给水排水工程结构设计规范精选(九篇)

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第1篇：给水排水工程结构设计规范范文

摘要：本文针对新的《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS 138:2002），提出地下式或半地下式水池进行闭水试验这种工况可以不进行正常使用极限状态验算的观点，并阐述了理由。

关键词：水池 施工验收 正常使用极限状态

1.问题的提出

在污水处理厂或给水厂的设计中，我们经常会遇到大型的矩形或圆形水池。按照《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141－90）的有关规定，水池施工完毕后必须进行闭水试验，因此在进行水池的结构设计时必须考虑闭水试验这种工况。由于水池为储水构筑物，为确保其防渗、防漏和耐久，控制裂缝开展以及在某些情况下控制变形是必要的，按照新的《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069－2002）和《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS 138:2002）的规定，各种类别、形式的水池结构均应按正常使用极限状态验算，为便于设计人员操作，水池规范的5.3.3条第二款规定：“按正常使用极限状态验算时，应根据水池形式及其工况按表5.2.2选取不同的作用组合。”表5.2.2如下：

第2篇：给水排水工程结构设计规范范文

【关键词】公路；涵洞；结构设计

前言

随着我国公路工程投资建设规模的快速发展，作为公路工程附属结构的涵洞的数量与日俱增。国内一些管理单位、高等院校以及设计单位通过对一些已建高速公路涵洞进行调查发现，相当多的涵洞存在病害，譬如：洞身不均匀沉降导致路面开裂；涵洞渗水、积水；洞身局部开裂；沉降缝错位、撕裂等等，不一而足。

1 涵洞定义

根据《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》(以下简称《通用规范》)第1.0.11条规定，桥梁和涵洞以单孔跨径5m为界，单孔跨径

2 设计规程、规范

与桥梁相比，涵洞的技术复杂程度较低、工程规模较小。但，因为它横穿公路，又不同于路外一般的排水构造物，结构措施不到位或地基处理不当都可能会产生病害并危及道路安全。

在《细则》颁布前，公路涵洞没有专用设计规范，仅在《通用规范》和《公路场工桥涵设计规范》（JTG D61-2005)中能见到一些原则性的、简单的规定，所占篇幅较少。设计人员采用的设计规范具有较大的随意性。结构设计人员往往首先采用自己最熟悉的本专业的规范，如：建筑结构规范、给排水结构规范、桥梁规范或水工规范等等，甚至经常出现混用不同规范体系的情况，这是很不合理的，可能导致设计结果在安全度、适用性方面留下隐患。随着《细则》的颁布实施，公路涵洞设计以公路体系规范作为设计依据，规范体系较为完整、全面，也更具针对性。

2.1 规程、规范的使用原则建议

2.1.1 建议以公路规范体系作为设计依据。

2.1.2 不同规范体系不能混用。虽然结构专业现行各规范体系基本都遵照以概率理论为基础的极限状态设计方法，但各规范体系所采用的目标可靠指标可能不同，如表1所示。各规范体系的材料强度分项系数、荷载分项系数、荷载组合规定、计算公式都不尽相同。显而易见，混用规范体系很容易造成设计结果的可靠度不足或偏大，因此，应避免这种做法。

2.1.3 各规范体系虽不能混用，但可以相互补充、局部引用。这主要指一些特定荷载的取值和计算方法、一些特定结构的结构分析方法、特定的构造措施等在不同规范体系之间的取长补短和相互借鉴。例如:过路圆形管涵的结构设计可以部分借鉴排水管道规范，因为排水管道规范关于管道及接口、管基的内容要比《细则》更为详尽，也更加权威。应该特别注意的是，为了避免混用规范体系，在局部引用其它体系规范时，一定要在设计依据中明确指出引用某规范的某一章节，甚至某一公式。那种将所能想到的规范名称统统列在设计说明书中的做法是不可取的。

2.2 建议采用的设计规程、规范

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004) ;《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007);《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004);《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT-GD63-2007) ; 《公路工程抗震设计规范》 ( JTJ 004-89);《公路污工桥涵设计规范》(JTG D61-2005) ;《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》(CECS 143 ：2002)第6一8章;《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》( CECS117：2000);《混凝土结构耐久性设计与施工指南》 (CCES 01-2004,2005年修订版)。以上规程、规范应随着版本的不断更新采用最新颁布施行的版本。根据工程的具体情况，这些规范可适当取舍。

3 结构设计标准

3.1 设计基准期

《通用规范》第1.0.6条规定:公路桥涵结构的设计基准期为100年。

3.2 设计使用年限

国务院颁布的《建设工程勘察设计管理条例》第二十六条明确规定“编制施工图设计文件，应当满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要，并注明建设工程合理使用年限”。

目前，我国公路体系规范对于桥涵结构设计使用年限未做规定，这不仅与国际惯例不符，也与我国《建设工程勘察设计管理条例》的要求相背离。国际上对桥隧等基础设施工程的设计使用年限多为100年，且有进一步延长的趋势。如:欧共体规定为100年，美国规定为不小于75-100年，日本建筑学会规范规定为100年；在国内，现行铁路、地铁规范明确规定为100年，工民建规范规定为5-100年，且均为强制性条文。显然，在这方面我国公路体系规范已欠全面。为了适应国际化发展趋势并满足国内法律法规的要求，公路桥涵逐步完善设计使用年限的规定势在必行，设计单位、设计人员对此应有足够的认识。

设计使用年限指的是“正常设计、正常施工、正常使用、正常维护”条件下工程在技术性能上能满足安全和使用要求的最低年限。可以看出，体现设计人员责任的最主要部分是“正常设计”，内容包括采用合适的设计基准期、采用正确的原则和方法进行承载能力极限状态、正常使用极限状态设计以及足够耐久性的设计。在设计文件中列出设计使用年限并非意味着设计单位或个人单方面对设计使用年限的独立承诺，它要靠设计、施工、管理与维护各方的共同努力来实现。

根据中国土木工程学会标准《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(以下简称《指南》)第3.2.2条，公路混凝土涵洞的设计使用年限分级为一、二级，对应的设计使用年限分别为100年、50年。见表2。

这样的规定是合适的，虽然涵洞的技术复杂程度较低、工程规模较小，但其维修、翻建或拆除不仅会影响路面结构，而且会影响到路基，不仅会造成较大的经济损失，对交通的干扰也很大，会严重影响道路的使用功能。

3.3 安全等级和结构重要性系数

建议涵洞结构的安全等级为二级，结构重要性系数γ0=1.0。

《通用规范》第1.0.6条、《细则》第9.1.2条规定:涵洞结构的安全等级为三级，结构重要性系数γ0=0.9，标准偏低，与《指南》规定的涵洞的设计使用年限不匹配。换个角度考虑，正因为涵洞在整个道路工程中所占比重较小，适当提高其设计标准还是划算的。

参考文献

第3篇：给水排水工程结构设计规范范文

关键词：给水排水构筑物；裂缝成因；预防控制措施

Abstract: water structures the cause of cracks in more, action mechanism and more complicated, but to sum up its divided into two cause cracks, which lead to the cracks of the deformation and the load to crack. In this paper, the author from lead to water structures on the causes of cracks on the simple analysis, and discusses the comprehensive (from material selection, design and construction technology) prevention and treatment measures.

