給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范精選(九篇)
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第1篇：給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文
摘要：本文針對(duì)新的《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（CECS 138:2002），提出地下式或半地下式水池進(jìn)行閉水試驗(yàn)這種工況可以不進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算的觀點(diǎn)，并闡述了理由。
關(guān)鍵詞：水池 施工驗(yàn)收 正常使用極限狀態(tài)
1.問(wèn)題的提出
在污水處理廠或給水廠的設(shè)計(jì)中，我們經(jīng)常會(huì)遇到大型的矩形或圓形水池。按照《給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ141－90）的有關(guān)規(guī)定，水池施工完畢后必須進(jìn)行閉水試驗(yàn)，因此在進(jìn)行水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮閉水試驗(yàn)這種工況。由于水池為儲(chǔ)水構(gòu)筑物，為確保其防滲、防漏和耐久，控制裂縫開(kāi)展以及在某些情況下控制變形是必要的，按照新的《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50069－2002）和《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（CECS 138:2002）的規(guī)定，各種類(lèi)別、形式的水池結(jié)構(gòu)均應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，為便于設(shè)計(jì)人員操作，水池規(guī)范的5.3.3條第二款規(guī)定：“按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)水池形式及其工況按表5.2.2選取不同的作用組合?！北?.2.2如下：
第2篇：給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文
【關(guān)鍵詞】公路；涵洞；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
前言
隨著我國(guó)公路工程投資建設(shè)規(guī)模的快速發(fā)展，作為公路工程附屬結(jié)構(gòu)的涵洞的數(shù)量與日俱增。國(guó)內(nèi)一些管理單位、高等院校以及設(shè)計(jì)單位通過(guò)對(duì)一些已建高速公路涵洞進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，相當(dāng)多的涵洞存在病害，譬如：洞身不均勻沉降導(dǎo)致路面開(kāi)裂；涵洞滲水、積水；洞身局部開(kāi)裂；沉降縫錯(cuò)位、撕裂等等，不一而足。
1 涵洞定義
根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)》(以下簡(jiǎn)稱《通用規(guī)范》)第1.0.11條規(guī)定，橋梁和涵洞以單孔跨徑5m為界，單孔跨徑
2 設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范
與橋梁相比，涵洞的技術(shù)復(fù)雜程度較低、工程規(guī)模較小。但，因?yàn)樗鼨M穿公路，又不同于路外一般的排水構(gòu)造物，結(jié)構(gòu)措施不到位或地基處理不當(dāng)都可能會(huì)產(chǎn)生病害并危及道路安全。
在《細(xì)則》頒布前，公路涵洞沒(méi)有專(zhuān)用設(shè)計(jì)規(guī)范，僅在《通用規(guī)范》和《公路場(chǎng)工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D61-2005)中能見(jiàn)到一些原則性的、簡(jiǎn)單的規(guī)定，所占篇幅較少。設(shè)計(jì)人員采用的設(shè)計(jì)規(guī)范具有較大的隨意性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員往往首先采用自己最熟悉的本專(zhuān)業(yè)的規(guī)范，如：建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范、給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范、橋梁規(guī)范或水工規(guī)范等等，甚至經(jīng)常出現(xiàn)混用不同規(guī)范體系的情況，這是很不合理的，可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果在安全度、適用性方面留下隱患。隨著《細(xì)則》的頒布實(shí)施，公路涵洞設(shè)計(jì)以公路體系規(guī)范作為設(shè)計(jì)依據(jù)，規(guī)范體系較為完整、全面，也更具針對(duì)性。
