某水厂池体抗浮验算分析与处理
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１抗 浮穗 定验 算 方法与 抗浮 方案
当池底板面处于地下水位 以下 ，或位于地表滞水层 内而 又 无 排 水 措 施 时 ，地 下 水 或 地 表 滞 水 会 对 水 池 产 生 浮力 。 当 水 池 处 于 空池 状 态 时 ，由 于 水 池 自重 不 能 满 足 抗 浮 要 求 ，或 猛下暴雨致 地下 水位 突然增高产生浮力增大 ，水池 有可能被 水 浮力 托起 或 池 底 板 和 顶 板 被 浮 力 顶 裂 的危 险 。此 时 ，应 对 水 池 进 行 抗 浮 稳 定 验 算 。 １．１ 有 关 抗 浮 设 计 的 现 行 规 范 规 定
（１）换填法 ＋水池配重抗浮法 。即将基础下一定范 围内 的土层挖去 ，然后 回填 以强度较高 、性能稳定 、具有抗侵蚀 性 的砂 、碎石 、素土 、灰土 、煤渣等材料 ，并夯实至密实。本池 体 底板宽度较大 ，换填土层厚度小于 １／４基础宽度 ，地基压力扩 散角 ０取 ０。 ，需对粉质粘土进行换填 ，换填厚度取 ４ｍ。
（２）深 层 搅 拌 法 ＋水 池 配 重 抗 浮 法 。深 层 搅 拌 法 是 利 用 水 泥 、石灰等材料作为 固化剂 ，通过特制的深层搅拌机械 ，就 地将 软土和固化剂强制搅 拌 ，使软土硬结成具有整体性 、水 稳性 和一定强度的加 固体 ，从 而提 高地基 土强度 和增 大变形 模 量 。本Ｔ 程采用单 轴深层搅拌 水泥土桩进 行处理 ，桩 径 ０，５ｍ，桩距 １．２ｍ，正方形布置 ，桩 长 ７．０ｍ，持力层 为粉砂夹粉 质 粘 土 ，总 共 布 置 ｌ １７０根桩 ，水 泥 土抗 压 强度 等 级 不 小 于
匀 性 ：
（甑＋ 甑１ｋ＋ ｇ姚 ＋Ｇｄ／Ａ ，Ｐ ≥１．０５
（３）
· １００·
■能 源 与 环保
翘：Ｉ乏建前
２０１６车
不满足要求 ，需采取措施进行抗浮 。 （３）承载 力验 算 分析 。池底 板 地基 应 力 ：（Ｇｆｋ＋ Ｇ ±）
／Ａ＋９Ｏ＝ １４２．４ ｋＰａ
（４）地基处理方案分析。拟建水池持力层为粉质粘土层 ， 地 基 承 载力 为 ８０ｋＰａ，修 正后 也 不 满 足 池底 板 地 基 应 力 １４２．４ｋＰａ，须 进 行 地基 处 理 。用 于 软 土 地基 处 理 方 法 有 ：换 填 法 、预压法 、强 夯置换 法 、ＣＦＧ桩 、水泥 土搅拌 桩法 、注 浆法 等 ，结合本ｌ丁程特点 、设计 要求及 地基处理方法 的适用 范围 ， 采用 如下 方 案 分 析 ：
关 键词 地 下水 ；抗 浮 ；抗拔 桩 ；整 体模 型
Ｏ 引 言
当前 ，在 污水 厂建设不 断增加时 ，地下 构筑物 的应用也 越来越广泛 ，抗浮 问题 日益突出 ，抗浮措施种类繁多。如何选 择一 种经济合理 、确保 构筑物稳 定 、更适用 于地 下水位年 变 化 幅度 、施工快捷简便 的抗浮处理措施是每个项 目前期设计 重点考虑 。本文简单介绍构筑物抗浮稳定验算方法及抗浮方 案 ，并结合 工程 实例进行分析与处理。