Keywords: water structures; Crack is presented; Prevention and control measures

中图分类号：TV543文献标识码：A 文章编号：

0. 前言

绝大多数的给水排水构筑物，如池类结构物，都会出现程度不同、种类各异的裂缝。如果裂缝深度不大于给排水构筑物厚度的10%，则将这些裂缝看作微观的表面裂缝，这些裂缝几乎都是不规则，但是基本上不会对给水排水构筑物的安全使用功能构成威胁，另外某些细微的裂缝，混凝土也会进行自我修复。变形导致的裂缝和荷载导致的裂缝是给水排水构筑物裂缝的两种主要类型。通过最近几年对工程实践的观察来看，变形导致的裂缝通常是给水排水构筑物裂缝主要原因，这种变形主要包括混凝土的收缩变形和温差变形。在变形过程中会产生应力超过混凝土抗拉强度时便会出现裂缝。收缩变形主要包括干缩变形、碳化收缩、塑性变形，温差变形主要包括气温变化导致的温差变形、水泥的水化热导致的温差变形。另外，地基不均匀沉降也会导致给水排水构筑物出现裂缝。

1. 给水排水构筑物裂缝的成因分析

虽然可以将导致混凝土裂缝的成因大体归纳为荷载和变形这两种原因，但是在众多的工程实践中，人们发现荷载对于给水排水构筑物裂缝的直接影响很少。具体到给水排水构筑物，造成期裂缝的成因主要表现在以下几个方面：

第一，温差裂缝。混凝土结构的内部温度和外部环境温度的急剧变化均会导致混凝土出现热胀冷缩现象，进而使混凝土产生变形，如果这种变形应用超过了混凝土结构的整体约束力，便会出现裂缝。这种因为温度变化而产生的裂缝会在温度的作用下出现扩张或者合拢的态势。一般而言，温差裂缝都是贯穿性裂缝。

第二，混凝土收缩产生的裂缝。因为混凝土收缩而产生的裂缝是给水排水构筑物最为常见的裂缝形式之一。混凝土收缩裂缝主要可以表现为以下几种类型：干缩裂缝、碳化裂缝、塑性裂缝。如果混凝土结构的收缩裂缝变形应力超过了混凝土结构约束应力极限的时，便出现裂缝问题。

第三，混凝土钢筋锈蚀导致的裂缝。因为混凝土的整体治疗不高或者保护层的厚度太薄，导致混凝土内部的钢筋在外界CO2（二氧化碳）的侵蚀作用下侵入到钢筋表面，降低了钢筋周围的混凝土碱性，铁离子和混凝土当中的水分子和阳离子发生化学反应，出现锈蚀问题，使钢筋的体积变大，周围的混凝土在膨胀应力的作用下出现裂缝问题。这种裂缝一般沿着钢筋纵向分布。

第四，基础不均匀沉降导致的裂缝。基础出现不均匀沉降时会使给水排水构筑物的结构产生附件应力，如果该应力过大，超过了混凝土的抗拉能力，便会出现裂缝现象。根据工程经验，导致基础出现不均匀沉降问题的原因主要包括以下几点：首先，地基的前提现场踏勘工作精度不高，相关资料掌握不充分，便进行了基础设计，进而导致了地基出现不均匀沉降问题。其次，基础的土质类型不佳，土质松软不均匀，或者是回填土密实程度不高以及浸水湿陷等降低了地基的稳定性，致使后来出现不均匀沉降问题。第三，施工时，施工顺序开展不当，导致给水排水构筑物下面的土层出现不均匀沉降问题。第四，原状土结构被破坏。原状土结构因为基坑浸水、基底超挖等被破坏，地基土的持力结构改变，其抗剪强度降低。

2. 给水排水构筑物裂缝的预防措施

2.1 严格选材

第一，确定适当的水泥标号。水泥标号不应该过高，以此来减少收缩问题。混凝土的强度等级越低、弹性变形量越低，则混凝土的徐变作用力也就越低，相应地，混凝土的收缩应力也就越低。在满足给水排水构筑物各项设计要求的基础上，应该对水泥的等级进行有效的控制，建议将其控制在C25至C35之间为佳。另外，根据《给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）》要求，水泥建议选择普通的硅酸盐水泥（此水泥同样满足抗冻要求），不建议采用早强型水泥，优先选择含碱量和水化热均较低的水泥类型。

第三，合理选择骨料。骨料的合理选择同样非常重要。粗骨粒的最大粒径不应该大于钢筋最小净距的75%，不应该大于结构截面最小尺寸25%，并且不应该大于40毫米。粗骨料的含水量和含泥量要分别小于1.5%和1%。粗砂和细骨料的含泥量要小于3%。

2.2 科学设计

第一，适当增配构造钢筋。混凝土的配筋对收缩值起一定作用，在构造配筋上，可适当增配构造钢筋，使其起到温度筋的作用，能有效地提高抗裂性能，构造筋应尽可能地采用小直径、小间距。

第二，设置后浇带、伸缩缝混凝土墙体的裂缝与墙体长度有关，一般情况下，长度越长受温度干缩变形影响越大，产生裂缝的可能性也越大。水池长度超过20米时，建议根据实际情况采取设置后浇带、伸缩缝或采取保温措施等，以缩减温度收缩应力。

第三，避免结构突变或断面突变产生应力集中，控制应力集中裂缝。当不可避免断面突变时宜作局部处理，做成逐渐变化的过渡形式，如设置腋角，同时加配钢筋。对孔洞(如圆形的、方形的、矩形的)应该按照《给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）》的要求进行洞口加固，避免孔洞转角出现斜向裂缝。

2.3 合理施工

第一，严格控制水灰比、用水量和水泥用量。泵送混凝土在保证可泵性和水灰比一定的情况下，应尽可能降低水泥浆量。减水剂可有效地降低水灰比和用水量，适量粉煤灰可减少混凝土的收缩变形，在泵送混凝土中，掺粉煤灰与减水剂可明显地延缓水化热峰值的出现，降低峰值，降低混凝土的收缩变形。

第二，控制混凝土的浇捣人模温度，冬季施工时不宜过分提高浇捣温度。很重要的一环是缓慢降温，越慢越好，为混凝土创造充分应力松弛的条件，与此同时使混凝土保持良好的潮湿状态。这对增加强度和减少收缩是很有利的。

第三，加强振捣，提高混凝土的密实度，泵送流态混凝土也仍然需要振捣；安排适当的分仓浇捣程序，争取混凝土能自由伸缩一部分。

第四，加强混凝土的养护，特别是早期养护。防止由于混凝土内外温度差及混凝土表面梯度而产生表面裂缝；防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束困。

3. 结束语

微裂缝在外来荷载的作用下逐渐扩大并导致给水排水构筑物产生倒坍和结构破坏等问题。尤其是贯穿性裂缝对给水排水构筑物的影响基本上都是毁灭性的，水会顺着裂缝进行混凝土内部并导致渗漏、混凝土内部碳化、钢筋锈蚀等问题，不仅会影响给水排水构筑物的正常使用，更会威胁到结构安全。因此，采取保护选材、设计、施工在内的综合性预防治理措施是必然之举。

参考文献：

[1] 张东亮. 浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因与预防措施[J]. 山西建筑，2010，(19)：120-121.

[2] 胡汝兰. 给水排水构筑物裂缝的成因分析与预防措施[J]. 中国给水排水，2011，(12)：222-223.

