一、设计概述<一>、生活污水现状简述随着国民经济的持续稳定发展、物质生活和精神生活的逐步提高，人们对赖以生存的环境质量要求及意识也逐步增强。

水作为与人们生活息息相关的一种重要资源，其所受的污染已越来越严重，保护水环境已迫在眉睫。

近年来生活污水排放量和其所含污染物呈上升趋势，为了扭转这种局面，我国正加大治理此类污染的力度：一方面逐步兴建大型污水处理厂，集中处理城市生活污水；另一方面在我国绝大多数地区，由于经济和地理等诸多方面的限制，生活污水尚不能完全纳入大型污水处理厂处理，对中小规模的城镇生活污水排放点尚不能完全排入大型污水处理厂处理，采取就地进行简便预处理或深度处理，再排入大型污水处理厂或受纳水体。

<二>项目背景简况根据xxx建设项目环境影响评价文件批准书，结合项目周边环境实际，现拟建xxxx生化池和xxx生化池，以满足项目污水处理需要，为此特委托我司对生化池进行方案设计和施工。

<三>项目环境概况1、大气环境：营运期废气主要为厨房油烟、车库内的汽车尾气、柴油发电机废气及生化处理设施的异味气体，通过采用专用烟道、专用管道伸至顶高空排放，对环境空气质量影响小。

2.、水环境：营运期污水以生活污水为主，拟建项目生活污水采用无动力生化处理设施，达到GB8978-1996《污水综合排放标准》三级排放标准后排入长江。

车库地面冲洗水单独设隔油沉淀池处理后排入就近雨水管网，评价认为处理达标的生活污水对地表水环境的影响小。

3、声环境：营运期的噪声主要通过采取减振、消声、建筑隔声等措施加以处理，对评价区内的声学环境基本上没有明显影响，该区声学环境状况维持现状。

4、固体废物：营运期固废以生活垃圾为主。

本项目设置有垃圾收集点，生活垃圾实行分类袋装收集，由物业管理部门收集后统一运往城市生活垃圾处理场进行处置；评价认为不会对项目及周围环境产生不良影响。

<四>排放标准1、废水2、噪声排放标准4、固废5、其他发电机等置于地下密闭室内；冲洗车库的水经隔油、沉沙处理后接入雨水排污管网；垃圾临时收集点与最近居民楼的距离不得小于8米。

<五>设计依据1、主要依据材料①中华人民共和国《水污染防治法》②国家环境保护总局《三峡库区及其上游水污染防治规划（修订书）》（2008年1月）③国家《关于进一步加强xx库区及其上游水污染防治规划项目前期工作有关问题的通知》（发证投资[2004]194号）④项目平面图、管网图及水量相关参数。

2、主要规范及标准《室外排水设计规范》（GB50014-2006）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《给排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）《城市环境卫生设施设置标准》（GJJ27-89）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）<六>设计原则①选用技术成熟，行之有效的工艺路线，尽可能采用能耗低、费用省的处理单元。

有较好的经济指标，创造良好的社会效益和环境效益。

②贯彻执行国家环境保护的政策，符合国家的有关法律、法规、规范及标准。

③在建设方的总体规划指导下，采取全面规划，使工程建设与小区的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。

④根据设计进水水质和出水水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。

⑤在生化池范围内，生化池总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维护的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地；竖向设计力求减少生化池挖方量、土方外运量和节省污水提升费用。

<七>设计条件及适用范围1、池顶用途：绿化，停车场2、土壤条件：抗浮验算池顶覆土重度16KN/m3，强度计算池顶覆土重度20KN/m3。

3、本设计适用于地震烈度为6度及6度以下地区。

4、可变荷载：150KN/m2,地耐力承载标准：100 KN/m25、设计范围：1、生化池土建施工；2、生化池工艺。

二、组合式生化池的应用<一>概述预制钢筋砼组合式生化池，可根据污水排放量，选择不同的容量规模。

单体预制件为正方体结构，外边长为2500mm、内边长为2200mm、高1000mm、顶盖厚150mm。

每个预制件为一个生化单元，各单元功能分为底管、流通管、贯通管、进出水管，各功能管组合为一个生化组合池，不同的污水处理量可选择不同数量的生化组合池以保证足够的水停留时间，进出水方向可随现场情况任意确定。

根据污水处理标准要求，生化组合池内可安装工艺装置。

<二>组合式生化池结构设计说明1、生化池受力状态分析生化池设计埋深为0.5——5米。

（1）关于竖向土压力的确定按着GBJ1999-4中的第二章第二条第四款确定：Psv=Ns·Rs·Hs式中Psv——竖向土压力（L/m2）;Rs——回填土的容重（L/ m3）；可取1.8L/m3；Hs——覆土高度（m）;Ns——竖向土压力系数，根据试验取1.2计算。

Psv= Ns·Rs·Hs=1.2×1.8×0.5=1.08 L/m2、关于水平向压力的确定水平向压力的侧压力和地面荷载引起的侧压力。

由于地面荷载引进的侧压力可按相应的等高土高换算，因此可采用和土侧压力相同的计算方法。

覆土的侧压力，按古典土压力理论可分为主动、静止和被动压力三种情况，后一种情况覆土处于被动极限平衡状态安全不适合埋管的工程条件，静止土压力一般也不会形成，主要由于回填土和原状土的力学性能不同，由于回填土的变形将导致回填土处于主动极限平衡状态，因此通常均按主动土压力计算是适宜的。

