地下水池的抗浮设计

地 下 水 池 的 抗 浮 设 计 蒯玉根 关键词：地下水池；抗浮设计；荷载；浮力 中图分类号! "# $%&’( 文献标识码：) 文章编号：*+++, %$-.（-++%）+-,+*%*,+- !"#$%& ’( )"#$#*$&% (+’,*,*$’& (’) -&!")%)’-&! .’’+ !"#$ %&’() /01 23456! /0123435/01 65578 129:40 5; 329:9<:04 ;75=<=<:508 75=18 ;75=<=<:50 地下水池（如污水处理池，住宅供 水池等）是常见的构筑物，但往往得不 到设计人的足够重视，经常出现设计 失误，致使水池破坏，其主要原因是水 池的抗浮验算不能满足要求。 7 水池的结构形式及方案选择 沉淀池、滤池等用于污水处理的 水池，其结构形式及有关尺寸主要是 由工艺决定的；而贮水池的结构形式 及尺寸主要由结构经济性、用地面积 及用户要求确定。一般容量在 ( +++>( 以内的水池以圆形为好；容量大于 ( +++ >(者以矩形较经济；容量在 &++ >(以内时，池壁可以做成等截面，大于 &++>(者可做成沿高度方向的变截面 池壁。 8 水池的荷载（仅限于与抗浮有关者） 897 池顶荷载 池顶荷载包括恒荷载或活荷载， 恒荷载为覆土重、防水层重和结构自 重。整体式水池的防水层仅用冷底子 油打底，然后刷一层热沥青，其重量可 略去不计。池顶覆土的作用是保温和 抗浮。活荷载考虑的因素是上人、堆料 及车载。 898 池底荷载 池底所受的荷载是垂直向上的， 池底单位面积上的荷载为： !底?! 顶@（柱重@池重）A底板面积 式中池顶荷载 ! 顶是单位面积荷 载（包括顶盖自重），柱重为所有柱的 总重。 : 水池的抗浮计算 :97 水池的总体抗浮按下式计算 （水池总自重@垫层总重@池顶覆 土重）A总浮力!*’-& 总浮力?" 底B（#C@$*@$-D%C 式中 " 底———水池底面积，必须算至 最外周边； #C———地下水位至底板面层的 高度； $*———底板厚度； $-———垫层厚度； %C———水的密度，取 *+ EF A>(。 上式只适用于平底水池。 :98 水池的局部抗浮计算 局部抗浮设计仅用于有支柱的封 闭水池，若整体抗浮得到满足，而总抗 浮力分布均匀，且通过池壁所传递的 抗浮力所占比例过大时，池底浮力将 使支柱发生向上的位移，从而造成板 底及顶板破坏。只有通过柱子及板底 传递的底面单位面积的抗浮力和底面 单位面积浮力得以平衡，即局部抗浮 得到满足，才能避免这种危险，局部抗 浮的计算式如下： & A %CG#C@$*@$-D!*’+ 式中 &为顶盖、中间支柱、底板、垫层 等自重及覆土重传给池底面单位面积 上的抗浮力。 ; 满足抗浮要求的措施 当整体抗浮和局部抗浮不能满足 时，均应采取抗浮措施： （*） 封闭水池可用增大覆土厚 度的办法来解决； （-） 开敞式水池的整体抗浮不 能满足时，可将底板挑出池壁以外，在 上面压土或块石以增大抗浮力 （这种 方法同样适用于封闭水池），此时底板 应以浮力作为均布荷载进行强度及抗 裂计算； （(） 在地形受到限制而不能用 上述两种方法时，可采用锚桩抗浮。 < 顶盖厚度的确定 水池的顶盖一般均有覆土，由于 长期承受大荷载作用，钢筋保护层厚 度大，则单向板厚宜大于或等于 ’ A -&， 且!H+>>。 = 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 实例 某封闭式 %++ < 地下水池，用于住 宅楼供水，其上覆土 (++ >> 厚，矩形 结构，长B宽B高?*$’->B.’*>B&’H >， 池底为风化岩层（砂岩），池四边附近 均建有构筑物，地势极低，地下水位很 高（几乎与地面持平），因此抗浮是设 计的重要内容。 =97 池顶荷载 顶板重力 .’-& EF A >-，覆土重 力 &’% EF A >-，活载（考虑消防车）*+ EF A>-，则 !顶?-*’.& EF A>-。 =98 池底荷载： ! 底?! 顶@池壁重 A底板面积?&*’.( GEF A >-D。 =9: 水池的抗浮验算 水池的整体抗浮： 水池总自重荷载?% H.$ EF； 垫层总重荷载?-%* EF； 池顶覆土荷载?&..’. EF； 总浮力?. .*+ EF； 抗浮力?水池总自重荷载@垫层总 重荷载@池顶覆土荷载?& $$%’. EF； 抗浮力 A总浮力?+’I$J*’-&。 计算结果表明，不满足抗浮要求。 根据现有场地情况，底板不能外挑以 增大抗浮力，埋深也不可能加大，而覆 土亦无法增加，于是考虑底板下设锚 桩基础以增加抗浮力，锚桩需进入风 化岩中。底板所受浮力设计值为 $(’& EF A>-。 蒯玉根，女，*H.- 年 $ 月生，湖南汨罗人，长岭 炼化岳阳工程设计有限公司，高级工程师， %*%+*-，湖南岳阳 收稿日期：-++(,*+,+I 建 筑 技 术 K3LM:<2L 文章编号：!"""; ,:76（7"",）"7;"!,7;"% !""!#$% &" #’()*!% &" +($!,-(. %$,!)*$’ -) )!/ #&0!% &) ,!.-(1.! 0!*,!! &" (,#’-$!#$2,(. %$,2#$2,! !"#$% &’( )&#$% *+(,+- ./$% 01+-21’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结构设计的基本目的，是以一定 的技术手段，使结构在预定的使用期 限内具备预定的功能，故结构设计问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 一直为人们所重视。尽管可靠度理 论是否已完善到可以用于规范的程 度，在国际上仍有争论 W!X，但它仍是当 今国际上为各国所普遍采用的结构设 计方法。在现行的结构可靠度设计统 一标准中，均定义结构可靠性是结构 在规定的时间内，在规定的条件下，完 成预定功能的能力；而结构可靠度的 定义是结构在规定的时间内，在规定 的条件下，完成预定功能的概率。规定 的时间指的是设计基准期（&"年），设计 基准期是为确定可变作用及与时间有 关的材料性能而选用的时间，它不等同 于建筑结构的设计使用年限。规定的 条件是指正常设计、正常施工、正常使 用（若设计、施工违反规范，出现差错， 或在使用、管理、维护中因玩忽职守而 发生事故导致发生早期破坏，属人为 的主观错误，不能认为是正常条件）。 预定的功能是指结构在经济合理的前 提下，在安全性、适用性与耐久性方面 的要求。在我国，结构可靠度的概念及 计算理论已引入建筑结构设计的规范 体系，并在评价结构性能时将其作为 基本指标而制定了相应的国家标准， 在结构工程的铁路工程、公路工程、港 口工程、水利水电工程等各个领域内， 结构可靠度的研究工作已得到广泛的 开展。 随着我国建筑业高速发展，原规 范已不能适应客观形势要求，而我国 加入世贸组织后，建筑领域也要与国 际接轨，使之具有国际竞争力。根据上 述特点，建设部于 !))) 年 : 月在北京 会同学术界专家讨论了关于制订建筑 行业新规范的问题，并就各种材料结 构设计规范修订后的安全度水平作出 定量评估。为此，根据新规范修订内 容，对钢筋混凝土结构、砌体结构、钢 结构、冷弯薄壁型钢结构及木结构的 安全度水准进行了计算分析，这也是 江 辉，!):" 年 ) 月生，浙江台州人，浙江大学， 在职工程硕士研究生，台州市基础设施建设 投资有限公司，工程师，%!2"""，浙江台州 收稿日期：7""%;!!;"2 建 筑 技 术 >BJ@DIAJIKBA