[3] 张小萍. 混凝土裂缝的成因及预防[J]. 内江科技，2008，(09)：205-206.

[4] 周勇，成平. 水工构筑物混凝土墙体裂缝成因分析与预防措施[J]. 中国给水排水，2009，(12)：123-124.

第4篇：给水排水工程结构设计规范范文

【论文关键词】污水处理工程混凝土裂缝成因治理研究

中图分类号：U664.9+2文献标识码： A 文章编号：

进入“十二五”以来，随着我国社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，各类污水排放量不断增加，为了遏制水环境受到严重污染，我国许多大中城市、乡镇相继兴建污水处理厂。本文中的污水处理厂水池，主要指曝气沉砂地、沉淀池、A2/O生化池、浓缩池、水解酸化池等钢筋混凝土池类构筑物。这些池类结构对裂缝出现的数量、宽度有着严格的限制要求，如何有效控制此类大型构筑物的裂缝，并兼顾投资的经济性，是污水处理厂土建设计施工中的一个重点与难点。

一、国家规范对污水处理构筑物裂缝的规定

污水处理厂钢筋混凝土构筑物内一般均为污水，工程建设完成后要防止污水外渗，避免因污水的渗漏造成的地下水体或者土体的污染，因此国家规范或协会标准对此类构筑物混凝土的强度等级、抗渗等级、裂缝宽度等均做了严格规定。《地下工程防水技术规范》GB 50108—2008中第4.1.7条中要求裂缝宽度不得大于0．2mm，并不得贯通。《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069-2002中第5.3.4条规定污水处理构筑物最大裂缝宽度限值ωmax=0.20mm，《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS 138:2002第5.3.4条规定钢筋混凝土水池结构构件的最大裂缝宽度限值： 污水处理构筑物0.20m。

二、混凝土裂缝类型及成因分析

污水处理厂的混凝土构筑物出现裂缝而造成渗透是一个普遍存在的质量问题，也是迫切需要解决的问题。在一些外在因素的作用下，混凝土构筑物可能出现损伤，形成微小的裂纹，这些裂纹一旦在大小和数量上超出了污水处理结构对裂缝的相关规定，污水中的介质和腐蚀性物质就可能渗入，从而造成进一步的破坏，影响混凝土构筑物的使用年限，甚至引起结构安全问题。据从实践来看，能够引起渗漏的裂缝主要有以下几种：

塑性收缩裂缝。

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽，两侧细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20～30厘米，较长的裂缝可达2～3米，宽l～5毫米。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。

2、化学反应裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土碱骨料反应裂缝是膨胀性裂缝, 在没有约束的情况下出现网状裂缝, 在有钢筋约束的情况下, 由于钢筋妨碍膨胀, 钢筋两侧的膨胀力较大,因而出现顺筋裂缝。空气中的二氧化碳溶入溶液中形成碳酸，可与孔隙中的Ca(OH)发生化学反应，生成水和碳酸钙，进而产生碳化收缩现象(水分蒸发会使混凝土收缩)，碳化还会破坏混凝土内钢筋的氧化膜引起生锈严重一些的会导致混凝土的开裂和剥离，同时钢筋的锈蚀会消弱其与混凝土的围裹性，结构变得较为脆弱，常常还会引发其他形式的裂缝。

3、干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右,主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果.裂缝为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05-0.2mm之间，严重者超过0.2mm,其走向纵横交错,没有规律.较薄的梁,板类构件,多沿短向分布,整体性结构多发生在结构变截面处.平面裂缝多延伸到变截面部位或块体边缘,大体积混凝土在平面部位较为多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。这种收缩裂缝是不可逆的。

4、内外约束产生的裂缝

约束条件一般可概括为两类：即外约束和内约束。外约束是指结构物的边界条件，一般指支座或其他外界因素对结构物变形的约束。如由于结构地基土质不均匀沉降所致或因为模板刚度不足等导致的基础变形裂缝。内约束是指较大断面的结构，由于内部非均匀的温度及收缩分布，各质点变形不均匀而产生的相互约束。如因抗浮设计需要池体底板较厚的结构，其断面尺寸较大，底板可因内约束导致裂缝。

5、温度裂缝

对于温度变化作用，暴露在大气中的构筑物长年承受，只是程度不同。当池内水温度较高，池壁较厚且池外温度较低时，如冬季处理高温废水的构筑物，可能会出现因温度产生的裂缝。

三、混凝土裂缝的有效防治措施

基于以上对污水处理厂水池结构混凝土裂缝问题及其成因分析，笔者认为，要进一步加强混凝土裂缝防治措施，可以从以下几个方面入手：（一）合理的结构设计在污水处理厂工程结构设计过程中，大体积或大面积混凝土要合理布置施工缝和伸缩缝，对于超长结构要按规范要求布置后浇带或伸缩缝。对于超长结构有经验时，经计算也可以对大型池底板采用无缝施工法在底板收缩应力最大的地方设置“加强带”，使得底板一次性成型，这样做还可以在一定程度上加快施工进度，在混凝土中根据规范要求掺加膨胀抗裂剂用以补偿混凝土的收缩变形。另外，设计中还可以通过改善混凝土自身性能来减少裂缝的产生。根据池类构筑物的特点合理配筋，避免应力集中，必要时可设置温度钢筋提高混凝土的抗裂性能。

（二）加强混凝土施工过程的监管

1、混凝土材料配制过程控制

混凝土材料配制过程中，如果有吸收率比较大的施工骨料，而且骨料中的含泥量、干缩量也比较大，那么混凝土干缩性会增加。因此，混凝土材料配比设计时，工作人员和管理人员一定要到施工现场进行实地考察，综合分析施工现场混凝土浇捣工艺和构件截面等因素，并及时的调整砂石等施工原料的配比。2、合理安排混凝土施工流程

施工前要有混凝土浇筑方案,应采用分层分段法浇筑混凝土,有利于混凝土水化热的散失,减小混凝土内外温差。每块每段均为一次混凝土连续浇筑,水平浇筑或分层浇筑要保证上下层混凝土在初凝前结合好,不致形成施工缝。由于泵送混凝土坍落度较大,混凝土浇筑后及时排除表面积水,雨季施工时,采用分段搭设雨篷进行混凝土浇筑,混凝土在硬前1～2小时均用抹压,以防沉降裂缝的产生。后浇带的浇筑采用微膨胀水泥混凝土,后浇带保留时间越长越好,一般不应少于40 天,最宜60 天。在浇筑后浇带混凝土时,应将原混凝土凿毛、浇水、湿润,再浇筑后浇带。

对成型的混凝土要加强早期养护，以防止干缩引起的裂缝。

污水处理厂工程中钢筋混凝土构筑物采用的混凝土多有抗渗等级、抗冻等级的要求，对成型的混凝土加强早期养护，显得十分重要。防水混凝土初凝后，应在12h内加以覆盖并浇水养护，时间不少于14d，地下池体应及时回填分层夯实，不使其长期暴露，以避免因干缩和温差产生裂缝，并有利于混凝土后期强度的增长和抗渗性提高。

4、降低混凝土人模温度，以减少混凝土冷缩引起的开裂。

为了减少混凝土日后冷缩引起的开裂,应尽量降低混凝土入模温度,施工时采用温度较低的水,混凝土泵输送管均加以覆盖。选择较适宜的气温浇筑混凝土,尽量避开炎热天气浇筑混凝土,堆骨料进行护盖或设置遮阳装置,避免日光直晒,以降低混凝土拌和物的入模温度。

