蓄水池结构设计和施工43918.docx

蓄水池结构设计和施工蓄水池是用人工材料修建、具有防渗作用的蓄水设施。根据其地形和土质条件可以修建在地上或地下，即分为开敝式和封闭式两大类，按形状特点又可分为圆形和矩形两种，因建筑材料不同可分为：砖池、浆砌石池、混凝土池等。蓄水池布置原则和水窖基本相同。 表1  蓄水池规格、容积表         名 称     尺类 型                寸矩  形   池圆  形   池备  注池长(m)池宽(m)池深(m)容积(m3)直径(m)池深(m)容积(m3)池高(m)开敝式4.03.03.0363.03.0210.3计算蓄水量量时，要要减去超超高部分分4.03.53.5493.53.5340.34.04.04.0644.03.0380.35.04.03.0604.03.5440.36.04.03.0725.03.0590.38.04.03.0965.03.5690.38.04.03.51125.04.0780.3封闭式6.03.03.0543.03.0210.38.03.03.5843.03.5240.38.03.04.0963.04.0280.310.03.03.0903.53.5340.310.03.03.51054.03.0380.315.03.03.51574.03.5440.320.03.03.52104.04.0500.3    普普通蓄水水池容积积一般为为501000m3，特殊殊情况蓄蓄水量可可达2000m33，表11列出宁宁夏省蓄蓄水池的的主要尺尺寸和容容积表，供供参考。（一）蓄蓄水池结结构设计计要求    蓄蓄水池结结构设计计除应符符合前述述蓄水工工程设计计要求外外，尚应应考虑下下列要求求：1荷荷载组合合：不考考虑地震震荷载，只只考虑蓄蓄水池自自重、水水压力和和土压力力。对开开敞式蓄蓄水池，荷荷载组合合为池内内满水，池池外无土土；对封封闭式水水池，荷荷载组合合为池内内无水，池池外有土土。计算算时，浆浆砌石砌砌体及混混凝土的的容重取取为2.4t/m3。地下式式水池，池池壁外面面回填土土要求夯夯实，计计算土压压力时填填土容重重取为11.8tt/m33，内摩摩擦角取取为300°。2应应按地质质条件推推求容许许地基承承载力，如如地基的的实际承承载力达达不到设设计要求求或地基基会产生生不均匀匀沉陷，则则必须先先采取有有效的地地基处理理措施才才可修建建蓄水池池。蓄水水池底板板的基础础要求有有足够的的承载力力、平整整密实，否否则须采采用碎石石（或粗粗砂）铺铺平并夯夯实。3蓄蓄水池应应尽量采采用标准准设计，或或按五级级建筑物物根据有有关规范范进行设设计。水水池池底底及边墙墙可采用用浆砌石石、素混混凝土或或钢筋混混凝土。最最冷月平平均温度度高于55的地区区也可采采用砖砌砌，但应应采用水水泥砂浆浆抹面。池池底采用用浆砌石石时，应应座浆砌砌筑，水水池砂浆浆标号不不低于MM10，厚厚度不小小于255cm。采采用混凝凝土时，标标号不宜宜低于CC15，厚厚度不小小于100cm。土土基应进进行翻夯夯处理，深深度不小小于400cm。池池墙尺寸寸应按标标准设计计或按规规范要求求计算确确定。4蓄蓄水池的的基础是是非常重重要的，尤尤其是湿湿陷性黄黄土地区区，如有有轻微渗渗漏，危危及工程程安全。因因而在湿湿陷性黄黄土上修修建的蓄蓄水池应应优先考考虑采用用整体式式钢筋混混凝土或或素混凝凝土蓄水水池。