力 与混凝 上 相应 龄期 的极限抗拉强度之比值符合安全要 求， 并按此条件复核设计假定的伸缩缝间距是否 满 足 。最不 利 温差一 般 可采 用混 凝土 浇 筑时 气 温 与混凝 土 达稳 定时 温度 之差 。当构筑 物 及 时 回填 土 时 ，由于地 下温 度一 般常 年 变化 不 大 ，混凝 土达 稳定 时 温度 可近 似取 当地 年 平 均温 度 ； 如 果工 程施 工周 期 较长 ， 能要 但 可 越 冬后 回填 情况 ，混 凝 土达 稳定 时温 度应 取 当地月 平均 最低 温度 。 ２ 后浇 带的设 置 ． ２ 当设计 较长 矩形 水 池时 ，设 计可 采用 后 浇 带 或 Ｕ Ａ加强 带 等 施 工 方 法来 减 少 混凝 Ｅ 土 收缩 产生 的 当量温 差 及不 利温 差 。后 浇带 的设 置 可避 免部 分不 利 的施 工前 阶段 温差 及 混凝 土 前期 收缩 产 生 的当量 温差 ，从 而增 大 了构 筑 物伸 缩缝 的允 许 间距 。后 浇带 的 间距 首 先 应考 虑 要 能 有效 地 削减 温 度 收缩 应 力 ， 其次 考 虑与 施工 缝结 合 。在正 常 的施 工条 件 下， 后浇 带 的 间距宜 为 ２ ～０ 。后 浇带 的保 ０３ｍ 留时 间 当然 越长 越好 ，但 必须 在施 工期 间 不 要影 响后 续 工序 ， 一般 不 应 少 于 ４ 天 ， 宜 Ｏ 最 ６天（ ０ 考虑施工可能 ） 。在此期间 ， 混凝土水 化热引起的早期温差影响基本消失 ，以及混 凝土 有 不少 于 ３％的 收缩 已完成 。 ０ 当设 计采 用 Ｕ Ａ混凝 土加 强带 时 ， Ｅ 依靠 加强 带 Ｕ Ａ混 凝土 较大 的膨胀 应变 ， 偿 两 Ｅ 补 侧混 凝 土的 温差应 变 。Ｕ Ａ加入 到普 通混凝 Ｅ
参考 文献
【】 长． 筑给 排水 工程 【】 京： １王增 建 Ｍ． 北 中国建筑
工 业 出版 社 ．９ ８ １９．
【】 静 ． ２张靖 水池 结构 设 计概 要 分 析【 ． 西建 Ｊ山 】
筑 ，Ｏ ５ ３ ：７ ６ ． ２ ０ 。 １ ２ ８ ６
中 国新技术新产品
一６ ３—
关键 词 ： 水池 结构 ； 设计 ； 施工
ห้องสมุดไป่ตู้
１对 地下水 位 的设 计进 行合 理的 确定 水 池 的 设 计 与 地 下 水 位 的标 高 密 切 相 关 。 由于 地下 水位未 掌握 好 而引 起结 构选 型 错误 及抗 浮不 够等 工程 事故 时有 发生 。根 据 现行 国家 设计 规 范 ，地 下水 位应 根据 地方 水 文资 料 ， 考虑可 能 出现的最 高地 下水位 。 般 一 设计均取用水文资料的最高地下水位。在 ５ ０ 年设 计基 准期 内，一般水 工 构筑 物地 下水 可 变作 用 的取用 按 “ 程结 构 可靠度 设 计统 一 工 标准 ”原 则确 定 ，不考虑 罕 遇洪水 的偶然 作 用。 但值得 注 意的是 ， 有些 工程地 质勘 察报 告 所提 供的 地下水 位未 能从 地方 水 文资料 分 析 得出， 而仅 反映勘 测期 间 的地 下水 位情况 。 如 果 详勘 在 当地枯 水期 进行 ，所 提供 的 地下 水 位标 高将无 法 被设计 取用 ，或 导致 结构 计算 的失误 。所 以设 计人 员应 详 细了解 当地 的 水 文情 况 ，对 未满 足设 计要 求 的地 质勘察 报 告 要 求 予 以补 充 。 要求考 虑 当地有 无暴 雨 、 节 季 性洪水 的 影响 ，是 否会 出现 由于地 表水 不 能 及时 排除 而引起 地 下水位 提 高 。土 建设 计人 员应结合对地下水位和地质情况的了解 ， 与 水工 艺 设计 人 员一 起 决定 水 池 的基 底 标 高 ， 综合 工 艺 流程 要求 、 建造 价 、 营成 本 、 土 运 投 产年 限等诸 多 因素 ， 制定 出方 案 。 例如 当地 下 水位较高或地质剖面有流沙层时 ，设计人员 应 考虑 是 否可适 当抬 高基 底标 高 ，减少 浮力 对 结构 影 响及避 开流沙 层 。 ２对 伸 缩缝 和后浇 带 的设 置进行 适 当设