四、混凝土裂缝的处理方法

1、表面抹浆补漏法

这是一种应对比较小的裂缝的有效方法，适用于无承载能力的剪力墙表面裂缝处理，以前常常用水泥—水玻璃注浆涂抹裂缝，以达到修补的目的，目前有各种新型的防腐和防水的涂料，(聚合物改性水泥基复合涂料)，这种涂料对于静止裂缝修补的效果比较好，有效时间长。

2、料浆填充法

为了有效防渗，对于大于0．3毫米的裂缝，要进行封堵，常用的方法为嵌缝法，即先在裂缝处凿凹槽，清理裂缝周围松动的部分，再加注刚性止水物质，必要的时候可以灌注水凝浆(快干类型)，如果混凝土构筑物已经发生渗漏，对于有水的情况，可采用埋注聚氨酯浆的方法。

3、压力注浆法

压力注浆分为水泥注浆、水泥-水玻璃注浆、化学注浆等。这种方法适用较广，可结合前两种方法联合使用，特别是结合市场上各种新型的防水材料，能修补处理常见类型的裂缝。

五、结语

总之，对于污水处理厂来说，裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低水池的抗渗能力，影响水池的使用功能，而且当裂缝宽度超出允许范围时，它会引起钢筋的锈蚀，进而影响结构安全。因此要对混凝土裂缝进行认真研究分析，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证构筑物和构件安全、稳定地工作。施工中混凝土裂缝问题，已经成为当前施工管理工作的一项重要内容，

只有在实践中不断的加强思想重视和施工技术创新，才能避免在工程中出现影响工程使用安全的裂缝。

参考文献：

[1] 《地下工程防水技术规范》GB 50108—2008

[2] 《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS 138:2002

[3] 《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069-2002

第5篇：给水排水工程结构设计规范范文

关键词：地下建筑 抗浮设计抗浮措施

在近年设计中，笔者不只一次地遇到地下建筑的抗浮设计。根据笔者的经验与国家现行规范相结合，通过浮力的产生、相关规范的取值、验算实例、结构抵抗水浮力不足时产生的危害及增加抗浮力措施几个方面进行阐述。

1.浮力产生的原因

地下建筑的部分或者全部位于地下水位以下，由于其排开地下水，使地下建筑底板下的水位与地下水最高水位存在水头差，进而建筑受到向上的浮力。建筑受到的浮力的大小与其排开地下水受到的重力成正比。例如：长宽高分别为80米x25米x7米的地下建筑，地下水的水头差为3.0米，浮力的大小为80x25x3x9.8=5.88x104kN。

2.地下水最高水位的确定

地下水最高水位的大小对浮力的计算起关键作用，根据《高层建筑岩土勘察规程》（JGJ72-2004）8．6．2 条规定：场地地下水抗浮设防水位的综合确定宜符合下列规定：

2.1 当有长期水位观测资料时，场地抗浮设防水位可采用实测最高水位；无长期水位观测资料或资料缺乏时，按勘察期间实测最高稳定水位并结合场地地形地貌、地下水补给、排泄条件等因素综合确定；2.2 场地有承压水且与潜水有水力联系时，应实测承压水水位并考虑其对抗浮设防水位的影响；2.3 只考虑施工期间的抗浮设防时，抗浮设防水位可按一个水文年的最高水位确定。

据此及设计经验，可认为一般的地下水的确定原则：

2.2.1 有历史最高水位记录时，浮力的计算，可取历史最高水位；

2.2.2若无历史为水位记录可取一个水文年的最高水位记录做为设计依据；

2.2.3 场地有承压水且承压水与潜水有水力联系时，按两者的最高水位确定。

3.抗浮设计中的参数选取

在不同的规范中，抗浮设计计算的参数不尽想同，如《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）中规定：“3.2.2 对于承载能力极限状态，应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值，并应采用下列设计表达式进行设计：

γ0Sd ≤Rd

式中：γ0──结构重要性系数，应按各有关建筑结构设计规范的规定采用;

Sd ── 荷载组合的效应设计值;

Rd ── 结构构件抗力的设计值，应按各有关建筑结构设计规范的规定确定。

3.1 基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用:

1 款中2）当永久荷载效应对结构有利时，不应大于1.0。

对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应满足有关的建筑结构设计规范的规定。”

《建筑基地基础设计规范》（GB50007-2011）第3.0.5条第3款“计算挡土墙、地基或滑坡稳定以及基础抗浮稳定时，作用效应应按承载力能力极限状态下作用的基本组合，但其分享系数均为1.0。”第3.0.6条第4款“对于由永久作用控制的组合，也可采用简化规则，基本组合的效应设计值（Sd）可按下式确定：Sd=1.35Sk，式中Sk-标准组合作用效应设计值。”

《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)中第5.2.3条中指出“构筑物在基本组合作用下的设计稳定性抗力系数Ks不应小于表5.2.3的规定。验算时，抵抗力应只计入永久作用，可变作用和侧壁上的摩擦力不应计入；抵抗力和滑动、倾覆力应均采用标准值。”查该规范表5.2.3上浮计算时Ks=1.05.

地下室抗浮验算：

（1）整体抗浮验算：

按地质报告：抗浮设防水位-2.8m。地下室层高4.5m，顶厚度为0.2m，底板覆土0.5m，底板厚度为0.5m，底板上有0.5m后的C15砼，垫层厚度为0.1m。水的容重γw=9.8kN/m3,土的容重γ=18.0kN/m3，结构重要性系数γ0=1.0

确定水浮力：

整体抗浮计算水位埋深H=4.5+0.5+0.5+0.5+0.1-2.8=3.3m

水浮力基本组合设计值Sd=1.2γw H=1.2x9.8x3.3=38.81kN/m2

计算地下室自重：

地下室顶板覆土自重：G1=18x0.50=9/m2

地下室顶板自重：G2=25x0.20=5kN/m2

地下室底板自重：G3=25x0.50=12.5kN/m2

地下室底板覆砼自重：G4=25x0.5=12.5kN/m2

地下室底板自重：G5=25x0.5=12.5kN/m2

地下室垫层自重：G6=25x0.1=2.5kN/m2

结构总自重G’=G1+G2+G3+G4+G5+G6=9+5+12.5+12.5+12.5+2.5=45kN/m2

结构抗力基本组合值Rd=0.9x45=40.5kN/m2

结论：γ0Sd

（2） 局部抗浮验算：

局部最不利的轴网面积：A=48m2，垫层底面抗浮计算水位埋深H=3.3m。

水的浮力基本组合设计值Sd=V=1.2γw ，HA=1.2x9.8x3.3x48=1862.88kN

结构总自重设计值Rd=0.9xG’A=40.5x48=1944kN

结论：γ0Sd

抗浮验算中未考虑地下室外墙等对结构的有力影响。

4、结构抵抗水浮不足时产生的危害及抗浮力措施

地下水浮力超出地下建筑物自身重量时，地下建筑在浮力的作用下会产生向上运动，在其四周墙体的约束下，地下建筑可能会发生两种形式的破坏：一种是局部构件的破坏，例如基础底板出现反拱隆起的现象，外侧竖向构件受到土体的约束下变形不一致，出现相对位移，进而导致构件开裂；另一种破坏的形式是建筑的整体上浮。在建筑物各个平面部位上浮值不同的情况下，建筑物出现倾斜。抗浮能力不足时，可采取一些具体的措施来增加结构抗力，如增加底板或底板上的覆砼自重，设置抗拔桩等，在此不一一赘述。