（１）《高层建 筑混凝 土结 构技术规 程》指 出：地下 室应满 足整体抗浮要 求 ，可采取排 水 、加 配重或设 置抗拔锚桩 （杆 ） 等措施 。
（２）《建筑地 基基础设计 规范 》指 出 ：建 筑地下室 或地下 构筑物存在上浮 问题时 ，尚应进行抗浮验算 。基础抗浮稳定 时 ，作用效应应按承载能力极 限状态下作用 的基本组 合 ，但 其 分项系数均为 １．０。
件分布不均匀 ，通过外池壁承受 的抗浮力在总抗 浮力中所 占
比例过 大 ，每个支柱 （每 片隔墙 ）所承受 的抗浮力 过小 ，则均
布 在底板下 的水浮力有 可能使得 中间支柱 （隔墙 ）发 生轴 向 上 移而形成 图 ２所示 的变形 ，可能使得顶 板或底板 被顶裂甚
至破 坏。为避免这种状况 ，尚应按下．０５—０．６４）×３７／２２－－０．６９ｍ，取 ０．７ｍ， 满足池体局部抗浮 。
此方案缺点 ：池体 配重砼量 大 ，土方量大 ，施 工降水费用 高 ，基坑 支护费用也高 ，而且不能解决 由深层土层 软弱造成 地基变形量 大的缺点 ，同时换填土 自重增大对下部土层产 生 的长 期 变 形 依 然 很 大 。 此方 案 性 价 比较 低 。
■ 能 源 与 环 保
积鼍蔗谢
２０１６生
某 水厂 池体抗 浮验 算分析 与处 理
钱 盛 华 （嘉 园环保有限公 司，福建 福 州 ３５０００３）
摘 要 在污水厂建设期 间，如何 选择 一种 经济合理、确保构筑物稳定 、施工快捷 简便 的抗浮处理措施是每个项 目 前期设计重点考虑 的。简单介绍 了构筑物抗 浮稳定验算方法及抗浮方案 ，并结合工程实例进行 了分析与处理。
图 １水 池荷 载
针对 的取值 ，《给水排水工程构筑物结构设计规范》
规定对非岩质地基取 １．０；对岩石地基应按其 破碎 程度确定 ； 当基底设置滑动层时 ，应取 １．０。
（２）局部抗浮稳定性验算 。对有 中间支柱 的封 闭式水池 或 中间隔墙 的敞开式水池 ，在式 （１）得到满足下 ，由于池体构
（３）《给水排 水工 程钢 筋混凝 土水 池结 构设 计规 程 》指 出 ：当水 池 承 受 地 下 水 （含 上 层 滞 水 ）浮 力 时 ，应 进 行 抗 浮稳 定验算 。验算时作用均取标 注值 ，抵抗力 只计算不包括 池内 盛水 的永久作用和水池侧壁上 的摩 擦力 ，抗浮抗力 系数 不应 小 于 １．Ｏ５，水池 内设有支 承结构时 ，还 须验算支 承区域 内局 部 抗 浮 。 １－２ 水 池抗 浮稳 定 验 算 方 法
（１）
式 中： 为水池 自重标 准值 ； 为池顶覆土重标准值 ；Ａ 为池底 面积 ；Ｐ 为池底 面单位 面积 上的地下水托浮力 ，按下
式计算 ：
Ｐｈｍ＝ Ｗ ｍ（Ｈｄ＋ｈ ）‘ ｍｄ
（２）
式 中 ： 为浮托力折减 系数 ；Ｈｄ＋ｈ 为 由池底 面算起 的
地下水高度 ，见 图 １。
在施工 期 ，水 池抗 浮应按空池状 况考虑 ，先进 行整体 抗 浮验算 ，再根 据池体结 构布置 进行抗浮 力分布均 匀性（局部 抗 浮 ）验 算 。
（１）整体抗浮稳定验算 。进行水池整体抗 浮稳定验算是