2.1 規(guī)程、規(guī)范的使用原則建議
2.1.1 建議以公路規(guī)范體系作為設(shè)計(jì)依據(jù)。
2.1.2 不同規(guī)范體系不能混用。雖然結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)行各規(guī)范體系基本都遵照以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，但各規(guī)范體系所采用的目標(biāo)可靠指標(biāo)可能不同，如表1所示。各規(guī)范體系的材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)、荷載分項(xiàng)系數(shù)、荷載組合規(guī)定、計(jì)算公式都不盡相同。顯而易見(jiàn)，混用規(guī)范體系很容易造成設(shè)計(jì)結(jié)果的可靠度不足或偏大，因此，應(yīng)避免這種做法。
2.1.3 各規(guī)范體系雖不能混用，但可以相互補(bǔ)充、局部引用。這主要指一些特定荷載的取值和計(jì)算方法、一些特定結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析方法、特定的構(gòu)造措施等在不同規(guī)范體系之間的取長(zhǎng)補(bǔ)短和相互借鑒。例如:過(guò)路圓形管涵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以部分借鑒排水管道規(guī)范，因?yàn)榕潘艿酪?guī)范關(guān)于管道及接口、管基的內(nèi)容要比《細(xì)則》更為詳盡，也更加權(quán)威。應(yīng)該特別注意的是，為了避免混用規(guī)范體系，在局部引用其它體系規(guī)范時(shí)，一定要在設(shè)計(jì)依據(jù)中明確指出引用某規(guī)范的某一章節(jié)，甚至某一公式。那種將所能想到的規(guī)范名稱統(tǒng)統(tǒng)列在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中的做法是不可取的。
2.2 建議采用的設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范
《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004) ;《公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D65-04-2007);《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62-2004);《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JT-GD63-2007) ; 《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 ( JTJ 004-89);《公路污工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D61-2005) ;《給水排水工程埋地預(yù)制混凝土圓形管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS 143 ：2002)第6一8章;《給水排水工程混凝土構(gòu)筑物變形縫設(shè)計(jì)規(guī)程》( CECS117：2000);《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南》 (CCES 01-2004,2005年修訂版)。以上規(guī)程、規(guī)范應(yīng)隨著版本的不斷更新采用最新頒布施行的版本。根據(jù)工程的具體情況，這些規(guī)范可適當(dāng)取舍。
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
3.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期
《通用規(guī)范》第1.0.6條規(guī)定:公路橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年。
3.2 設(shè)計(jì)使用年限
國(guó)務(wù)院頒布的《建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)管理?xiàng)l例》第二十六條明確規(guī)定“編制施工圖設(shè)計(jì)文件，應(yīng)當(dāng)滿足設(shè)備材料采購(gòu)、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作和施工的需要，并注明建設(shè)工程合理使用年限”。