5.结束语

本文笔者结合国家现行规范，提出了对地下建筑的抗浮设计的一些理解。供大家参考，如有不足之处，望读者指正批评。大家共同进步。

参考规范

1建筑结构荷载规范 GB50009-2012 中国建筑工业出版社

2给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069-2002 中国建筑工业出版社

3建筑基地基础设计规范GB50007-2011中国建筑工业出版

4高层建筑岩土工程勘察规程 JGJ 72-2004 中国建筑工业出版社

第6篇：给水排水工程结构设计规范范文

关键词：污水管道；结构设计

一、引言

随着经济的快速发展，我国的城市化步伐不断加快，市政污水管网工程迅猛发展。近年来，城镇环境整治力度加大，污水处理厂如雨后春笋般涌现，污水管网工程随之增多。在老城区，进行雨污分流改造时，地下管网极其复杂，距离地面构筑物很近；污水管网路线长，高低曲折，地形、地质情况复杂多变，因此，要做到方案合理，经济高效，设计人员应具有丰富的经验。

二、基础资料收集

一般来说，管网工程设计开始前应该要有电子版地形图，需要管线位置的地质勘探报告。过河管道时要有河道断面测量图，过道路时要有其他地下管线图等资料。市政污水管道工程一般覆盖面较大，设计人员应该亲临现场踏勘，了解管道铺设总体情况。例如管道过河流，公路，铁路等复杂障碍物设计还需通过专门部门的评审。

三、污水管道结构特性

污水管道的结构设计应包括管体、管座及连接构造，对埋地管道，尚应包括管周各部位回填土的密实度设计要求。对管道结构内力分析，均应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所引起的塑性内力重分布。

一般来说，工艺上污水管道分为压力管和重力管。污水管通常埋地较深，多半采用重力管，导虹管或者通过泵房提升的污水管是有压管，但是压力较小，管材还是受外压为主。按照管道的受力和变形特点将管道分为刚性管与柔性管。根据公式αs=EpEd（tro）3[1]（各参数详见规范），αS≥1是刚性管，

刚性管材有钢筋混凝土管（RCP）、预应力钢筋混凝土管（PCP）、预应力钢筒混凝土管（PCCP）、灰口铸铁管等。常用柔性管材有塑料类管材、钢管和球墨铸铁管。

管道的接口从性能上分为柔性接口和刚性接口。刚性接口属于固接连接，其接头部位的相邻管端不能产生转角和伸缩。柔性接口属于可动连接，其接头部位的相邻管端与管轴线可有小量的转角和伸缩。刚性接口有钢筋混凝土套环、焊接、法兰连接、套筒连接等。柔性接口有承插式、企口式、卡箍连接等。柔性接口一般内置橡胶圈止水，防渗漏效果好，但是成本高，刚性接口价格低，管道接口容易开裂渗漏，而且施工工期长。

污水管（重力管）采用较多的是钢筋混凝土管、塑料管和玻璃钢管。普通钢筋混凝土管价格便宜，受力性能好，耐腐蚀性能一般，但是接口容易渗漏。塑料管主要有HDPE管、PE管UPVC管等。塑料管自重轻、运输安装方便，接口少，安装效率高，但是属于脆性材料，耐腐蚀较差，由于污水管设计对环境要求很高，一旦渗漏，很难处理，所以不推荐使用。球墨铸铁管强度高，内外涂抹防腐材料，性能好，近年来被广泛采用。

埋地钢筋混凝土管遇到软土地基时，地基变形会导致接口开裂渗漏，应配设置钢筋混凝土基础，减小管道变形。

实际工程中，当污水管道遇到河流、铁路、桥梁等障碍物时，设计人员还应留出预埋管道与已有构筑物的安全距离，避让已有构筑物基础，选择合理的施工方法。重要河流应不影响航道通航要求，穿越铁路时应经过地铁主管部门组织的审查。

四、污水管道施工方法

污水管的施工方法一般根据管道埋深、土层情况、现状地形等条件来确定。污水管道施工方法有开挖施工，顶管，牵引管，小管径顶管。

（一）开挖施工

当施工场地以无障碍物，沟槽深度在一般在4米以内，可选用开挖施工。开挖施工一般成本较低，施工工期较短。基坑开挖还应注意以下几点：开挖沟槽时需采取切实可行的基坑支护措施确保边坡稳定，通常采用钢板桩支护。沟槽开挖应确保沟底土层不受扰动，且不得超挖，人工清底。沟槽开挖完毕后必须经有关人员验槽后方可继续施工。施工中遇管道交叉时需采取有效保护措施确保交叉管安全。

开挖后对管道周边的回填设计至关重要。钢筋混凝土管回填采用粘土、粉质粘土，土中不得含有机物。钢筋混凝土管管道沟槽回填的压实作业应符合下列要求[2]：回填压实应逐层进行，且不得损伤管道；管道两侧和管顶以上500mm范围内胸腔夯实，应采用轻型压实机具，管道两侧压实面的高差不应超过300mm。压实时，管道两侧应对称进行，且不得使管道位移或损伤。分段回填压实时，相邻段的接茬应呈台阶形，且不得漏夯。采用压路机时，碾压的重叠宽度不得小于200mm。塑料管管顶以下及管顶以上500范围内回填中粗砂，管顶500以上非道路下回填粘性土，道路下同道路材料要求。塑料管回填作业应符合下列规定：回填前，检查管道有无损伤或变形，有损伤的管道应修复或更换。管道半径以下回填时应采取防止管道上浮、位移的措施。沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内，必须采用人工回填，管顶500mm以上部位，可用机械从管道轴线两侧同时夯实，每层回填高度应不大于200mm。

（二）顶管法

顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。顶在长距离顶进过程中，当顶进阻力超过容许总顶力时，无法一次达到顶进距离时，须设置中继间分段接力顶进。顶管施工属于非开挖施工，对环境和交通影响减小，适用于管道埋深较大的情况。顶管施工对土层要求不高，一般情况均可适用。顶管管道材料主要有钢筋混凝土管、钢管、玻璃钢管等，管径一般要求不小于800mm。

顶管穿越铁路、公路、河道等管道施工障碍时，可以采用混凝土管套塑料管双管顶进方法。两种管道之间在施工以后压注水泥砂浆填充。

（三）牵引管法

牵引管施工，先采用钻孔机钻导向孔，洞通后再装上扩孔机具进行扩孔，反复扩孔后达到孔径要求，扩孔不大于1.5倍管径，再将管道与钻杆连接，回拖管道到预定位置。管道就位后采用水泥砂浆进行压力灌浆处理， 牵引法施工拖管完成后，两端废弃的引导孔道应压注水泥砂浆填实。牵引管施工对地表干扰小，因此具有较高的社会经济效应。牵引管管材主要采用实壁PE管、钢管，管径一般不大于600mm，对土质要求稍高，碎石土中不宜采用。

