建筑结构建 筑 技 术 开 发·16·Building StructureBuilding Technology Development第46卷第3期2019年2月当前我国城市污水越来越多，工业废水也在不断增加，为了有效保护环境，保护水资源，优化城市环境，必须要设计并制造质量可靠、经济可行的污水处理水池。

污水处理厂中水池的设计对污水处理的效率具有重要关系，而且水池的耐久性也与其结构设计具有重要关联。

故在设计过程中，一定要进行全面的考虑，优化水池结构设计。

1 污水处理厂的水池结构设计主要问题1.1 水池的防渗系数不足污水处理厂的水池的防渗防漏性能对于污水处理效果具有重要影响。

但在进行水池结构设计时，个别设计人员比较为注重水池混凝土强度等问题，而往往忽视了防渗设计，相关的防渗技术和措施应用不到位，发生渗漏问题会严重影响处理效果。

一般污水处理厂水池的基础建设材料为钢筋混凝土材料，其强度要求比较容易达到，但是由于污水中可能会含有各种化学物质，具有一定的腐蚀性，发生渗漏会引起不良影响，如果不能选择符合规范的抗渗等级的混凝土，可能会对污水处理池的正常运行造成影响。

1.2 忽视了水池表面材料的设计由于工作环境的特殊性，污水处理厂水池的表面结构和性能要比一般的水池要求高。

因为污水中可能含有众多的腐蚀性或者粘性物质，采用劣质的表面材料难以满足抗腐蚀性的要求，若不合理使用土层材料，水池内壁遭到腐蚀和破坏，会影响水池的使用寿命。

同时，其表面材料不能减少粘性物质和油污的粘结，会使池内污物难以得到有效处理。

1.3 水池裂缝问题在进行污水处理时，由于处理工艺的需求较高，往往需要水池的平面尺寸和竖向尺寸较大，所以在建设水池时一般会使得池壁和底板较厚。

但由于厚度的增加，在施工时往往会出现大体积混凝土效应。

在混凝土凝固过程中，会产生大量的水化热，由于不同层次混凝土温度不同，相互影响，容易使温度不均匀的部分产生变形甚至裂缝。

在设计混凝土配筋时，若不能充分考虑水池的形状、不能合理设定荷载组合，则可能对水池结构设计造成不良影响。

另外，若不能合理设计预埋件的位置，那么会阻碍混凝土振捣的顺利进行，可能使预埋件与混凝土间形成缝隙和裂痕。

1.4 抗浮问题水池上浮是水池结构设计中需要重点面对的问题。

出现水池上浮往往是因为在具体设计过程中没有合理控制和调节抗浮水位，当水池外部的地下水位的位置高于抗浮水位时易引起上浮。

抗浮水位的偏差往往与实地地下水位的勘察以及抗浮稳定性验算有关，在设计过程中，设计人员一定要充分勘察水池外部情况，并结合水池工作的水位要求，提高抗浮水位设计的合理性，并针对雨季放空检修提前设计好方案。

2 水池结构设计方法2.1 加强结构设计和校核验算影响污水处理厂水池建设的因素有很多，如施工地区的地质水文条件、工程本身的荷载要求等，所以，在进行水池结构设计时，要考虑全面，加强设计计算和校核验算。

如大部分水池是钢筋混凝土结构，那么在设计过程中就要进行抗裂度和裂缝宽度的验算。

特别是当水池的构件需要承受较大弯矩、较大偏心压力和拉力时，须强化裂缝宽度的验算。

如果是预应力结构的污水处理池，还要加强荷载组合设计，以便充分保证水池的工作性能。

2.2 污水处理池结构表面材料的设计城市污水和工业废水中都含有众多危害性物质，在水池中进行长时间的处理可能会对水池内壁产生一定的腐蚀作用，所以加强水池表面抗腐蚀性能的设计十分必要。

最常用的防腐蚀的方法是在水池表面涂抹抗腐蚀的涂料，在进行防水层施工时，一般采用环保型的纳米材料对内壁进行多次涂刷，从而隔离水池内壁和污水，有效减轻腐蚀。

不过只应用防腐蚀涂层材料仍不够，还应加强水池壁建设时的整体防渗性，在进行混凝土浇筑时要严格按照要求进行，并及时养护，保证浇筑的质量。

［摘 要］污水处理厂中，各种水池是污水处理的基础设施，其结构设计对于污水处理工作的有效进行具有重要影响。

为减少污水处理过程中出现，如渗漏、裂缝问题或抗上浮等问题，必须加强水池结构设计，充分提升污水处理效率。

主要探讨污水处理厂大型水池结构设计的主要问题，结合工程实例进行了具体分析并提出了相应的解决措施。

［关键词］污水处理厂；大型水池；结构设计［中图分类号］TU 992.24 ［文献标志码］A ［文章编号］1001–523X （2019）03–0016–02Structural Design Method of Large Water Tank inSewage Treatment PlantHao Chen-jun［Abstract ］In the sewage treatment plant ，various pools are the infrastructure for sewage treatment ，and its structural design has an important impact on the effective implementation of sewage treatment.In order to reduce the occurrence of sewage treatment processes ，such as leakage ，crack problems or anti-floating problems ，it is necessary to strengthen the pool structure design and fully improve the sewage treatment efficiency. Here ，this paper mainly discusses the main problems in the design of the large-scale pool structure of the sewage treatment plant ，and proposes corresponding solutions ，and carries out specific analysis in combination with engineering examples.［Keywords ］sewage treatment plant ；large pool ；structural design 污水处理厂大型水池结构设计方法郝臣君（中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津 300074）收稿日期：2018–10–31作者简介： 郝臣君（1987—），男，山西临汾人，工程师，主要研究方向为结构工程。