目前，我國(guó)公路體系規(guī)范對(duì)于橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限未做規(guī)定，這不僅與國(guó)際慣例不符，也與我國(guó)《建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)管理?xiàng)l例》的要求相背離。國(guó)際上對(duì)橋隧等基礎(chǔ)設(shè)施工程的設(shè)計(jì)使用年限多為100年，且有進(jìn)一步延長(zhǎng)的趨勢(shì)。如:歐共體規(guī)定為100年，美國(guó)規(guī)定為不小于75-100年，日本建筑學(xué)會(huì)規(guī)范規(guī)定為100年；在國(guó)內(nèi)，現(xiàn)行鐵路、地鐵規(guī)范明確規(guī)定為100年，工民建規(guī)范規(guī)定為5-100年，且均為強(qiáng)制性條文。顯然，在這方面我國(guó)公路體系規(guī)范已欠全面。為了適應(yīng)國(guó)際化發(fā)展趨勢(shì)并滿足國(guó)內(nèi)法律法規(guī)的要求，公路橋涵逐步完善設(shè)計(jì)使用年限的規(guī)定勢(shì)在必行，設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)人員對(duì)此應(yīng)有足夠的認(rèn)識(shí)。
設(shè)計(jì)使用年限指的是“正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用、正常維護(hù)”條件下工程在技術(shù)性能上能滿足安全和使用要求的最低年限?？梢钥闯?，體現(xiàn)設(shè)計(jì)人員責(zé)任的最主要部分是“正常設(shè)計(jì)”，內(nèi)容包括采用合適的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、采用正確的原則和方法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)以及足夠耐久性的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)文件中列出設(shè)計(jì)使用年限并非意味著設(shè)計(jì)單位或個(gè)人單方面對(duì)設(shè)計(jì)使用年限的獨(dú)立承諾，它要靠設(shè)計(jì)、施工、管理與維護(hù)各方的共同努力來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)與施工指南》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)第3.2.2條，公路混凝土涵洞的設(shè)計(jì)使用年限分級(jí)為一、二級(jí)，對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)使用年限分別為100年、50年。見(jiàn)表2。
這樣的規(guī)定是合適的，雖然涵洞的技術(shù)復(fù)雜程度較低、工程規(guī)模較小，但其維修、翻建或拆除不僅會(huì)影響路面結(jié)構(gòu)，而且會(huì)影響到路基，不僅會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)交通的干擾也很大，會(huì)嚴(yán)重影響道路的使用功能。
3.3 安全等級(jí)和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)
建議涵洞結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.0。
《通用規(guī)范》第1.0.6條、《細(xì)則》第9.1.2條規(guī)定:涵洞結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為三級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=0.9，標(biāo)準(zhǔn)偏低，與《指南》規(guī)定的涵洞的設(shè)計(jì)使用年限不匹配。換個(gè)角度考慮，正因?yàn)楹丛谡麄€(gè)道路工程中所占比重較小，適當(dāng)提高其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)還是劃算的。
參考文獻(xiàn)
第3篇：給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文
關(guān)鍵詞：給水排水構(gòu)筑物；裂縫成因；預(yù)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
中圖分類(lèi)號(hào)：TV543文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
0. 前言