（四）小型顶管法

小型顶管法与牵引管施工类似，在管道两端开挖一个工作坑和一个接收坑，在工作坑里面采用螺旋杆钻孔，然后扩孔，孔洞形成后采用顶管将管道顶进洞内，管道施工后要求对管外空隙采用水泥砂浆进行压力灌浆处理。

五、建议

近年来，污水管道结构设计往往不被重视，管道随意铺设，回填不合格，野蛮施工等，造成了路面塌陷，附近构筑物开裂等严重问题。管道工程看似简单，但是作为结构设计人员，应该具有严肃认真的态度和丰富的设计经验。（作者单位：南京市市政设计研究院有限责任公司）

参考文献：

第7篇：给水排水工程结构设计规范范文

【关键词】槽式挡土墙U型槽高水位橡胶止水带

中图分类号：TU476+.4 文献标识码：A 文章编号：

社会在不断发展，城市人口以及车辆也在不断的发展壮大，城市交通拥堵现象早已经不是什么奇怪的事情了，尤其是在交通量较大的平面交叉口上。为了保证交通安全，往往不得不采用交通指挥信号加以控制，使有效的通行时间受到很大的约束，通行能力和车速都受到很大影响。而采用立体交叉就可以大大改善行车条件，从而提高交叉口的通行能力和车速。下穿式立体交叉(地道桥)由于占较少，易施工，立面易处理的特点在一些城市交叉口被广泛采用，尤其在铁路与道路相交处。但由于道路必须从铁路下面穿过，因此地道桥的排水问题就必须处理妥当。当地下水位较低，地下水对路基没有破坏作用时，只需要考虑把地道桥最低处收集的雨水排出去即可，可采用雨水管自流排水，但是，当该地区地下水位较高，地下水对路基将会产生严重的破坏作用时，就必须采用一些特殊办法加以处理，以防止地下水外溢，且保护路基不受地下水破坏。笔者前一段时间设计的一个工程—抚顺市新城路下穿道路工程就属于后一种情况，由于该地区地下水位较高，在设计过程中引道部分就采用U型槽配以橡胶止水带来解决高水位问题，在此向大家做以介绍。

工程概述

该工程位于抚顺市顺城区，新城路是抚顺市市区内最为重要的城市主干路之一，由于抚抚道口处铁路与新城路平交，使其交通非常不顺畅，该工程是将该道口由平交改为立交，道路长度为262.677米。

2、U型槽设计原则

2.1利用U型槽本身的整体性来防止地下水溢到道路路面之上。

2.2利用U型槽本身以及U型槽以上的道路结构重量来抵御地下水引起的上浮力。

2.3橡胶止水带的作用

U型槽的两侧墙体与底板连为一体。材料采用防水混凝土，达到s8，U型槽本身防水不成问题，但是由于U型槽每隔一段距离设一道伸缩沉降缝。因此U型槽之间以及U型槽与地道桥之间的防水处理至关重要，在本设计中，各伸缩沉降缝中采用埋置式中间无孔橡胶止水带和外贴式橡胶止水带，型号HJ2—300。随混凝土现浇于两个挡土墙之间；靠橡胶孔的挤压变形来达到止水的目的。止水带安装见下图

3、U型槽设计过程

3.1抗浮计算

U型槽是利用本身以及U型槽上面道路结构的重量来抵御地下水位所引起的上浮力，因此必须满足以下公式：

G1+G2≥pgAhA

其中：Gl为U型槽自重，G2为U型槽以上路面、土等的重量，p为水的密度，g为9．8，Ah为地下水位线与U型槽底板底面高程之差，A为U型槽底板面积。

设计过程中，可计算几处最不利的位置即可。本工程中， U1、U2、U3、U4和U5通过计算均满足抗浮计算，所以可以肯定整个工程U型槽都满足抗浮计算要求。为了确保安全，计算时应乘以一个安全系数1.05，即G1+G2≥1.05pgAhA。

3.2立臂底弯矩和剪力计算

该部分计算中，弯矩设计值应小于总剪力设计值。笔者对具有代表性的U1、U4进行了计算。结果都满足要求。

3.3配筋率计算

计算配筋率的计算结果应大于0.2%笔者对具有代表性的U1、U4进行了计算。结果都满足要求。

3.4钢筋及混凝土强度验算

笔者对具有代表性的U1、U4进行了计算。结果都满足要求。

3.5混凝土裂缝计算

笔者对具有代表性的U1、U4进行了计算。结果都满足要求。

4、施工过程中注意事项

4.1要保证U型槽基础的压实度，地耐力要求达到150kPa。避免发生不均匀沉降，防止橡胶止水带被不均匀沉降拉裂，失去止水作用。

4.2止水带的安装要严格按照图纸施工，挡土墙之间缝隙不能超过2cm，以防橡胶止水带不能起到止水的作用。

4.3橡胶止水带在搬运、安装过程中，要防止意外损坏，如有破损，应严禁使用。

4.4U型槽采用材料:

C30防水混凝土，要求抗渗标号达到S8，抗冻性F300。钢筋HPB235（φ）HRB335（φ），垫层用C15素混凝土。

4.5主筋混凝土净保护层: 50mm。

4.6沉降缝与伸缩缝设于一处，称之为变形缝。具置见U形槽平面布置图和纵断面图。变形缝宽度2厘米，要求采用嵌缝板填缝，并设置橡胶止水带。

4.6.1嵌缝板应选用闭孔型聚乙烯泡沫塑料板、防腐软木板或纤维板。

4.6.2止水带施工现场连接的接头，应采用热压机硫化胶合。接头外观应平整光洁。

4.6.3绑扎钢筋和支模时，止水带必须可靠固定在正确位置上，浇筑混凝土时不得发生移位。

4.6.4固定止水带时，可在止水带的允许部位穿孔，但不能损坏止水带本体部分。

4.6.5变形缝处混凝土必须捣固密实，止水带下部不应产生空洞、气孔等隐患。

4.6.6整个工程施工中施工缝都设置遇水膨胀止水条。

4.7U形槽施工，应与排水管道和排水泵站接入过路管（本工程桩号0+263）施工相结合。

本工程桩号0+263入泵站d600mm过路管横穿U形槽北侧壁,洞口处应设置Ⅱ型刚性防水套管，见《给水排水标准图集》S3(上)S312 8-7页。钢套管应与U形槽侧墙浇筑在一起，油麻两端石棉水泥改为C30微膨胀混凝土。

4.8采用就地浇注法施工，浇注顺序为先底板及部分侧墙，侧墙。底板一次完成。

4.9主钢筋接长均须采用闪光对焊并纵向打磨或其它可靠连接方法。

4.10为减少混凝土的收缩裂缝，在施工中应采取以下措施：

4.10.1低温入模，预冷降温骨料，使用水化热低的水泥加冷拌和。

4.10.2增加混凝土密实度，采用合理级配和较低的水灰比，并加强振捣，避免漏振，消除死角。

4.10.3加强养护，立墙的养护尤其注意拆模后要遮盖并洒水。

4.10.4基坑开挖至设计标高时应由设计及地质部门验槽。

5、结束语：由于U型槽的特点较为鲜明，防水效果也非常明显。只要我们严格按照规范要求施工，U型槽的特点将被人们认可，并越来越多的应用在以后的交通工程中。

参考文献

1、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

第8篇：给水排水工程结构设计规范范文

【关键词】地下车库；抗浮设计；设计水位；配重；抗浮桩

一、地下结构抗浮设计的依据

目前，涉及抗浮计算的国家规范及标准有多部：

（一）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）第 3.2.4条第 3 款规定：对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应满足有关的建筑结构设计规范的规定。同时，结合第 1、2 款可以明确，在其他结构设计规范没有明确规定时，在抗浮计算中，永久荷载的分项系数可取不大于 1.0 的值。