地地基土为为弱湿陷陷性黄土土时，池池底应进进行翻夯夯处理，翻翻夯深度度不小于于50ccm；如基土土为中、强强湿陷性性黄土时时，应加加大翻夯夯深度，采采取浸水水预沉等等措施处处理。5蓄蓄水池内内宜设置置爬梯，池池底应设设排污管管，封闭闭式水池池应设清清淤检修修孔，开开敞式水水池应设设护栏，护护栏应有有足够强强度，高高度不低低于1.1m。（二）蓄蓄水池结结构特点点1开开敞式圆圆形蓄水水池    开开敞式蓄蓄水池池池体由池池底和池池墙两部部分组成成。它多多是季节节性蓄水水池，不不具备防防冻、防防蒸发功功效。圆圆形池结结构受力力条件好好，在相相同蓄水水量条件件下所用用建筑材材料较省省，投资资较少。开开敞式圆圆形浆砌砌石水池池地基承承载力按按10 t/mm2设计，池池底板为为C155混凝土土，厚度度10ccm，池池壁为MM7.55浆砌石石，其厚厚度根据据荷载条条件按标标准设计计或有关关规范确确定，表表2列出出开敞式式圆形浆浆砌石水水池主要要尺寸、工工程量及及材料用用量表，供供参考。2开开敞式矩矩形蓄水水池矩形蓄蓄水池的的池体组组成、附附属设施施、墙体体结构与与圆形蓄蓄水池基基本相同同，不同同的只是是根据地地形条件件将圆形形变为矩矩形罢了了。但矩矩形蓄水水池的结结构受力力条件不不如圆形形池好，拐拐角处是是薄弱环环节，需需采取防防范加固固措施。当当蓄水量量在600m3以内时时，其形形状近似似正方形形布设，当当蓄水池池长宽比比超过33时，在在中间需需布设隔隔墙，以以防侧压压力过大大使边墙墙失去稳稳定性，这这样将一一池分二二，在隔隔墙上部部留水口口，可有有效地沉沉淀泥沙沙。图33-122为开敞敞式矩形形蓄水池池结构图图，其池池底为CC19混混凝土，厚厚20ccm，立立柱为CC19钢钢筋混凝凝土，池池壁为224cmm厚砌砖砖，采用用M100水泥砂砂浆抹面面防渗，厚厚3cmm，池体体顶盖用用混凝土土空心板板。3.封封闭式圆圆形蓄水水池封闭式式蓄水池池池体大大部分设设在地面面以下，它它增加了了防冻保保温功效效，保温温防冻层层厚度设设计要根根据当地地气候情情况和最最大冻土土层深度度确定，保保证池水水不发生生结冰和和冻胀破破坏。封封闭式蓄蓄水池结结构较复复杂，投投资加大大，其池池顶多采采用薄壳壳型混凝凝土拱板板或肋拱拱，以减减轻荷载载和节省省投资。甘甘肃省封封闭式圆圆柱形混混凝土蓄蓄水池池池深径比比取值范范围为11.21.88，其蓄蓄水池底底部为反反拱，池池底铺三三七灰土土厚300cm，其其上再浇浇筑混凝凝土厚110cmm，池壁壁为现浇浇混凝土土，厚110cmm，混凝凝土表面面抹一层层水泥砂砂浆加强强防渗。盖盖板为铁铁丝网预预制混凝凝土，标标号C118。池池颈为砌砌砖水泥泥砂浆抹抹面。其其技术数数据见下下表。表2  甘肃省省圆柱形形蓄水池池技术数数据表容积(m33)直径(m)壁厚(cmm)池深(m)挖方(m33)填方(m33)混凝土(mm3)水泥(T)砂(m3)石子(m33)水(m3)152.5103.124.94.223.720.841.993.201.0202.5104.129.84.224.521.032.433.901.5253.0103.639.06.845.161.172.774.441.7303.0104.344.66.845.851.333.145.032.04封封闭式矩矩形蓄水水池    矩矩形蓄水水池适应应性强，可根地形、蓄水量要求采用不同的规格尺寸和结构形式，蓄水量变化幅度大。