计条件必须 向施工单位详细说明，做好相关 的技术交底 ， 并要求施工单位逐一落实。 而要 做好这些又要求设计人员要 了解施工 ，了解
Ｃ ｉａ Ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒｄ ｃｓ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ
工 程 技 术
关于 水池结构设 计 的探讨
赵 铁 军
（ 新疆水利水 电勘测设计研 究院， 新疆 鸟鲁木 齐 ８０ ０ ） ３ ０ ０
摘 要： 近年 来我 国综合 国力 的不 断增 强 ， 市化 进程 的不 断发展 ， 们从 生 活 、－ｋ 城 人 ．＿ 生产 和环 境保 护 的 需要 ， 水池 类构 筑 物工程 Ｙ， ｌ 对 的建设逐 年 增 多。本文仅 从 结构 专业 的 角度对 水池 设计 所 涉及的 一些 问题 ， 谈本人 在 设计 中的一 些 意见和 看 法。 谈
计方面 ，增加配筋率或减小钢筋直径能增加 混凝 土 的极 限拉 伸 ， 因此 在结 构设 计 时 ， 节 在 点应 力集 中处 或 大体 积混 凝 土 中沿截 面均 匀
配置 细 、 的构造 钢 筋或 钢筋 网片 ， 提高 构 密 可 件 的抗裂 能力 。 工方 面 ， 要过 分强 调加 快 施 不 工程 进度 ， 要过 分追 求水 泥 的早 高强 ， 不 尤其 不宜 使用 早 强型水 泥 。在 混凝 土 中考 虑掺加 缓凝 剂和 减水 剂 ， 降低 水灰 比， 当增加 粉煤 适 灰 的用量 ，减 少水 泥 用量 。混凝 土 振实 成 型 后 ， 尽 早表 面覆 盖 ， 养 护 ， 长 浇水 养 要 加强 延
一 一
主要 原 因。
①水池类构筑物并非必须保证不开裂 ， 对设计人员来讲重要 的是做好裂缝 的控制 。 方面设计人员要事先对可能的不利因素及
一
其影 响予 以预 防 ，另 一 方面在 施 工过 程 中万 发 生较 大裂缝 要有 相 应的处 理方 法 及技 术 措施 ，确保工程交付验收及投产后的安全生
２１伸缩缝 的设 置 ． 根据 设计 规 范 ，矩 形构 筑物 最 大伸 缩缝 间距一 般 为 ２— ０ ０ ３ｍ。近 年来 ， 方面 工 艺所 一 要求的水池长度 已远远超过了规范间距 ； 另 方面 随着 建筑材 料 、 工方 法 的改 进 ， 施 又为 超 长水池 不设缝 、 设缝提 供 了可能 。 计人 少 设 员在具体设计时应根据地基 、气温等工程情 况 ， 是否设 缝及 相应 的施 工 方法 ， 真进 考虑 认 行计 算并 采取 适 当设 计措 施 。 般 水池 设计 中 ， 结构 强 度 、 缝 开展 对 裂 宽度 、 浮等计 算 ， 均能 按规 范要 求 考虑 抗 一般 得较 好 ， 由于 温度 、 但是 变形 以及 不均 匀沉 降 所 引起 的开裂 ， 在工程 中却 常常 遇到 多数 。 大 出现 裂缝 的工 程实 例表 明 ， 计对 温度 、 设 混凝 土 收缩变 形等影 响 因素 的考 虑欠 缺是 问题 的
计