（二）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）第 4.1.6条规定：当砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定性。按照规范给出的公式，分为按可变荷载起控制作用及永久荷载起控制作用进行验算，起有利作用的永久荷载的分项系数均取 0.8。

（三）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）第10.0.4 条规定：明挖法地下工程的结构自重应大于净水压力造成的浮力，在自重不足时应采取锚桩或其他抗浮措施。

（四）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第3.0.5 条第 3 款规定：计算基础抗浮时，作用效应应按承载能力极限状态下作用的基本组合，但分项系数取1.0。第 5.4.3 条规定：建筑物基础存在浮力作用时应进行抗浮稳定性验算，抗浮稳定安全系数 Kw 一般情况下取 1.05。

（五）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）第 5.2.3 条规定：构筑物在基本组合作用下进行上浮验算的稳定性抗力系数不应小于 1.05。验算时，抵抗力只计入永久荷载，不应计入可变作用和侧壁上的摩阻力；抵抗力采用标准值。

（六）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）第 4.2.10 条规定：对埋在地表水或地下水下的管道，应根据设计条件计算管道的抗浮稳定性。计算时各项作用均取标准值，并应满足抗浮稳定性抗力系数不小于 1.10。

二、地下车库的抗浮设计应考虑的问题

（一）地下车库抗浮设计水位

《建筑地基基础设计规范》（ GB 50007-2011）第3. 0. 2条第6款规定“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”。并在条文说明中指出：抗浮设计水位是很重要的设计参数，影响因素众多，不仅与气候、水文地质等自然因素有关，有时还涉及地下水的开采、上下游水量调配、跨流域调水和人量地下工程建设等复杂因素。对情况复杂的重要工程，要在勘察期间预测建筑物使用期间水位可能发生的变化和最高水位有时相当困难。故现行国家标准《岩土勘察规范》GB50021规定，对情况复杂的重要工程，需论证使用期间水位变化，提出抗浮设防水位时，应进行专门研究。

（二）地下车库结构的抗浮设计

1.整体抗浮

根据GB 5007一2011《建筑地基基础设计规范》中的第5.4.3条规定，地下结构物的抗浮设计对地下室抗浮设计的总原则是应满足式（2一1）要求：

Gk/Nw.，k R1.05 （2一1）

当不满足（2一1）式的要求，应进行地下室抗浮设计。

常见的整体抗浮设计方法通常采用增加结构物自重或采用抗拔桩、抗拔描杆等，使结构的抗浮力与地下水引起的浮力相平衡，从而达到抗浮的目的。本方法施工工艺成熟，一直被广泛运用。

2.局部抗浮

局部抗浮验算指地下室底板在浮力作用下的内力分析，按逐个柱的受荷而积来进行，此时地下水浮力扣除底板自重后相当于地基净反力。局部抗浮验算包括地基净反力作用下的梁板截而配筋计算和底板裂缝验算。并主要针对那些上部结构层数少，结构自重小的部位，特别是地下室在高层塔楼边界范围外的部位。

三、地下车库抗浮设计实例分析

（一）工程概况

某市中心广场地下车库为56车位Ⅲ类单层地下汽车库。平面尺寸为79m×17.6m，柱网开间为7.9m。汽车库埋深为自然地坪以下4.5m，车库底板厚0.4m，顶板覆土层厚为0.9m。地基土分布自上而下为：

①-1层为杂填土层，层厚1m左右

②-1层为粉质粘土层，层厚为2m左右

②-2层为粘质粉土层，层厚为2～3m

③层为淤泥质粘土层，层厚为13～15m

由于②层土渗透性较好，又要考虑到大气降水的影响，底板所受反力按浮力计算为35kPa。作为地下室的抗浮设计，主要需解决两方面问题，即强度和抗浮验算。

（二）强度验算

地下室强度验算是指地下室底板及侧板在水压力及侧压力作用下的构件强度计算。 底板一般按倒楼盖法计算， 侧板按三角形荷载进行计算， 四边支撑条件按具体情况确定。基底反力及侧压力应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合， 采用相应的分项系数。 当需要验算基础裂缝宽度时， 应按正常使用极限状态荷载效应的标准组合。 常水位以下浮力视作永久荷载。

（三）抗浮验算

地下室抗浮验算是指地下建（构）筑物在正常使用条件下全部自重（包括顶板及覆土重）大于地下室所受浮力 R浮，γ。S ≥R浮

S 为荷载效应的基本组合

S =γGSGk+γQ1SQ1K

取最不利工况，即不计地下车库可变荷载的作用则 S =γGSGK

按《建筑结构荷载规范 GB50009―2001》第3.2.5条规定，基本组合的荷载分项系数， 当其效应对结构有利时对结构的倾覆、滑移或漂浮验算应取 γG=0.9。即 0.9SGK≥R 浮。

（四）抗浮设计方案的选择

1.常规措施

增加配重法。增加结构的配重通常通过下面 2 种方法实现：一是在地下室底板上回填混凝土等容重较大的材料，类似增加建筑装修厚度来加重。这种方法在保证地下室建筑高度的情况下，结构层高需加大，水浮力会随着增大，抗浮效果不明显，工程中极少采用。二是地下室底板外伸，通过外伸底板上的覆土来满足抗浮要求。地下室底板外伸会对侧墙、底板的受力不利，外伸宽度也有限制，使用的局限性较大，工程中较少采用。

2.抗浮桩设计

抗浮桩的机理是利用桩身自重及桩周土体的摩阻力来抗浮。抗浮桩的设计应视不同的地质条件区别对待。当地基土为淤泥质粘土，粘土类地基时，利用通长配筋的沉管灌注桩是一种比较经济合理的方法。

抗浮桩承载力特征值表达式：

Ra =λUp∑ qsiali+0.9Gk

λ为摩阻力降低系数可取 0.4～ 0.6

GK为扣除浮力后的桩身自重标准值

当地基土为硬可塑类粘土或风化基岩时可利用人工挖孔扩底桩。扩底桩的间距L、深度H、扩大头直径D三要素可根据抗浮要求、土质岩性、施工机械设备、施工方法和地下水等情况确定。

（五）施工期间的抗浮措施

地下车库在施工期间虽然顶板和覆土尚未完成，但只要及时排除地下室基坑中底板四周的水，就不会产生上浮现象。其排水方法常用排水沟加集水井，再用潜水泵排出。当土质的渗透系数较大，即浮力较大时，应在地下室底板中设置后浇带，利用底板下的块石垫层作为倒滤层，在后浇带中插入轻型井点立管，不断地降水。根据坑底土质的不同井点立管可插至底板垫层下的粉土层，也可以将滤管部分埋置于块石垫层中。浇筑后浇带的混凝土时，应在井点立管中焊上环形钢板止水环，然后继续降水，直至地下室顶板和板顶覆土完成后，再切割掉井点立管，管顶加盖板焊牢。

四、结语

综上，地下车库的抗浮设计原理虽然简单，却是结构设计的重要部分，关乎结构的安全使用，应予以重视。结构设计人员需充分理解规范，合理选择抗浮设计中需要的设计参数，并根据场地、水文、土层等情况选择合理、经济的抗浮措施。

参考文献：

[1]杨雪林，周颖军.坡地建筑的抗浮设计和施工实践[J].福建建筑.2009（05）.