为了使水池不至于整体 向上浮动。其验算公式 为 ：
（ ＋ Ｇ ＿ ），（Ｐ ’Ａ）≥１．０５
当池底板面处于地下水位 以下 ，或位于地表滞水层 内而 又 无 排 水 措 施 时 ，地 下 水 或 地 表 滞 水 会 对 水 池 产 生 浮力 。 当 水 池 处 于 空池 状 态 时 ，由 于 水 池 自重 不 能 满 足 抗 浮 要 求 ，或 猛下暴雨致 地下 水位 突然增高产生浮力增大 ，水池 有可能被 水 浮力 托起 或 池 底 板 和 顶 板 被 浮 力 顶 裂 的危 险 。此 时 ，应 对 水 池 进 行 抗 浮 稳 定 验 算 。 １．１ 有 关 抗 浮 设 计 的 现 行 规 范 规 定
（１）换填法 ＋水池配重抗浮法 。即将基础下一定范 围内 的土层挖去 ，然后 回填 以强度较高 、性能稳定 、具有抗侵蚀 性 的砂 、碎石 、素土 、灰土 、煤渣等材料 ，并夯实至密实。本池 体 底板宽度较大 ，换填土层厚度小于 １／４基础宽度 ，地基压力扩 散角 ０取 ０。 ，需对粉质粘土进行换填 ，换填厚度取 ４ｍ。
（２）深 层 搅 拌 法 ＋水 池 配 重 抗 浮 法 。深 层 搅 拌 法 是 利 用 水 泥 、石灰等材料作为 固化剂 ，通过特制的深层搅拌机械 ，就 地将 软土和固化剂强制搅 拌 ，使软土硬结成具有整体性 、水 稳性 和一定强度的加 固体 ，从 而提 高地基 土强度 和增 大变形 模 量 。本Ｔ 程采用单 轴深层搅拌 水泥土桩进 行处理 ，桩 径 ０，５ｍ，桩距 １．２ｍ，正方形布置 ，桩 长 ７．０ｍ，持力层 为粉砂夹粉 质 粘 土 ，总 共 布 置 ｌ １７０根桩 ，水 泥 土抗 压 强度 等 级 不 小 于
匀 性 ：
（甑＋ 甑１ｋ＋ ｇ姚 ＋Ｇｄ／Ａ ，Ｐ ≥１．０５
（３）
· １００·
■能 源 与 环保
翘：Ｉ乏建前
２０１６车
不满足要求 ，需采取措施进行抗浮 。 （３）承载 力验 算 分析 。池底 板 地基 应 力 ：（Ｇｆｋ＋ Ｇ ±）
／Ａ＋９Ｏ＝ １４２．４ ｋＰａ
（４）地基处理方案分析。拟建水池持力层为粉质粘土层 ， 地 基 承 载力 为 ８０ｋＰａ，修 正后 也 不 满 足 池底 板 地 基 应 力 １４２．４ｋＰａ，须 进 行 地基 处 理 。用 于 软 土 地基 处 理 方 法 有 ：换 填 法 、预压法 、强 夯置换 法 、ＣＦＧ桩 、水泥 土搅拌 桩法 、注 浆法 等 ，结合本ｌ丁程特点 、设计 要求及 地基处理方法 的适用 范围 ， 采用 如下 方 案 分 析 ：
关 键词 地 下水 ；抗 浮 ；抗拔 桩 ；整 体模 型
Ｏ 引 言
当前 ，在 污水 厂建设不 断增加时 ，地下 构筑物 的应用也 越来越广泛 ，抗浮 问题 日益突出 ，抗浮措施种类繁多。如何选 择一 种经济合理 、确保 构筑物稳 定 、更适用 于地 下水位年 变 化 幅度 、施工快捷简便 的抗浮处理措施是每个项 目前期设计 重点考虑 。本文简单介绍构筑物抗浮稳定验算方法及抗浮方 案 ，并结合 工程 实例进行分析与处理。
