蓄水池设计概要

顶覆土又是一种最简便有效的抗浮措施。
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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，使现浇混凝土结构得以扬长避短， 在水池设计中优先采用全现浇混凝土结构已成为主流。
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水池的选型 水处理用池
用途
贮水池

平面 形状
圆形 矩形
水池的结构 池壁 顶盖 底板
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1.水处理用池，如沉淀池、滤池、曝气池等；该类型水池的容 量、形式和空间尺寸主要由工艺设计决定。
2.贮水池，如清水池，高位水池，调节池；该类型水池的容量、
标高和水深由工艺确定，而池型及尺寸则主要由结构的经济性
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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。
由池顶和池底直接相接组成蚌壳式水池。
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7.水池的荷载
（1）水池荷载分类及选用
A.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。
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池顶、池底及池壁的各种荷载必须分别进行计算
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B.池壁荷载
和场地、施工条件等因素来确定。
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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。
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预处理底板配筋
周进周出二沉池底部
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二沉池布筋
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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，甚至完全不用直线形池壁而
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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本 趋于稳定。
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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 和造价的效果都是肯定的。
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。
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。
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C.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。
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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。
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• 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。 • 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无异，但计算时不考虑 底板的作用，柱下基础及池壁基础均单独计算。有分 离缝时，分离缝处应有止水措施。
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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
D.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）覆土荷载及活荷载引起的基底反力。
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（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
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清水池布筋
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水解池底布筋
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圆形水池施工图
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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。 •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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蓄水池设计
主 讲 人： 张海涛 酒泉职业技术学院
2014.09
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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；
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按形状特点又可分为圆形和矩形两种；
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因建筑材料不同可分为：砖池、浆砌石池、混凝土池等。