絕大多數(shù)的給水排水構(gòu)筑物，如池類(lèi)結(jié)構(gòu)物，都會(huì)出現(xiàn)程度不同、種類(lèi)各異的裂縫。如果裂縫深度不大于給排水構(gòu)筑物厚度的10%，則將這些裂縫看作微觀的表面裂縫，這些裂縫幾乎都是不規(guī)則，但是基本上不會(huì)對(duì)給水排水構(gòu)筑物的安全使用功能構(gòu)成威脅，另外某些細(xì)微的裂縫，混凝土也會(huì)進(jìn)行自我修復(fù)。變形導(dǎo)致的裂縫和荷載導(dǎo)致的裂縫是給水排水構(gòu)筑物裂縫的兩種主要類(lèi)型。通過(guò)最近幾年對(duì)工程實(shí)踐的觀察來(lái)看，變形導(dǎo)致的裂縫通常是給水排水構(gòu)筑物裂縫主要原因，這種變形主要包括混凝土的收縮變形和溫差變形。在變形過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)便會(huì)出現(xiàn)裂縫。收縮變形主要包括干縮變形、碳化收縮、塑性變形，溫差變形主要包括氣溫變化導(dǎo)致的溫差變形、水泥的水化熱導(dǎo)致的溫差變形。另外，地基不均勻沉降也會(huì)導(dǎo)致給水排水構(gòu)筑物出現(xiàn)裂縫。
1. 給水排水構(gòu)筑物裂縫的成因分析
雖然可以將導(dǎo)致混凝土裂縫的成因大體歸納為荷載和變形這兩種原因，但是在眾多的工程實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)荷載對(duì)于給水排水構(gòu)筑物裂縫的直接影響很少。具體到給水排水構(gòu)筑物，造成期裂縫的成因主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
第一，溫差裂縫。混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度和外部環(huán)境溫度的急劇變化均會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，進(jìn)而使混凝土產(chǎn)生變形，如果這種變形應(yīng)用超過(guò)了混凝土結(jié)構(gòu)的整體約束力，便會(huì)出現(xiàn)裂縫。這種因?yàn)闇囟茸兓a(chǎn)生的裂縫會(huì)在溫度的作用下出現(xiàn)擴(kuò)張或者合攏的態(tài)勢(shì)。一般而言，溫差裂縫都是貫穿性裂縫。
第二，混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫。因?yàn)榛炷潦湛s而產(chǎn)生的裂縫是給水排水構(gòu)筑物最為常見(jiàn)的裂縫形式之一。混凝土收縮裂縫主要可以表現(xiàn)為以下幾種類(lèi)型：干縮裂縫、碳化裂縫、塑性裂縫。如果混凝土結(jié)構(gòu)的收縮裂縫變形應(yīng)力超過(guò)了混凝土結(jié)構(gòu)約束應(yīng)力極限的時(shí)，便出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。
第三，混凝土鋼筋銹蝕導(dǎo)致的裂縫。因?yàn)榛炷恋恼w治療不高或者保護(hù)層的厚度太薄，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的鋼筋在外界CO2（二氧化碳）的侵蝕作用下侵入到鋼筋表面，降低了鋼筋周?chē)幕炷翂A性，鐵離子和混凝土當(dāng)中的水分子和陽(yáng)離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)銹蝕問(wèn)題，使鋼筋的體積變大，周?chē)幕炷猎谂蛎洃?yīng)力的作用下出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。這種裂縫一般沿著鋼筋縱向分布。
第四，基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫。基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)會(huì)使給水排水構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附件應(yīng)力，如果該應(yīng)力過(guò)大，超過(guò)了混凝土的抗拉能力，便會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題的原因主要包括以下幾點(diǎn)：首先，地基的前提現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作精度不高，相關(guān)資料掌握不充分，便進(jìn)行了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，進(jìn)而導(dǎo)致了地基出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題。其次，基礎(chǔ)的土質(zhì)類(lèi)型不佳，土質(zhì)松軟不均勻，或者是回填土密實(shí)程度不高以及浸水濕陷等降低了地基的穩(wěn)定性，致使后來(lái)出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題。第三，施工時(shí)，施工順序開(kāi)展不當(dāng)，導(dǎo)致給水排水構(gòu)筑物下面的土層出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題。第四，原狀土結(jié)構(gòu)被破壞。原狀土結(jié)構(gòu)因?yàn)榛咏?、基底超挖等被破壞，地基土的持力結(jié)構(gòu)改變，其抗剪強(qiáng)度降低。
