广州市净水有限公司 广东广州 510000
摘要：在新时代背景下，我国的污水处理工程也取得了快速的发展，地下污水处理厂也是污水处理厂的一种基本形式。相比较地上污水处理厂，全地下污水处理厂的设计无论是考虑周边的环境因素还是对土地资源的节省方面，都有较大的优势。但是分析地下污水处理厂的结构非常复杂，并且空间结构布置的较为复杂，与地上污水处理厂的结构不同，地下污水处理厂的结构设计需要考虑的因素更多，例如地下水载荷，水压力等。本研究针对地下污水处理厂结构设计要点展开了一系列的阐述，首先分析了地下污水处理厂的主要设计条件，然后就地下污水处理厂在结构设计方面存在主要问题进行了分析，最后分析了地下污水处理厂的结构设计要点。
关键词：地下；污水处理厂；结构设计；要点；污水处理
1.前言
社会在不断发展，城市化进程不断加快，为了满足社会发展的整体需要，城市的城区面积在不断外扩，城市污水处理厂的数量在不断增加，很多城市污水厂的初期设计都集中在郊区位置，现在逐渐朝着城市中心延伸。随着一些商业建筑以及住宅建筑的开发进程日益加快，很多污水处理厂被包围在建筑内部。但是城市市中心的土地价值非常高，如果污水处理厂占用的面积过于大，就会出现很大的土地征用费用。所以为了解决高昂的土地征用费用，大量的地下污水处理厂不断兴起，相比较地上污水处理厂，地下污水处理厂具有很多优势，首先基本上不占用地上空间；其次高度集中一体化，对于周边环境造成的影响很小。因此，值得在污水处理系统推广。
2.地下污水处理厂主要的设计条件分析
地下污水处理厂的整体设计规模不一致，一般在地下有两层设计，负一层为污水处理设备车间，负二层为水处理的沉淀池以及管道系统，在地面以上有管理用地。为了最大限度的控制污水处理厂工程建设造价，减少对土地资源的占用。首先需要明确工程的设计条件，所以需要明确各层土的分布规律及岩石的特点。在明确各个土层特点的基础上才能展开施工，确保地下污水处理厂的结构设计合理。
3.地下污水处理厂在结构设计方面经常存在的问题
3.1 混凝土结构出现裂缝
同地上污水处理厂的结构设计类似地下污水处理厂也需要采用混凝土结构，但是正是由于混凝土结构的使用才使得在污水厂的结构设计方面经常出现问题。混凝土结构出现裂缝现象是常见的问题之一。一旦明确混凝土强度的等级需要考虑构件的承载负荷，但是只是一味的按照既定的承载负荷设定混凝土的强度，很可能会出现混凝土结构的强度和水泥量的多少不匹配，一旦有过量的水化热存在就会导致混凝土结构出现变形，温度差的存在正是混凝土结构表面出现裂缝的原因。
3.2 抗浮稳定性不佳。
地下污水厂在结构设计方面遇到的另外一个难题就是受到水浮力的影响很大，由于水浮力过大导致滑移，结构稳定性差的工程案例有很多，导致抗浮性不稳定的原因有很多，首先在进行结构设计的时候只是考虑到强度和刚度的要求，而对于抗浮性没有严密的计算；其次，没有精确的勘探报告；在施工过程中没有做好抗浮措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆鉴于这些问题所在，需要地下污水处理厂的结构设计师考虑工程实际，对于工程整体的抗浮性进行严密的设计和计算，确保工程结构的稳定性。
4.地下污水处理厂结构设计要点分析
4.1 关于地下污水厂总体结构的设计
根据地下污水处理厂的结构特点，明确箱体的总长度以及总宽度。一个来讲，地下两层设计采用现浇混凝土结构，负一层为钢筋混凝土结构，负二层为整体钢筋混凝土自防水结构水池。负一层的结构箱体的地板采用整体筏板的形式，其顶板的结构为主次梁，次梁是十字形布设，这样能够充分将梁体的横截面充分应用起来，最大限度的减少顶板的厚度。
4.2 关于地下污水厂的地基设计
