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1，2 中国市政工程东北设计研究总院有限公司 吉林长春 130000；
3 中铁十七局集团建筑工程有限公司 陕西太原 030000
摘要：伴随当前经济发展速度进一步加快，许多地区逐步开始进行城镇化的改造，然而在此过程中，由于制度没有进行完善，导致城镇化建设过程中也出现很多环境问题，尤其是污水问题，急需处理。本文针对污水处理厂当中的结构设计注意事项进行分析，让污水处理厂的结构更为完善。
关键词：污水处理厂；结构设计；抗浮验算；抗渗验算
1 结构设计原则
在污水厂设计的过程中，需要依照近期规划和远期规划相结合的原则，根据实际情况对污水处理系统进行设计，并且遵循高效低耗的原则。在污水处理厂当中，需要注意工业污水的处理，一定要做好预处理和无害化处理时，工业污水达标后，再向自然水体当中进行排放，另外设计的过程中，一定要保证经济合理，参数可靠，另外还需要对污水处理厂附近的绿化和美观进行考虑，在污水厂结构设计的过程中，需要注意以下几点，首先在污水厂结构设计的过程中，需要使工艺设计符合要求，保证受力均匀，结构安全，并且对建设成本进行一定的控制，其次，在设计污水处理厂结构的过程中，需要与项目的实际情况进行结合，综合考虑构建物的大小、水文条件、地质情况灯，对结构形式进行合理选择，第三，在污水厂结构设计的时候，一定要根据相关的标准和设计规范对结构受力情况进行合理分析，并且验算结构的抗裂性变形情况以及稳定性。
2 污水处理厂结构设计要点
2.1 混凝土抗渗
因为污水厂处理厂的构筑物在结构防渗型方面具有较高的要求，所以一定要加入防水膨胀剂，这样可以补偿混凝土的形变，另外还可以让水泥的用量减少，让抗渗性能进一步提高，另外再进行防水膨化剂使用的过程中，一定要根据相关规定来做好计算，对使用量进行管理和控制。
2.2 变形缝及混凝土膨胀加强带
分析现浇钢筋混凝土矩形构筑物，为了避免混凝土收缩形变而造成构筑物出现一定程度的开裂，需要注意伸缩缝的设置，另外还需要在构筑物的池壁、地板等位置进行混凝土膨胀加强带的设置，与此同时还需要在构筑物基础变化的位置进行沉降缝的设置，一般情况下，需要保证其宽度超过50毫米。
2.3 构筑物的底板壁厚拟定及抗浮设计
选取水泥池壁尺寸的过程中，一定要注意实际情况，尤其需要关注水池的顶部边界条件，平面形状以及相对位置等，在对侧壁壁厚取值的过程中，需要根据50毫米的倍数来进行测算，如果水池比较深，可以通过变厚度的方式来进行选择，一般情况下需要控制最小壁厚为200毫米。确认配筋率的过程中，需要根据裂缝宽度以及强度来进行测算，通常条件下配筋率需要设置在0.3%到0.8%的条件内，设置底板厚度的时候，通常条件下是壁厚的1.2倍到1.5倍之间，另外还需要对厂区设计过程中的最高洪水位标高以及地面标高进行考虑，厂区最小的最高地下水位标高需要控制在地面以下0.5米。
2.4 构筑物的抗裂措施
在进行构筑抗裂设计的过程中，需要分析以下几点，依照相关规定要求，地下室构筑物的伸缩缝距离需要控制在30米以内。露天构筑物当中的伸缩缝距离需要控制在20米。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，在进行结构配筋的过程中，需要通过小直径的配筋手段来进行操作让结构的抗裂性能进一步提高，设置伸缩缝的过程中，需要考虑污水处理厂的工艺尺寸和流程，可以通过后浇带式加强带来进行施工，另外还需要在构建构筑混凝土当中进行抗裂防水剂的添加。
3 污水处理厂结构设计中常见问题分析
3.1 混凝土裂缝
通常条件下，污水处理厂是由混凝土结构设计，依照构件的承载能力来对混凝土的强度等级进行设定，就有可能由于混凝土强度而过高而造成水泥使用量过多，由于水化热较大，会造成混凝土出现一定的形变，温度差也会导致混凝土出现一定的表面裂缝，对混凝土结构的抗渗性能造成破坏。