（１）《高层建 筑混凝 土结 构技术规 程》指 出：地下 室应满 足整体抗浮要 求 ，可采取排 水 、加 配重或设 置抗拔锚桩 （杆 ） 等措施 。
（２）《建筑地 基基础设计 规范 》指 出 ：建 筑地下室 或地下 构筑物存在上浮 问题时 ，尚应进行抗浮验算 。基础抗浮稳定 时 ，作用效应应按承载能力极 限状态下作用 的基本组 合 ，但 其 分项系数均为 １．０。
件分布不均匀 ，通过外池壁承受 的抗浮力在总抗 浮力中所 占
比例过 大 ，每个支柱 （每 片隔墙 ）所承受 的抗浮力 过小 ，则均
布 在底板下 的水浮力有 可能使得 中间支柱 （隔墙 ）发 生轴 向 上 移而形成 图 ２所示 的变形 ，可能使得顶 板或底板 被顶裂甚
至破 坏。为避免这种状况 ，尚应按下．０５—０．６４）×３７／２２－－０．６９ｍ，取 ０．７ｍ， 满足池体局部抗浮 。
此方案缺点 ：池体 配重砼量 大 ，土方量大 ，施 工降水费用 高 ，基坑 支护费用也高 ，而且不能解决 由深层土层 软弱造成 地基变形量 大的缺点 ，同时换填土 自重增大对下部土层产 生 的长 期 变 形 依 然 很 大 。 此方 案 性 价 比较 低 。
■ 能 源 与 环 保
积鼍蔗谢
２０１６生
某 水厂 池体抗 浮验 算分析 与处 理
钱 盛 华 （嘉 园环保有限公 司，福建 福 州 ３５０００３）
摘 要 在污水厂建设期 间，如何 选择 一种 经济合理、确保构筑物稳定 、施工快捷 简便 的抗浮处理措施是每个项 目 前期设计重点考虑 的。简单介绍 了构筑物抗 浮稳定验算方法及抗浮方案 ，并结合工程实例进行 了分析与处理。
图 １水 池荷 载
针对 的取值 ，《给水排水工程构筑物结构设计规范》
规定对非岩质地基取 １．０；对岩石地基应按其 破碎 程度确定 ； 当基底设置滑动层时 ，应取 １．０。
（２）局部抗浮稳定性验算 。对有 中间支柱 的封 闭式水池 或 中间隔墙 的敞开式水池 ，在式 （１）得到满足下 ，由于池体构
（３）《给水排 水工 程钢 筋混凝 土水 池结 构设 计规 程 》指 出 ：当水 池 承 受 地 下 水 （含 上 层 滞 水 ）浮 力 时 ，应 进 行 抗 浮稳 定验算 。验算时作用均取标 注值 ，抵抗力 只计算不包括 池内 盛水 的永久作用和水池侧壁上 的摩 擦力 ，抗浮抗力 系数 不应 小 于 １．Ｏ５，水池 内设有支 承结构时 ，还 须验算支 承区域 内局 部 抗 浮 。 １－２ 水 池抗 浮稳 定 验 算 方 法
（１）
式 中： 为水池 自重标 准值 ； 为池顶覆土重标准值 ；Ａ 为池底 面积 ；Ｐ 为池底 面单位 面积 上的地下水托浮力 ，按下
式计算 ：
Ｐｈｍ＝ Ｗ ｍ（Ｈｄ＋ｈ ）‘ ｍｄ
（２）
式 中 ： 为浮托力折减 系数 ；Ｈｄ＋ｈ 为 由池底 面算起 的
地下水高度 ，见 图 １。
在施工 期 ，水 池抗 浮应按空池状 况考虑 ，先进 行整体 抗 浮验算 ，再根 据池体结 构布置 进行抗浮 力分布均 匀性（局部 抗 浮 ）验 算 。
（１）整体抗浮稳定验算 。进行水池整体抗 浮稳定验算是
为了使水池不至于整体 向上浮动。其验算公式 为 ：
（ ＋ Ｇ ＿ ），（Ｐ ’Ａ）≥１．０５