封闭式矩形蓄水池池底为M7.5水泥砂浆砌石，厚40cm，其上浇筑C19混凝土，厚15cm，池壁为混凝土，厚15cm，顶盖采用混凝土空心板，上铺炉渣保温层，厚1.0m，覆土层厚度30cm，并设有爬梯及有关附属设施。（三）蓄蓄水池施施工    尽尽管蓄水水池的结结构形式式有开敞敞式和封封闭式，形形状有圆圆形和矩矩形之分分，但施施工程序序基本相相同，下下面只就就开敞式式圆形（浆浆砌石）蓄蓄水池和和封闭式式矩形（砖砖砌墙）蓄蓄水池施施工建造造予以介介绍。1开开敞式圆圆形蓄水水池（浆浆砌石墙墙）    施施工程序序分为：地基处处理、池池墙砌筑筑、池底底建造、防防渗处理理、附属属设施安安装施工工等部分分。（1）基基础处理理。施工工前应首首先了解解地质资资料和土土壤的承承载力，并并在现场场进行坑坑探试验验。如土土基承载载力不够够时，应应根据设设计提出出对地基基的要求求，采取取加固措措施，如如扩大基基础，换换基夯实实等措施施。（2）池池墙砌筑筑（1）按图纸纸设计要要求放线线，严格格掌握垂垂直度、坡坡度和高高程。（2）池墙砌砌筑时要要沿周边边分层整整体砌石石，不可可分段分分块单独独施工，以以保证池池墙的整整体性。（3）池墙采用用的各种种材料质质量应满满足有关关规范要要求，浆浆砌石应应采用座座浆砌筑筑，不得得先干砌砌再灌缝缝。砌筑筑应做到到石料安安砌平整整、稳当当，上下下层砌石石应错缝缝，砌缝缝应用砂砂浆填充充密实。石石料砌筑筑前，应应先湿润润表面。（4）池墙砌砌筑时，要要预埋（预预留）进进、出水水管（孔孔），出出水管处处要做好好防渗处处理。防防渗止水水环要根根据出水水管材料料或设计计要求选选用和施施工。（5）池墙内内壁用MM10号号水泥砂砂浆抹面面3cmm厚，砂砂浆中加加入防渗渗剂（粉粉），其其用量为为水泥用用量的33%55%。（3）池池底建造造。池底底施工程程序分底底土处理理、浆砌砌块石、混混凝土浇浇筑等环环节。（1）底土处处理。凡凡是土质质基础一一般都要要经过换换基土，夯夯实碾压压后才能能进行建建筑物施施工。首首先在池池旁设高高程基准准点，根根据设计计尺寸开开挖池底底土体，并并碾压夯夯实底部部原状土土。回填填土可按按设计施施工要求求采用33:7灰灰土，11:100水泥土土或原状状上，采采用分层层填土碾碾压、夯夯实。原原土翻夯夯应分层层夯实，每每层铺松松土应不不大于220cmm。夯实实深度和和密实度度应达到到设计要要求。夯夯实后表表面应整整平。回回填土含含水量宜宜按表33-7的的规定取取值。表表3列出出了野外外用手鉴鉴别土的的含水量量值。表3   回填填土料适适宜含水水量范围围土料种类砂壤土壤土重壤土粘土含水量范围围（%）915121551620019233表4   野外外用手鉴鉴别土的的含水量量表含水量（%）鉴  别   方  法含水量（%）鉴  别   方  法13155用手勉强可可捏成自自来水笔笔粗，裂裂缝多21222搓成铅笔心心粗，光光滑，弯弯曲易断断15166搓成铅笔粗粗，有裂裂缝23244用手指一搓搓，指上上粘泥17188搓成铅笔心心粗，有有裂缝25266脚踏上即陷陷下，脚脚去后恢恢复原状状，有裂裂缝注：摘摘自小小型水利利手册，陕陕西省水水利学校校编。    人人工夯实实，每层层铺土厚厚0.115m，夯夯打时应应重合11/3，打打夯时，各各处遍数数要相同同，不能能漏打和和少打，边边墙处更更应夯打打密实。干容重要求达到1.51.6g/cm3。机械碾压时，铺土厚度0.200.25m，碾压遍数根据压重和振动力确定。