第9篇：给水排水工程结构设计规范范文

关键词：钢筋混凝土； 深水池； 施工； 措施；

前言

随着我国四个现代化建设的开展，综合国力的增强，城市的不断发展扩大，人们生活、工业生产和环境保护的需要，水池类构筑物工程建设逐年增多。因耐久性和实用性方面的要求越来越高，钢筋混凝土已经作为水池的主要砌筑材料。钢筋混凝土水池在炼油化工建设中是一种应用极为广泛的构筑物，钢筋混凝土施工质量的好坏， 对构筑物的安全性， 耐久性、经济性有很大影响。钢筋混凝土施工中发生的问题很多， 只要我们严把质量关， 按《规范》和规程进行操作，就可以杜绝各种隐患的发生， 使质量得到保证。

一、关于模板工程分析

模板的制作，必须是坚固、刚劲、紧密不漏水泥浆，并且木料用量也应较少。矩形水池壁模板与一般墙的模板结构形式相似；圆形水池池壁模板在施工实践中各地采用的有几种不同的形式。首先是内模的支撑方法有两种形式 ，一种是在池内设置立柱脚手架与水平撑木，另一种则采用多角形支撑结构，或采用横箍带联结方法。然后是外模的支撑方法也有两种形式 ，一种是采用直接支撑在土坡上的方法，另一种则用钢筋箍模方法。最后是内外模以螺栓固定的方法。对于薄壁水池的模板安装（如小型沉淀池壁厚仅12cm），应考虑浇灌混凝土后，模板受湿的膨胀，可能使混凝土产生裂缝的问题。为此，可在两块模板之间留有约3mm的缝隙，缝隙处糊以纸条，以防其漏浆。也可在每块模板上留一条活络板，在浇灌混凝土后的第二天将其拆除。模板拼合板的大小、安装程序与安装高度，要考虑混凝土浇筑的方便，一般内模是一次架立的，外模则分次安装，每块接合板的高度约1m左右。分次安装的时间，必须是小于已浇注混凝土的开始凝结时间。

二、混凝土浇灌问题分析

清水池、沉淀池、消化池等构筑物，在过去施工中，为了减少施工复杂性，均将构筑物的池底与池壁的混凝土分开浇灌，由此带来的问题是两次混凝土的接缝处，往往因施工不当，而遭致漏水；同时也增加了施工缝的处理工作。近年来采用了混凝土连结浇灌作业，杜绝了施工缝漏水的可能性，并省掉了接岔凿毛及清洗等等工序和必要的接缝钢板等材料，减少了两次混凝土浇灌所需要的养护期，缩短了工期。有时，因结构体积庞大，且受施工条件限制，在结构物的浇灌程序中，于适当的部位布设必要的施工缝，成为混凝土间歇浇灌作业。水池的池壁常常有套管和管道穿过。套管和管道下部混凝土要振捣密实。

三、施工缝的处理问题分析

水池构筑物如采用间歇浇灌作业，一般做成水平的施工缝。施工缝的位置，不应留设在结构承重最不利的地点。对于施工缝的处理更应使新旧混凝土紧密结合，保证它的整体性。施工缝处理的一般方法：一是在浇灌上层混凝土前 ，下层混凝土的表面，应用钢丝刷等工具将其上的泥垢与水泥浆抹层清除或凿毛，并以有压水冲洗洁净，如有瑕疵，则应清除至密实混凝土为止，以使新旧混凝土层结合牢固。二是下层混凝土表面凿毛冲洗后 ，先铺水泥砂浆一层，配合比与混凝土中的砂浆相同，其厚度为1.5～2cm，然后，再在砂浆未凝结前浇灌上层混凝土，使其粘结良好。此外，某些承受水压较大及防水要求高的工程，施工缝的处理，还需要考虑作成凹槽，并埋置金属止水片。金属止水片附件的混凝土捣固要密实。

四、伸缩缝的处理问题分析

较大的水池构筑物，一般设有伸缩缝，以免遭致外界温度的影响，而使混凝土结构发生裂缝。伸缩缝处理不当，也是水池产生渗水的主要原因之一，同时修补也较费事，所以，应该很好地处理，特别是混凝土与沥青填料的良好结合与伸缩适附近混凝土的细致捣实更为重要。

五、混凝土的缺陷修补问题分析

混凝土的缺陷，将造成混凝土质量降低和继续破坏的可能，在水池构筑物中，更会引起渗漏现象，造成使用困难。因此，发现这些弊病后，必须以及时采取补救措施。缺陷修补的一般方法：一是一般的小蜂窝、麻面，将混凝土表面凿毛，用钢丝刷将其刷清，并用压力水冲净，再以1∶2～1∶2.5的水泥砂浆或防水砂浆抹平或用喷浆法修补；或在冲净后，分层抹刷不同的深度的水玻璃（加入量为5～15%）水泥浆和水玻璃水泥砂浆。二是蜂窝较大者 ，应把松软部分的混凝土，全部凿去，然后用钢丝刷刷净，并用压力水清洗，以漏斗状的局部模板填塞捣实混凝土。若有渗流水时，则须考虑将渗流水排除，可用铁管插入引水法，然后浇注管外混凝土，俟其凝固后，再以快凝防水砂浆填压管孔；也可采用特干硬性混凝土或干硬性砂浆，用强力打入，使之高强、快硬、密实，从而起防水作用。三是施工缝渗水以及混凝土的裂缝 ，可先凿出深宽各数厘米的小槽，抹上三层以上的水玻璃砂浆，直至凸出约1.5cm，宽为30cm的带 ；或者在混凝土表面凿出涂冷底子后，外敷以二层三底的麻布石棉沥青；较为严重的裂缝，还在缝中灌以水泥浆或稀的热沥青，然后进行上述裂缝修补方法的处理。除此以外，还有先将裂缝凿成楔形槽，埋以螺栓将橡皮及铜板紧压在裂缝上，然后，再在上面放置铁丝网，进行表面喷浆。四是蜂窝、裂缝及原来不密实的混凝土采用压力灌浆法修补。应当指出，如由于基础的沉陷而产生裂缝，则应首先解决基础继续沉陷的问题，否则，按上述方法进行修补，仍然不能得到理想的效果。

六、施工排水问题分析

在有地下水地区修建水池时，必须做好施工排水工作，以保证地基土壤不被扰动，使水池不因地基沉陷而发生裂缝。施工排水必须不间断进行，防止地下水位上升而产生浮起现象。当水池建筑完成后覆土工作期间，仍应防止地下水上托力，不使底板发生裂缝。如某地一座清水池，由于建筑后未覆土其间停止了施工排水，使地下水位上升而发生底板裂缝。因此，对于某些无梁楼盖的清水池，应考虑首先进行池盖覆土，然后再停止抽水。

七、结语

总之，保证钢筋混凝土构筑物的质量， 要注意对模板、钢筋、混凝土浇筑等施工全过程的质量控制， 使得每一个环节必须遵照施工规范及操作规程施工， 只有保证每道工序的施工质量， 才有可能保证整个工程的质量。

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