在工程上，主动土压力的计算一般沿用库氏或朗金氏的公式，根据国外研究资料，证明两者的计算误差均不大，引用朗金氏计算公式，其通式为：P A=En·Ys·Z式中Pa——水平向侧压力（t/m2）Z——自地面至计算尝试处的距离（m）En——主动侧土压力系数，按GBJ1999—84可采用1/3。

Pa=En.Ys.Z=1/3X1.8X0.5=0.3t/m2（埋深为0.5米最顶部管受力）=1/3X1.8X3.7=2.22t/m2（埋深为0.5米最底部管侧向受力）3、地面车辆荷载影响的确定地面车辆荷载的影响是通过着地面轮压向土内传递压力。

通过实验，证明当停驶作静压传递时，影响最大，并基本上符合按布辛芮斯大林克弹性理论的解答，从实用考虑国外都换算成压力分布角形式计算，据此GBJ1999—84经统计换算后，给定地面车辆轮压可按35分布角计算沿土内深度的压力分布。

生化池设在小区内，地面车辆荷载考虑到15吨重车。

P CZ=NU D P C/（a+1.4Z）/(Nb+Di1+Di2+Di31.4Z)式中PCZ—车辆的单个轮压（t/m2）A—地面单个轮压的分布长度（m）取0.2B—地面单个轮压的分布宽度（m）取0.2Z—自地面至计算深度的距离（m）取0.5N—计算轮压的数量：Di—地面相邻两个轮压间的净距（m）U D—车辆刹车时的动力系数，Hs=0.5时，为1.05Pcz=NU D Pc/（a+1.4Z）/(Nb+Di1+Di2+DI31.4Z)=4X1.05X15/(0.2+1.4X0.5)/4X0.2+1.2+1.4+4.6+1.4X0.5=8.06t/m2如埋深为0.5米管最低部，车辆的单个轮压0.89t/m24、生化池砼管受力分析1、竖向土压力作用在盖板上，产生弯距：Psv=1.08t/ m22、水平土侧向压力作用土在管壁Pa=0.3-2.22t/ m23、15吨车辆单轮压力作用在盖板上或作用在管壁上，作用在管壁上Pcz=2.69-0.3t/ m2管壁受到的压力Pv=2.99-2.52t/ m2按管壁受到的最大压力2.99t/ m2管在水平侧向压力产生最大弯距M=KP v D1r0M—计算截面最大弯距（N—mm/mm）K—圆管弯矩系数取0.15Pv=2.93X1010N/ mm2D1=管的外径取2310mmR0=计算管半径即管中心到管壁中心的距离1078mmM=0.15X2.93X1010X2310X1078=1.07X1010/ mm2管截面上的轴向力Nc（N/mm）Nc=0.5P v D1=0.5X2.93x1010X2310=3.38X107n/mm5、钢筋混凝土截面强度及配筋确定在给定壁厚为150mm，内径2000mm在给定壁厚条件下主要是确定相应设计荷载作用时的截面配筋量，由于配筋量不是很高，并且也不要求内、外受力筋同时达到破坏，因此可分别单独核算，据此内环筋按弯曲受拉确定，外环筋按大偏心受压确定。

内环筋确定Agn=RW/Rg*bH0(1-2KnM/RwBh02)式中AGN-内环筋截面积（mm2/m）RG当绑扎时，计算强度为2800Kg/cm2B—计算截面长度（cm），取等于100cmH0——受拉钢筋中心至截面受压边外缘的距离（cm）Kn—内环筋强度设计安全系数1.26Agn=RW/Rg*bH0（1-2KnM/Rw Bh02）=388.80 mm2/m内环筋钢筋直径为φ5，截面为28.26 mm2内环筋应配的环数为13.8，即14环。

外环筋确定Agw=KwNc（e-t/2+a）/（Rg/（h-a）Agw—外环筋截面积mm2/mKw—外环筋强度设计安全系数，即等于1.4H0—受拉钢筋中心至截面受压外缘的距离（cm）即等于12.7cm A—受压钢筋中心至截面受压边外缘的距离（cm），即等于2.8cm Rg当绑扎时，计算强度为2800Kg/cm2t—管壁厚度（cm），即等于15.0cme—计算截面上的偏心距（cm）即e=M/Nc=32.25cmAgw=KwNc（e-t/2+a）/Rg/（h-a）=466 mm2/m外环筋钢筋直径为φ5，截面为28.26 mm2外环筋应配的环数16.5，即17环6、盖板强度验算（简支板）盖板砼为C30，F cm=16.5n/ mm2，钢筋F y=310n/ mm2板厚h=150mm，H0=125mm，板重量变0.45t/ m2覆土重量1.08t/ m2，均匀分布在盖板上；外力活荷载汽车（在小区内以15吨计），静止时压力最大，当外力活荷载压预留口时的受力最大，该板为圆形双向板。

盖板最大弯距：板和覆土重g=1.53t/ m2外力荷载以35角分布，埋深0.5mq=9.44t/ m2g=g+q/2=5.56t/m2径向弯距：M t =0.0017XD12X8.6=0.08t.m切向弯矩：M t=0.0392X D12X8.6=1.80t.m径向按构造配筋φ8@120切向配筋At=M t/F cm bh02=0.070 Y t=0.964Ast=M t/y/h0/f y=486 mm2按计算沿圆周长每米配486 mm2实际配筋φ12@180，总面积为628mm2，池底板实际配筋42φ12，达到设计要求。