产 及运行 需 要 。 一般说 来 ， 影响 裂缝 的主要 因 素是 温差 及 混凝 土 的收缩 ，温度越 高 越易 开 裂 ， 的数 量及 宽 度也 越大 ； 土 收缩 越 裂缝 混凝 大 ， 的数 量 及宽 度也 越大 。因此 ， 计 人 裂缝 设 员要 从设 计 与施 工两 个方 面来 加 强控 制 。设
在水池设计中 ， 一方面设计人员应结 合
具 体 情况 ， 以较 少的 工程 造价 建设优 质工 程 ， 另一 方 面设 计 人 员对 施 工未按 规范 进行 施工 等施 工 失误 所产 生 的渗 漏裂 缝处 理 ，也 应有 所 了解 、 准备 ， 当前 常用 处 理裂缝 及堵 漏方 对 法、 所用材料应有所了解 ， 以便更好地完成设 计 的后 期 服务 。
土 中 ， 后 和水 泥 组份 共 同作用 ， 大量 拌水 生成 膨胀结晶水化物一水化硫铝酸钙 ，使混凝土 产生适度膨胀 。 在约束条件下 ， 它通过水泥石 与钢 筋 的粘 结 ， 钢 筋张 拉 ， 使 被张拉 的钢 筋对 混凝 土本 身 产生 压缩 应 力 （ 为化 学预 应力 称 或 自应力 ）在 混凝 土 中产生 ０２０ Ｍ ａ 自 ， ． ． ｐ的 —７ 应力值，可大致抵消 由于混凝土硬化过程中 产生 的收 缩拉 应力 。即掺加 Ｕ Ａ的混凝 土的 Ｅ 拉 应力 接 近于 零 ， 小 于 ０１０ ｍ ／ 或 ． ． ｍｍ。从 而 —２ 防止或 减 少 混凝 土 的收缩 开 裂 ，并使 混 凝土 致 密化 ， 高 了混凝 土结 构 的抗裂 防渗能力 。 提 ３ 加强 土 建 与水 工艺 、设计 与施 工 间的 配 合 在 水池 设计 过 程 中 ，土 建设 计人 员要 了 解 水工 艺设 计 要求 ，例 如较 大水 池壁 与壁 之 间、 壁板 与 底 板 之 间 的构 造加 腋 （ 字 角 ） 八 要 求 是否 会对 工 艺造 成 影响 ，如果 工艺 要求 不 允许 加 腋 ，土 建设 计人 员则 要 首先满 足工 艺 的要 求 ， 用其 他措 施来 满足结 构 的要 求 。 采 设 计人 员 应 以设 计 规范 为依 据 ，各 专业 之 间互 相 配合 ，对 一些 构造 措 施应 区别 情况 灵活掌 握使 用 。 设计 与 施工 息 息相 关 。设计 在计算 中已 考 虑 施工 诸 多 因素 ， 比如水 灰 比 、 水量 、 用 混 凝土养护天数、 后浇带间隔天数等等 ， 这些设
一
护时 间 ， 别是 夏季 高温 和大 风天气 。 特 ② 加 强对 允许 伸 缩缝 间距 的计 算 。从设 计方 案来 讲 ，设计 尽 可能采 用无 缝设 计 以满 足施 工 的连续 性 及减少 施 工难度 。在设 计过 程 中 ， 人 员要 详细 收集 相关 资料 ， 对地 设计 针 基软 硬及 温差 大小 ， 选择伸 缩缝 的 间距 。 一般 水 池设 计 时主 要考 虑施 工 阶段 的最不 利 温差 和混 凝土 收缩 产 生的 当量 温差 ，保证 由于综 合 温 差对 混凝 土产 生 的拉应 力 与混凝 上 相应 龄期 的极限抗拉强度之比值符合安全要 求， 并按此条件复核设计假定的伸缩缝间距是否 满 足 。最不 利 温差一 般 可采 用混 凝土 浇 筑时 气 温 与混凝 土 达稳 定时 温度 之差 。当构筑 物 及 时 回填 土 时 ，由于地 下温 度一 般常 年 变化 不 大 ，混凝 土达 稳定 时 温度 可近 似取 当地 年 平 均温 度 ； 如 果工 程施 工周 期 较长 ， 能要 但 可 越 冬后 回填 情况 ，混 凝 土达 稳定 时温 度应 取 当地月 平均 最低 温度 。 ２ 后浇 带的设 置 ． ２ 当设计 较长 矩形 水 池时 ，设 计可 采用 后 浇 带 或 Ｕ Ａ加强 带 等 施 工 方 法来 减 少 混凝 Ｅ 土 收缩 产生 的 当量温 差 及不 利温 差 。后 浇带 的设 置 可避 免部 分不 利 的施 工前 阶段 温差 及 混凝 土 前期 收缩 产 生 的当量 温差 ，从 而增 大 了构 筑 物伸 缩缝 的允 许 间距 。后 浇带 的 间距 首 先 应考 虑 要 能 有效 地 削减 温 度 收缩 应 力 ， 其次 考 虑与 施工 缝结 合 。在正 常 的施 工条 件 下， 后浇 带 的 间距宜 为 ２ ～０ 。后 浇带 的保 ０３ｍ 留时 间 当然 越长 越好 ，但 必须 在施 工期 间 不 要影 响后 续 工序 ， 一般 不 应 少 于 ４ 天 ， 宜 Ｏ 最 ６天（ ０ 考虑施工可能 ） 。在此期间 ， 混凝土水 化热引起的早期温差影响基本消失 ，以及混 凝土 有 不少 于 ３％的 收缩 已完成 。 ０ 当设 计采 用 Ｕ Ａ混凝 土加 强带 时 ， Ｅ 依靠 加强 带 Ｕ Ａ混 凝土 较大 的膨胀 应变 ， 偿 两 Ｅ 补 侧混 凝 土的 温差应 变 。Ｕ Ａ加入 到普 通混凝 Ｅ
参考 文献
【】 长． 筑给 排水 工程 【】 京： １王增 建 Ｍ． 北 中国建筑
工 业 出版 社 ．９ ８ １９．
【】 静 ． ２张靖 水池 结构 设 计概 要 分 析【 ． 西建 Ｊ山 】
筑 ，Ｏ ５ ３ ：７ ６ ． ２ ０ 。 １ ２ ８ ６
中 国新技术新产品
一６ ３—
关键 词 ： 水池 结构 ； 设计 ； 施工
ห้องสมุดไป่ตู้
１对 地下水 位 的设 计进 行合 理的 确定 水 池 的 设 计 与 地 下 水 位 的标 高 密 切 相 关 。 由于 地下 水位未 掌握 好 而引 起结 构选 型 错误 及抗 浮不 够等 工程 事故 时有 发生 。根 据 现行 国家 设计 规 范 ，地 下水 位应 根据 地方 水 文资 料 ， 考虑可 能 出现的最 高地 下水位 。 般 一 设计均取用水文资料的最高地下水位。在 ５ ０ 年设 计基 准期 内，一般水 工 构筑 物地 下水 可 变作 用 的取用 按 “ 程结 构 可靠度 设 计统 一 工 标准 ”原 则确 定 ，不考虑 罕 遇洪水 的偶然 作 用。 但值得 注 意的是 ， 有些 工程地 质勘 察报 告 所提 供的 地下水 位未 能从 地方 水 文资料 分 析 得出， 而仅 反映勘 测期 间 的地 下水 位情况 。 如 果 详勘 在 当地枯 水期 进行 ，所 提供 的 地下 水 位标 高将无 法 被设计 取用 ，或 导致 结构 计算 的失误 。所 以设 计人 员应 详 细了解 当地 的 水 文情 况 ，对 未满 足设 计要 求 的地 质勘察 报 告 要 求 予 以补 充 。 要求考 虑 当地有 无暴 雨 、 节 季 性洪水 的 影响 ，是 否会 出现 由于地 表水 不 能 及时 排除 而引起 地 下水位 提 高 。土 建设 计人 员应结合对地下水位和地质情况的了解 ， 与 水工 艺 设计 人 员一 起 决定 水 池 的基 底 标 高 ， 综合 工 艺 流程 要求 、 建造 价 、 营成 本 、 土 运 投 产年 限等诸 多 因素 ， 制定 出方 案 。 例如 当地 下 水位较高或地质剖面有流沙层时 ，设计人员 应 考虑 是 否可适 当抬 高基 底标 高 ，减少 浮力 对 结构 影 响及避 开流沙 层 。 ２对 伸 缩缝 和后浇 带 的设 置进行 适 当设
计条件必须 向施工单位详细说明，做好相关 的技术交底 ， 并要求施工单位逐一落实。 而要 做好这些又要求设计人员要 了解施工 ，了解