2. 給水排水構(gòu)筑物裂縫的預(yù)防措施
2.1 嚴(yán)格選材
第一，確定適當(dāng)?shù)乃鄻?biāo)號(hào)。水泥標(biāo)號(hào)不應(yīng)該過(guò)高，以此來(lái)減少收縮問(wèn)題?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)越低、彈性變形量越低，則混凝土的徐變作用力也就越低，相應(yīng)地，混凝土的收縮應(yīng)力也就越低。在滿足給水排水構(gòu)筑物各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)該對(duì)水泥的等級(jí)進(jìn)行有效的控制，建議將其控制在C25至C35之間為佳。另外，根據(jù)《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50069-2002）》要求，水泥建議選擇普通的硅酸鹽水泥（此水泥同樣滿足抗凍要求），不建議采用早強(qiáng)型水泥，優(yōu)先選擇含堿量和水化熱均較低的水泥類(lèi)型。
第三，合理選擇骨料。骨料的合理選擇同樣非常重要。粗骨粒的最大粒徑不應(yīng)該大于鋼筋最小凈距的75%，不應(yīng)該大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸25%，并且不應(yīng)該大于40毫米。粗骨料的含水量和含泥量要分別小于1.5%和1%。粗砂和細(xì)骨料的含泥量要小于3%。
2.2 科學(xué)設(shè)計(jì)
第一，適當(dāng)增配構(gòu)造鋼筋?；炷恋呐浣顚?duì)收縮值起一定作用，在構(gòu)造配筋上，可適當(dāng)增配構(gòu)造鋼筋，使其起到溫度筋的作用，能有效地提高抗裂性能，構(gòu)造筋應(yīng)盡可能地采用小直徑、小間距。
第二，設(shè)置后澆帶、伸縮縫混凝土墻體的裂縫與墻體長(zhǎng)度有關(guān)，一般情況下，長(zhǎng)度越長(zhǎng)受溫度干縮變形影響越大，產(chǎn)生裂縫的可能性也越大。水池長(zhǎng)度超過(guò)20米時(shí)，建議根據(jù)實(shí)際情況采取設(shè)置后澆帶、伸縮縫或采取保溫措施等，以縮減溫度收縮應(yīng)力。
第三，避免結(jié)構(gòu)突變或斷面突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，控制應(yīng)力集中裂縫。當(dāng)不可避免斷面突變時(shí)宜作局部處理，做成逐漸變化的過(guò)渡形式，如設(shè)置腋角，同時(shí)加配鋼筋。對(duì)孔洞(如圓形的、方形的、矩形的)應(yīng)該按照《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50069-2002）》的要求進(jìn)行洞口加固，避免孔洞轉(zhuǎn)角出現(xiàn)斜向裂縫。
2.3 合理施工
第一，嚴(yán)格控制水灰比、用水量和水泥用量。泵送混凝土在保證可泵性和水灰比一定的情況下，應(yīng)盡可能降低水泥漿量。減水劑可有效地降低水灰比和用水量，適量粉煤灰可減少混凝土的收縮變形，在泵送混凝土中，摻粉煤灰與減水劑可明顯地延緩水化熱峰值的出現(xiàn)，降低峰值，降低混凝土的收縮變形。
第二，控制混凝土的澆搗人模溫度，冬季施工時(shí)不宜過(guò)分提高澆搗溫度。很重要的一環(huán)是緩慢降溫，越慢越好，為混凝土創(chuàng)造充分應(yīng)力松弛的條件，與此同時(shí)使混凝土保持良好的潮濕狀態(tài)。這對(duì)增加強(qiáng)度和減少收縮是很有利的。
第三，加強(qiáng)振搗，提高混凝土的密實(shí)度，泵送流態(tài)混凝土也仍然需要振搗；安排適當(dāng)?shù)姆謧}(cāng)澆搗程序，爭(zhēng)取混凝土能自由伸縮一部分。
第四，加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)。防止由于混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度而產(chǎn)生表面裂縫；防止老混凝土過(guò)冷，以減少新老混凝土間的約束困。
3. 結(jié)束語(yǔ)
微裂縫在外來(lái)荷載的作用下逐漸擴(kuò)大并導(dǎo)致給水排水構(gòu)筑物產(chǎn)生倒坍和結(jié)構(gòu)破壞等問(wèn)題。尤其是貫穿性裂縫對(duì)給水排水構(gòu)筑物的影響基本上都是毀滅性的，水會(huì)順著裂縫進(jìn)行混凝土內(nèi)部并導(dǎo)致滲漏、混凝土內(nèi)部碳化、鋼筋銹蝕等問(wèn)題，不僅會(huì)影響給水排水構(gòu)筑物的正常使用，更會(huì)威脅到結(jié)構(gòu)安全。因此，采取保護(hù)選材、設(shè)計(jì)、施工在內(nèi)的綜合性預(yù)防治理措施是必然之舉。
參考文獻(xiàn)：
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第4篇：給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文