关于地下污水厂结构的地基设计，首先需要就深基坑支护的型号明确，然后选择止水帷幕，锚杆及锚索，需要掌握整体结构的计算方法，就结构的布设形式及选型设计进行合理的选择。在地基设计的时候还需要将地下污水处理厂的工程地质条件明确，由于地下污水厂的基坑支护设计的关键点较多，所以需要明确以下结构设计，需要做好深基坑的支护桩设计，需要做好止水帷幕的设计，需要做好预应力抗拉锚索设计。
4.3 关于抗震参数的设计
抗震参数的设计也是地下污水处理厂结构设计过程中的要点之一，根据地下污水处理厂工程的场地的抗震设防烈度，设计的基本地震加速度。明确地下污水厂的设计的周期性特征值。对于地下污水厂抗震参数的明确需要严密结合污水处理厂建设工程的实际，这样确定的值才是符合工程建设需要的，确保地下污水处理厂建设的质量。
4.4 分析地下污水厂结构内力
做好地下污水处理厂结构设计需要就地下污水厂的结构内力进行分析，由于该污水处理厂的水处理池，例如沉淀池，水解酸化池及污泥浓缩池等都是在负二层位置，在加上箱体内部的水池布置缺乏规律性，所以出现了很多错层以及夹层，如果仍然采用传统的模型计算的方法无法将底板及外墙内力精确的计算出来，所以对负二层箱体的结构设计采用建模分析，就工程实际载荷情况进行全程模拟分析，这样能够将单纯的模型计算存在的不足弥补。箱体的负一层位置是污水处理设备用房以及运输消防通道，整体的结构体系是框架体系，箱体的上端是疏散通道，通风系统，全部是框架结构。如果就模型的计算采用传统的方式进行计算，那么负一层的楼板由于工艺检修的原因，导致很多检修孔的存在，这样就不能保障满足不动铰支座的设定要求，通过元分析可以看出，箱体的外墙处于负一层的楼板位置，而不是不动铰支座。
4.5 无缝设计
结合地下污水处理厂的箱体结构特点，根据相关的规范要求需要设置永久的变形缝。由于变形缝自身内部设计的因素，通常使用橡胶止水带结构，所以很容易出现渗漏，一旦渗漏现象出现就很难修补，这也是很多地下工程出现渗漏的原因。因此，为了解决这一难题，在进行地下污水处理厂施工的是补偿收缩混凝体技术，在混凝土结构中加入一定量的膨胀剂，将混凝土的限制膨胀率提升。这样能够在很大程度上减少裂缝的出现，不断提升结构的严密性。
4.6 做好抗裂防渗措施
做好抗裂缝防渗措施，首先按照裂缝宽度进行配筋，然后采用防渗混凝土结构，明确抗渗等级，在使用混凝土结构的时候需要将混凝土的水灰比以及胶凝材料的具体用量，严格控制，添加膨胀剂的时候需要控制好量；还需要结合具体的防腐蚀措施，对于箱体内部水处理池涂刷防腐蚀层，因为很多污水处理药剂是强腐蚀性的，例如聚合硫酸铁，三氯化铁等。地下污水厂的负二层是全封闭设计，所以当需要观察池体的时候会受到限制，一旦出现问题也不能及时发现，因此需要专门做防腐，增加涂层的耐久性。
5.结语
综上所述，随着社会的不断发展，水污染现象日益突出，污水处理厂是净化污水的主要场所，已经成为了环境保护重要的工具，地下污水处理厂是未来城市污水处理厂的发展方向，其中地下污水处理厂的结构设计时污水厂运行的重中之重，所以有必要结合实际的污水处理厂的运行情况，分析结构设计过程中存在的主要问题，然后不断促进地下污水处理厂结构设计的优化。
参考文献：
[1] 王丹.城市污水处理厂结构设计要点分析[J].科技论文与案例交流，2016（08）
[2] 李同.正定新区全地下污水处理厂结构设计要点[J].中国给水排水，2016（04）
论文作者:陈泽滨
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/11
标签：污水处理论文; 地下论文; 结构设计论文; 结构论文; 污水论文; 箱体论文; 混凝土结构论文; 《基层建设》2017年第25期论文;