（2）浆砌块块石。地地基经回回填碾压压夯实达达到设计计高度时时，即可可进行池池底砌石石，当砌砌石厚度度在300cm以以内时，一一次砌筑筑完成，砌砌石厚度度大于330cmm时，可可根据石石料情况况分层砌砌筑。浆浆砌石同同样应采采用座浆浆砌筑，然然后进行行灌浆，用用碎石填填充石缝缝，务必必灌浆密密实，砌砌石稳固固。（3）混凝土土浇筑。在在浆砌石石基础上上浇筑混混凝土，标标号不低低于C115，厚厚度不小小于100cm，依依次推进进，形成成整体，一一次灌筑筑完成，并并要及时时收面三三遍，表表面要求求密实、平平整、光光滑。（4）池墙、池池底防渗渗。池底底混凝土土浇筑好好后，要要用清水水洗净清清除尘土土后即可可进行防防渗处理理，防渗渗措施多多种多样样。可采采用4225号水水泥加防防渗剂用用水稀释释成糊状状刷面，也也可喷射射防渗乳乳胶。（5）附属设设施安全全施工。蓄蓄水池的的附属设设施包括括沉沙池池、进水水管、溢溢水管、出出水管等等。其结结构形式式和施工工工艺相相差不大大，将在在下节中中予以介介绍。2封封闭式矩矩形蓄水水池（砖砖砌墙）    施施工程序序可分为为：池体体开挖、池池墙砌筑筑、池底底浇筑、防防渗处理理、顶盖盖预制安安装和附附属设施施安装施施工等。    池池体开挖挖。要根根据当地地土质条条件确定定开挖边边墙坡度度。垂直直开挖，即即使是特特别密实实的土体体，也只只允许挖挖深2mm左右，当当池体深深度大于于2m时，开开挖时都都要有坡坡度，以以确保土土体稳定定（表55）。表5    基基坑开挖挖边坡坡坡度参考考表土质类别挖深小于33m挖深为35m土质类别挖深小于33m挖深为35m粘    土1:0.2251:0.333无粘性砂土土1:0.7751:1.00砂质粘土1:0.3331:0.550淤  土1:3.001:4.00亚 砂 土土1:0.5501:0.775岩  石1:01:0    在在确定池池体开挖挖尺寸时时，要根根据土质质、池深深选定边边坡坡度度，然后后根据池池底尺寸寸确定开开挖线。开开挖过程程要施工工放线，严严格掌握握坡度，池池深开挖挖要计算算池底回回填夯实实部分和和基础厚厚度，要要求一次次按设计计要求挖挖够深度度，并进进行墙基基开挖。（2）池池墙砌筑筑。按设设计要求求挖好池池体后，首首先对墙墙基和池池基进行行加固处处理，然然后砖砌砌池墙。砖砖砌矩形形池受力力条件不不如圆形形池、要要加设钢钢筋混凝凝土柱和和上下圈圈梁（圆圆形蓄水水池可不不设）。砖砖砌墙体体时，砖砖要充分分吸水。沿沿四周分分层整体体砌筑，坐浆要饱满，墙四周空隙处要及时分层填土夯实。墙角混凝土柱与边墙要做好接茬。先砌墙，后浇筑混凝土柱。圈梁和柱的混凝土要按设计要求施工。（3）池池底浇筑筑和防渗渗处理。施施工程度度同开敞敞式圆形形蓄水池池。（4）池盖混凝土预制安装。池盖混凝土可就地浇筑或预制板安装，矩形蓄水池因宽度较小，一般选用混凝土空心板预制板件安装，施工简便。板上铺保温防冻材料，四周用24砖墙浆砌，池体外露部分和池盖保温层四周填土夯实，以增强上部结构的稳定和提高保温防冻效果。（5）附附属设施施安装施施工。附附属设施施包括沉沉沙池、进进水管、检检查洞（室室）及扒扒梯、出出水管等等。扒梯梯在安装装出水管管的侧墙墙上按设设计要求求布设，砌砌墙时将将弯制好好钢筋砌砌于墙体体内。顶顶盖预留留孔口，四四周砌墙墙，比保保温层稍稍高，顶顶上设混混凝土板板，在顶顶盖混凝凝土板安安装后即即可进行行扒梯施施工。