【論文關(guān)鍵詞】污水處理工程混凝土裂縫成因治理研究
中圖分類(lèi)號(hào)：U664.9+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
進(jìn)入“十二五”以來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，各類(lèi)污水排放量不斷增加，為了遏制水環(huán)境受到嚴(yán)重污染，我國(guó)許多大中城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)相繼興建污水處理廠。本文中的污水處理廠水池，主要指曝氣沉砂地、沉淀池、A2/O生化池、濃縮池、水解酸化池等鋼筋混凝土池類(lèi)構(gòu)筑物。這些池類(lèi)結(jié)構(gòu)對(duì)裂縫出現(xiàn)的數(shù)量、寬度有著嚴(yán)格的限制要求，如何有效控制此類(lèi)大型構(gòu)筑物的裂縫，并兼顧投資的經(jīng)濟(jì)性，是污水處理廠土建設(shè)計(jì)施工中的一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)。
一、國(guó)家規(guī)范對(duì)污水處理構(gòu)筑物裂縫的規(guī)定
污水處理廠鋼筋混凝土構(gòu)筑物內(nèi)一般均為污水，工程建設(shè)完成后要防止污水外滲，避免因污水的滲漏造成的地下水體或者土體的污染，因此國(guó)家規(guī)范或協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此類(lèi)構(gòu)筑物混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、抗?jié)B等級(jí)、裂縫寬度等均做了嚴(yán)格規(guī)定。《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB 50108—2008中第4.1.7條中要求裂縫寬度不得大于0．2mm，并不得貫通。《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50069-2002中第5.3.4條規(guī)定污水處理構(gòu)筑物最大裂縫寬度限值ωmax=0.20mm，《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS 138:2002第5.3.4條規(guī)定鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大裂縫寬度限值： 污水處理構(gòu)筑物0.20m。
二、混凝土裂縫類(lèi)型及成因分析
污水處理廠的混凝土構(gòu)筑物出現(xiàn)裂縫而造成滲透是一個(gè)普遍存在的質(zhì)量問(wèn)題，也是迫切需要解決的問(wèn)題。在一些外在因素的作用下，混凝土構(gòu)筑物可能出現(xiàn)損傷，形成微小的裂紋，這些裂紋一旦在大小和數(shù)量上超出了污水處理結(jié)構(gòu)對(duì)裂縫的相關(guān)規(guī)定，污水中的介質(zhì)和腐蝕性物質(zhì)就可能滲入，從而造成進(jìn)一步的破壞，影響混凝土構(gòu)筑物的使用年限，甚至引起結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題。據(jù)從實(shí)踐來(lái)看，能夠引起滲漏的裂縫主要有以下幾種：
塑性收縮裂縫。
塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬，兩側(cè)細(xì)且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長(zhǎng)20～30厘米，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2～3米，寬l～5毫米。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過(guò)快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等。
2、化學(xué)反應(yīng)裂縫
堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見(jiàn)的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫?；炷翂A骨料反應(yīng)裂縫是膨脹性裂縫, 在沒(méi)有約束的情況下出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫, 在有鋼筋約束的情況下, 由于鋼筋妨礙膨脹, 鋼筋兩側(cè)的膨脹力較大,因而出現(xiàn)順筋裂縫。空氣中的二氧化碳溶入溶液中形成碳酸，可與孔隙中的Ca(OH)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成水和碳酸鈣，進(jìn)而產(chǎn)生碳化收縮現(xiàn)象(水分蒸發(fā)會(huì)使混凝土收縮)，碳化還會(huì)破壞混凝土內(nèi)鋼筋的氧化膜引起生銹嚴(yán)重一些的會(huì)導(dǎo)致混凝土的開(kāi)裂和剝離，同時(shí)鋼筋的銹蝕會(huì)消弱其與混凝土的圍裹性，結(jié)構(gòu)變得較為脆弱，常常還會(huì)引發(fā)其他形式的裂縫。