3.2 抗浮稳定性
这些年来，由于水浮力较大，地下结构往往会出现滑移或者失稳情况，在对污水处理厂进行结构设计的过程中，很多因素会造成水池出现上浮，对其分析可以发现主要原因有以下几点，首先在结构设计的过程中，只考虑了高度和强度的要求，对抗浮稳定性的计算比较忽视，其次，勘察报告不够精细，只是对常年地下水位进行了分析，第三，在施工期间没有专门设置抗浮性措施，结构设计师在设计污水处理厂结构的过程中，除了需要计算水池的稳定抗浮性外，还需要注意验算与石柱相连的结构、底板和顶板的抗浮稳定性。
4 污水处理厂结构设计中常见问题的解决措施
4.1 抗渗设计
因为在常温条件下，混凝土结构一般情况下是带裂工作的，所以控制污水处理厂的水池结构裂缝是非常不容易的，在对污水池的结构进行设计的过程中，需要注意对结构裂缝进行控制，确保在可以承受的范围之内。比如说，在操作的过程中，使用一些活性掺合料来让水泥的使用量减少，另外还需要依照相关规范，对沉降缝和伸缩缝进行设置，防止在外界情况出现变化的时候，水泥结构出现不规则应力而造成一些形成裂缝，另外，还需要注意在同一方向上使用同一直径的钢筋。在水泥池结构设计的过程中，需要对穿墙管道的数量和位置进行充分考虑，防止在施工之后进行开凿。水池结构需要做好裂缝宽度的检测，另外在水池施工的时候，需要通过以下手段来进行防渗漏处理，首先不要在温度较高的环境下来进行施工，避免由于温度差而导致温度变形，从而造成大量裂缝，其次需要对水泥和水灰的比例进行严格控制，避免较大的水化热而出现了裂缝，第三再进行施工的过程中，一定要严格控制混凝土的质量以及坍落度，需要通过振捣，让混凝土的密实程度增强，还要做好相关的养护工作，让混凝土的抗裂程度进一步提高，避免裂缝发展。
4.2 抗浮稳定性设计
水池浮力是对水池抗浮稳定性产生影响的一个重要因素，水池的抗浮稳定性主要包含了局部康复稳定性和整体康复稳定型，如果水池当中的浮力比水池的抗浮力大，就会导致水质出现抗腐蚀问的问题，当前国内还没有相关的规范来要求水池的结构设计，很多工程师都是依照手算的结果来设计水池的。笔者依照自己的多年从业经验，与相关规程进行结合，整理了水池结构抗浮设计的相关要求。
4.2.1 整体抗浮验算
计算整体康复稳定性的过程中，可以通过阿基米德原理来做好抗浮计算，确保结构抗浮力R=GK。另外还需要注意浮力作用值S的比值必需要小于1.05.在整体抗浮设计的过程中，水头高度一般情况下可能出现一定的误差，所以在设计的时候一定要对地下水的高度还有预计地下水的高度进行判断。结构抗浮力主要与底板外生部分上部覆土的重量、覆土的厚度以及结构自重等有关，如果整体抗浮无法达到要求可以增加结构自重或者让覆土厚度增加等方式，增加抗浮力，另外也可以进行抗浮构建的增设，在对抗浮构件进行设计的过程中，需要合理选择抗浮构件。
4.2.2 局部抗浮验算
如果是在设计计算一些上部载荷较大或者上部有结构的水池时，需要注意其整体稳定性的条件下，还需要对其上部载荷较小的部分分块以及上部没有结构构件的分块进行局部稳定性的计算。在计算的过程中，和整体稳定性计算比较相似，对结构底板规律进行分析，在验算水池底板结构局部抗浮稳定性的过程中，需要注意对底板在浮力条件下的弯矩进行计算，并且做好结构配筋工作。
参考文献：
[1]建筑地基基础设计规范GB50007-2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2]司兴春.高层建筑地下室防水工程施工技术分析[J]..科技传播，2011（15）.
论文作者:皮继伟1,运宏博2,梁玉柏3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/30
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