[新版]钢筋混凝土水池设计
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价的效果都是肯定的。
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1.3 水池池壁厚度
• 水池池壁根据内力大小及其分布情况， 可以做成等厚的或变厚的
变厚池壁的厚度按直线变化，变化率以2%～5%（每 米高增厚20 ～50mm）为宜。
无顶盖水池壁厚的变化率可以适当加大，现浇整体式 钢筋混凝土圆水池容量在1000m3以下，可采用等厚池壁 ；容量在1000m3及1000m3以上，用变厚池壁较经济， 装配式预应力混凝土圆形水池的池壁通常采用等厚度。
• 分离式底板可设置分离缝，也可以不设置， 后者在外观上与整体式反无梁底板24无异，但
•。
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• 倒锥形和倒球壳组合池底的加速澄清池。
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圆形水池的顶盖和底板也可以采用球形或锥形薄壳结 构，这类结构的特点是可以跨越很大的空间而不必设置中间 支柱，由于壳体厚度可以做得很薄，在混凝土和钢材用量上 往往比平面结构经济。缺点是模板制作费费工费料，施工要 求较高，而且水池净高不必要地增大，当水池为地下式或半 地下式时，土方开挖和池顶覆土的工作量也因此增大，为了 克服后一缺点，可以尽量压低池壁的高度，甚至完全不用直
•圆形水池在池内水压力或池外土压力作用
下，池壁在环向处于轴心受拉或轴心受压
状态，在竖向则处于受弯状态，受力均匀
明确；而矩形水池的池壁则为受弯为主的
拉弯或压弯构件，当容量在200m3以上时，
池壁的长高比将超过2而主要靠竖向受弯来
传递侧压力，因此池壁厚度常比圆形水池
的大。
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经济分析还表明，就每立方米容量的造价、水泥用量 和钢材等经济指标来说，当水池容量大约在3000m3以内时 ，不论圆形或矩形池，上述各项经济指标都随容量增大而 降低，当容量超过约3000m3时，矩形池的各项经济指标基
• 当水池底板位于地下水位以下或地基较弱 时，贮水池的底板通常作成整体式反无梁底 板。
• 当底板位于地下水位以上，且基土较坚实、 持力层承载力特征值不低于100kN/m2时，底 板和池壁支柱基础则可以分开考虑。此时池 壁、支柱基础按独立基础设计，底板的厚度 和配筋均由构造确定，这种底板称为分离式 （或铺砌式）底板。
线形池壁而由池顶和池底直接相接组成蚌壳式水池。
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3.10.1 水池的荷载 1、水池荷载分类及选用
பைடு நூலகம்（1）池顶荷载 对于有顶盖的封闭式水池，应计算作用于池顶板上的竖向 荷载，主要包括顶板自重、防水层重、覆土重、雪荷载和活
荷载。
池顶、池底及池壁的各种荷载必须分 别进行计算
（2）池壁荷载
作用在池壁上的荷载可分为池内水压力、池外土压力和地 下水压力。
顶覆土又是一种最简便有效的抗浮措施。
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1.6 贮水池的顶盖和底板
• 贮水池的顶盖和底板大多采用平顶和平 底。
• 工程实践表明，对有覆土的水池顶盖， 整体式无梁顶盖的造价和材料用量都比一般 梁板体系为低。 •装配式梁板结构的优点是能够节约模板和加 快工程进度，但经济指标不如现浇整体式无 梁楼盖。 • 从20世纪80年代以来，由于工具化钢模 在混凝土工程中应用越来越普遍，23使现浇混
荷载引起的基底反力。
2、荷载组合
水池设计中通常考虑以下3种荷载组合： ①池内水压+自重(对应工况为：池内有水，池外无土) ②池外土压+自重(对应工况为：池内无水，池外有土)
③池内水压+自重+温、湿度荷载
3.10.2 水池设计的内力计算
水池的内力计算主要包括池壁内力计算和底板内力计算。不 同边界条件和地基反力模型的选取，对水池的内力计算结果有
二沉池布筋
清水池布筋
水解池底布筋
河南开封辅仁制药有限公司污水处理厂 改造工程二沉池（5000 /m3d）
集水坑施工图
清水池施工图
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圆形水池施工图
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1.1 贮水池容量、形状、水深 等技术经济指标
• 贮水池容量在3000m3以内时，相同容 量的圆形水池比矩形水池具有更好的技术 经济指标。
是水池承受的主 要荷载之一，一 般偏安全地按满 池来计算水压。