建筑结构建 筑 技 术 开 发·17·Building StructureBuilding Technology Development第46卷第3期2019年2月2.3 水池结构防渗漏设计污水处理厂水池出现渗漏问题一般都是由变形缝以及混凝土结构裂缝造成的。

为有效减少渗漏问题的出现，必须要减少变形缝和混凝土裂缝。

在材料方面，要保证混凝土的强度等级满足工作要求。

在配置混凝土时，要控制好水泥的用量，以便把水热化程度控制在合理范围内，从而减小热温差和收缩变形，有利于控制裂缝的发展。

降低水热化可以用一些活性掺合料和外加剂来代替一定量水泥。

同时还要注意根据水池的结构合理设置沉降缝和伸缩缝，以免在外界条件的影响下水池结构内部受力不均匀，导致形成裂缝。

另外，在相同的方向上要注意保持所用钢筋尺寸和性能的一致性，并合理设置穿墙管道的位置和数目，避免设置不合理而返工，造成结构的破坏。

在具体的施工过程中，为了有效控制裂缝，做好防渗漏措施可从以下方面参考。

（1）避免在过高温度下进行施工，尽量减小施工过程中的温度差，避免温差引起裂缝的形成。

（2）混凝土配置时应合理设置水灰比，以免出现过大的水化热。

（3）在水池的施工过程中要合理控制混凝土的坍落度，要进行充分地搅拌，以有效提升混凝土的密实度。

在施工过后还要及时地进行养护，避免混凝土凝固过程中形成裂缝。

（4）应加强对预埋件的检查，如果被腐蚀或者沾染了油污，同时应及时清理，保证预埋件和混凝土之间可以紧密粘结，避免有缝隙，引起渗漏。

2.4 抗浮验算抗浮验算是水池设计中的重要工作，如果抗浮验算缺乏规范性和合理性，会对水池的防渗漏性能造成不利影响，还可能会引起工程事故。

在进行抗浮验算时，要先进行地下水位情况的勘察，并结合往年的地质资料得出全年最高水位的值。

对于大规模的水池而言，不仅要做好整体上的抗浮验算，还要注重对底板部分进行局部抗浮验算，如果不能满足抗浮要求，则需要用抗拔桩等进行处理，或提高底板的标高，以便节省成本。

另外，部分区域的地下水位会随着季节发生明显的变化，这是可以设置降水井来满足抗浮要求。

2.5 加强土建与水工艺、设计与施工间的配合在进行污水处理厂水池的设计过程中，要加强设计、水工艺以及土建施工间的配合。

土建设计方面的人员除了要掌握土建技术，还要充分了解水工艺设计要求。

如对于大型水池而言，土建设计人员须了解壁与壁之间、底板与壁板间的构造加腋对工艺的影响。

如果工艺中不支持加腋，土建设计人员就需要在满足工艺要求的前提下，用其他措施来弥补。

在其他方面，设计人员也要注意各方面协调，首先要遵守相应的设计规范，然后加强各个方面设计人员之间的交流和配合，对于一些存在矛盾的情况进行灵活的处理。

另外，设计与施工也是息息相关的。

设计方案是施工操作的参照，在设计时要提升相关计算的精准度，对于混凝土材料的水灰比、用水量以及混凝土施工后的养护周期等要进行提前的规划，如果有特殊的要求，要制订出详细的设计文件，以便施工单位能够逐项落实。

设计人员还要加强对施工材料性能，施工难度以及新型技术的了解，以便使得设计方案与施工操作能够相互适应。

如为了方便水池施工时支模和浇筑混凝土，要在距离池底和加腋以上300~500 mm 的地方设置施工缝，而且要避免这个区域内存在预留洞口、预埋管道等。

3 设计研究案例3.1 工程简介该工业园区的污水处理厂的总体规模为5万t ，处理厂的占地面积达到了5 m 2。

该厂的水池大部分都是大型水池，而且种类较多，包括好氧池、调节池和生化池，它们大部分为钢混结构。

在设计前进行了地下水位的勘察，大概在0.8 m 左右。

但是受到当地地表径流和降雨的影响，水池中的钢筋结构可能会遭到一定程度的腐蚀。

3.2 工程难点分析该污水处理厂大型水池的设计难点主要在于以下4点。

（1）水池池壁受力问题的控制。

该水池的深度为8.5 m ，有效水深为8 m ，为了保证池壁的承受能力，需要采用大量的配筋、混凝土以及悬臂构件，其造价控制比较困难。

（2）水池抗浮问题的控制。

由于该区域的地下水位偏高，而且还有地表径流的影响，当处于雨季时，地下水位会很快上升，抗浮控制较难。