（3）温、湿度荷载
由于混凝土硬化过程中产生的水化热、工艺要求以及季节变 化等，造成池壁产生膨胀和收缩。当变形受到约束时，在池体 中产生相应的温度或湿度应力。温度应力和湿度应力是导致混
凝土池壁产生裂缝的主要原因。
（4）池底荷载
池底板作用的荷载包括：池内水的自重荷载，水池顶板和壁 板的重力荷载，底板顶面以上（包括挑出部分）覆土荷载及活
本趋于稳定。
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1.2 贮水池场地布置
• 矩形水池对场地地形的适应性较强，便 于节约用地及减少场地开挖的土方量，在山 区狭长地带建造水池以及在城市大型给水工 程中，矩形水池的这一优越性具有重要意义。
自上世纪80年代以来，随着水池容量向大型发展，用地 矛盾加剧，矩形水池更加受到重视。北京市水源九厂一期 工程的调节水池，采用平面尺寸255.9m×90.9m、池高5m 的矩形水池，容量达10.7万m3。如果与采用多个万吨级预 应力圆形水池达到相同容量的方案相比，其节约用地和造
•
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1.5 地下式、半地下式及地上式水池
按照建造在地面上下位置的不同，水池可以分为地下 式、半地下式及地上式。
为了尽量缩小水池的温度变化幅度，降低温度变形的 影响，水池应优先采用地下式或半地下式。 对于有顶盖的水池，顶盖以上应覆土保温。
水池的底面标高应尽可能高于地下水位，以避免地下 水对水池的浮托作用，当必须建造在地下水位以下时，池
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1.4 装配式和现浇整体式水池池壁
• 目前，国内除预应力原水池有采用装配 式池壁者外，一般钢筋混凝土水池都采用 现浇整体式池壁。
• 矩形水池的池壁绝大多数采用现浇整体 式，有有少数工程采用装配整体式池壁。
• 采用装配整体式池壁可以节约模板，使 池壁生产工厂化和加快施工进度。缺点是 壁板接缝处水平钢筋焊接工作量大，二次 混凝土灌缝施工不便，连接部位施工质量 难以保证，因此，实际时应特别慎重。
3.10 钢筋混凝土水池设计
水池常用的平面 形状为圆形或矩 形，其池体结构 一般由池壁、顶 盖和底板三部分 组成。按照工艺 上需不需要封闭 ，又可分为有顶 盖（封闭水池） 和无顶盖（开敞 水池）两类。
给水工程中的 贮水池多数有顶 盖（如图），而 其他池子则多不
设顶盖。
预处理底板配筋
周进周出二沉池底部
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1.3 水池池壁厚度
• 水池池壁根据内力大小及其分布情况， 可以做成等厚的或变厚的
变厚池壁的厚度按直线变化，变化率以2%～5%（每 米高增厚20 ～50mm）为宜。
无顶盖水池壁厚的变化率可以适当加大，现浇整体式 钢筋混凝土圆水池容量在1000m3以下，可采用等厚池壁 ；容量在1000m3及1000m3以上，用变厚池壁较经济， 装配式预应力混凝土圆形水池的池壁通常采用等厚度。
• 分离式底板可设置分离缝，也可以不设置， 后者在外观上与整体式反无梁底板24无异，但
•。
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• 倒锥形和倒球壳组合池底的加速澄清池。
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圆形水池的顶盖和底板也可以采用球形或锥形薄壳结 构，这类结构的特点是可以跨越很大的空间而不必设置中间 支柱，由于壳体厚度可以做得很薄，在混凝土和钢材用量上 往往比平面结构经济。缺点是模板制作费费工费料，施工要 求较高，而且水池净高不必要地增大，当水池为地下式或半 地下式时，土方开挖和池顶覆土的工作量也因此增大，为了 克服后一缺点，可以尽量压低池壁的高度，甚至完全不用直
•圆形水池在池内水压力或池外土压力作用
下，池壁在环向处于轴心受拉或轴心受压
状态，在竖向则处于受弯状态，受力均匀
明确；而矩形水池的池壁则为受弯为主的
拉弯或压弯构件，当容量在200m3以上时，
池壁的长高比将超过2而主要靠竖向受弯来
传递侧压力，因此池壁厚度常比圆形水池
的大。
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经济分析还表明，就每立方米容量的造价、水泥用量 和钢材等经济指标来说，当水池容量大约在3000m3以内时 ，不论圆形或矩形池，上述各项经济指标都随容量增大而 降低，当容量超过约3000m3时，矩形池的各项经济指标基
• 当水池底板位于地下水位以下或地基较弱 时，贮水池的底板通常作成整体式反无梁底 板。
• 当底板位于地下水位以上，且基土较坚实、 持力层承载力特征值不低于100kN/m2时，底 板和池壁支柱基础则可以分开考虑。此时池 壁、支柱基础按独立基础设计，底板的厚度 和配筋均由构造确定，这种底板称为分离式 （或铺砌式）底板。
线形池壁而由池顶和池底直接相接组成蚌壳式水池。
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3.10.1 水池的荷载 1、水池荷载分类及选用
பைடு நூலகம்（1）池顶荷载 对于有顶盖的封闭式水池，应计算作用于池顶板上的竖向 荷载，主要包括顶板自重、防水层重、覆土重、雪荷载和活
荷载。
池顶、池底及池壁的各种荷载必须分 别进行计算
（2）池壁荷载
作用在池壁上的荷载可分为池内水压力、池外土压力和地 下水压力。
顶覆土又是一种最简便有效的抗浮措施。
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1.6 贮水池的顶盖和底板
• 贮水池的顶盖和底板大多采用平顶和平 底。
• 工程实践表明，对有覆土的水池顶盖， 整体式无梁顶盖的造价和材料用量都比一般 梁板体系为低。 •装配式梁板结构的优点是能够节约模板和加 快工程进度，但经济指标不如现浇整体式无 梁楼盖。 • 从20世纪80年代以来，由于工具化钢模 在混凝土工程中应用越来越普遍，23使现浇混
荷载引起的基底反力。
2、荷载组合
水池设计中通常考虑以下3种荷载组合： ①池内水压+自重(对应工况为：池内有水，池外无土) ②池外土压+自重(对应工况为：池内无水，池外有土)
③池内水压+自重+温、湿度荷载
3.10.2 水池设计的内力计算
水池的内力计算主要包括池壁内力计算和底板内力计算。不 同边界条件和地基反力模型的选取，对水池的内力计算结果有
二沉池布筋
清水池布筋
水解池底布筋
河南开封辅仁制药有限公司污水处理厂 改造工程二沉池（5000 /m3d）
集水坑施工图
清水池施工图
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圆形水池施工图
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1.1 贮水池容量、形状、水深 等技术经济指标
• 贮水池容量在3000m3以内时，相同容 量的圆形水池比矩形水池具有更好的技术 经济指标。
是水池承受的主 要荷载之一，一 般偏安全地按满 池来计算水压。
（3）温、湿度荷载
由于混凝土硬化过程中产生的水化热、工艺要求以及季节变 化等，造成池壁产生膨胀和收缩。当变形受到约束时，在池体 中产生相应的温度或湿度应力。温度应力和湿度应力是导致混
凝土池壁产生裂缝的主要原因。
（4）池底荷载
池底板作用的荷载包括：池内水的自重荷载，水池顶板和壁 板的重力荷载，底板顶面以上（包括挑出部分）覆土荷载及活
本趋于稳定。
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1.2 贮水池场地布置
• 矩形水池对场地地形的适应性较强，便 于节约用地及减少场地开挖的土方量，在山 区狭长地带建造水池以及在城市大型给水工 程中，矩形水池的这一优越性具有重要意义。
自上世纪80年代以来，随着水池容量向大型发展，用地 矛盾加剧，矩形水池更加受到重视。北京市水源九厂一期 工程的调节水池，采用平面尺寸255.9m×90.9m、池高5m 的矩形水池，容量达10.7万m3。如果与采用多个万吨级预 应力圆形水池达到相同容量的方案相比，其节约用地和造
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1.5 地下式、半地下式及地上式水池
按照建造在地面上下位置的不同，水池可以分为地下 式、半地下式及地上式。
为了尽量缩小水池的温度变化幅度，降低温度变形的 影响，水池应优先采用地下式或半地下式。 对于有顶盖的水池，顶盖以上应覆土保温。
水池的底面标高应尽可能高于地下水位，以避免地下 水对水池的浮托作用，当必须建造在地下水位以下时，池
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1.4 装配式和现浇整体式水池池壁
• 目前，国内除预应力原水池有采用装配 式池壁者外，一般钢筋混凝土水池都采用 现浇整体式池壁。
• 矩形水池的池壁绝大多数采用现浇整体 式，有有少数工程采用装配整体式池壁。
• 采用装配整体式池壁可以节约模板，使 池壁生产工厂化和加快施工进度。缺点是 壁板接缝处水平钢筋焊接工作量大，二次 混凝土灌缝施工不便，连接部位施工质量 难以保证，因此，实际时应特别慎重。
3.10 钢筋混凝土水池设计
水池常用的平面 形状为圆形或矩 形，其池体结构 一般由池壁、顶 盖和底板三部分 组成。按照工艺 上需不需要封闭 ，又可分为有顶 盖（封闭水池） 和无顶盖（开敞 水池）两类。
给水工程中的 贮水池多数有顶 盖（如图），而 其他池子则多不
设顶盖。
预处理底板配筋
周进周出二沉池底部