3、干縮裂縫
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右,主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果.裂縫為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫,寬度多在0.05-0.2mm之間，嚴(yán)重者超過(guò)0.2mm,其走向縱橫交錯(cuò),沒(méi)有規(guī)律.較薄的梁,板類(lèi)構(gòu)件,多沿短向分布,整體性結(jié)構(gòu)多發(fā)生在結(jié)構(gòu)變截面處.平面裂縫多延伸到變截面部位或塊體邊緣,大體積混凝土在平面部位較為多見(jiàn),較薄的梁板中多沿其短向分布。這種收縮裂縫是不可逆的。
4、內(nèi)外約束產(chǎn)生的裂縫
約束條件一般可概括為兩類(lèi)：即外約束和內(nèi)約束。外約束是指結(jié)構(gòu)物的邊界條件，一般指支座或其他外界因素對(duì)結(jié)構(gòu)物變形的約束。如由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不均勻沉降所致或因?yàn)槟０鍎偠炔蛔愕葘?dǎo)致的基礎(chǔ)變形裂縫。內(nèi)約束是指較大斷面的結(jié)構(gòu)，由于內(nèi)部非均勻的溫度及收縮分布，各質(zhì)點(diǎn)變形不均勻而產(chǎn)生的相互約束。如因抗浮設(shè)計(jì)需要池體底板較厚的結(jié)構(gòu)，其斷面尺寸較大，底板可因內(nèi)約束導(dǎo)致裂縫。
5、溫度裂縫
對(duì)于溫度變化作用，暴露在大氣中的構(gòu)筑物長(zhǎng)年承受，只是程度不同。當(dāng)池內(nèi)水溫度較高，池壁較厚且池外溫度較低時(shí)，如冬季處理高溫廢水的構(gòu)筑物，可能會(huì)出現(xiàn)因溫度產(chǎn)生的裂縫。
三、混凝土裂縫的有效防治措施
基于以上對(duì)污水處理廠水池結(jié)構(gòu)混凝土裂縫問(wèn)題及其成因分析，筆者認(rèn)為，要進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土裂縫防治措施，可以從以下幾個(gè)方面入手：（一）合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在污水處理廠工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，大體積或大面積混凝土要合理布置施工縫和伸縮縫，對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)要按規(guī)范要求布置后澆帶或伸縮縫。對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)有經(jīng)驗(yàn)時(shí)，經(jīng)計(jì)算也可以對(duì)大型池底板采用無(wú)縫施工法在底板收縮應(yīng)力最大的地方設(shè)置“加強(qiáng)帶”，使得底板一次性成型，這樣做還可以在一定程度上加快施工進(jìn)度，在混凝土中根據(jù)規(guī)范要求摻加膨脹抗裂劑用以補(bǔ)償混凝土的收縮變形。另外，設(shè)計(jì)中還可以通過(guò)改善混凝土自身性能來(lái)減少裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)池類(lèi)構(gòu)筑物的特點(diǎn)合理配筋，避免應(yīng)力集中，必要時(shí)可設(shè)置溫度鋼筋提高混凝土的抗裂性能。
（二）加強(qiáng)混凝土施工過(guò)程的監(jiān)管
1、混凝土材料配制過(guò)程控制
混凝土材料配制過(guò)程中，如果有吸收率比較大的施工骨料，而且骨料中的含泥量、干縮量也比較大，那么混凝土干縮性會(huì)增加。因此，混凝土材料配比設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員和管理人員一定要到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，綜合分析施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆搗工藝和構(gòu)件截面等因素，并及時(shí)的調(diào)整砂石等施工原料的配比。2、合理安排混凝土施工流程
施工前要有混凝土澆筑方案,應(yīng)采用分層分段法澆筑混凝土,有利于混凝土水化熱的散失,減小混凝土內(nèi)外溫差。每塊每段均為一次混凝土連續(xù)澆筑,水平澆筑或分層澆筑要保證上下層混凝土在初凝前結(jié)合好,不致形成施工縫。由于泵送混凝土坍落度較大,混凝土澆筑后及時(shí)排除表面積水,雨季施工時(shí),采用分段搭設(shè)雨篷進(jìn)行混凝土澆筑,混凝土在硬前1～2小時(shí)均用抹壓,以防沉降裂縫的產(chǎn)生。后澆帶的澆筑采用微膨脹水泥混凝土,后澆帶保留時(shí)間越長(zhǎng)越好,一般不應(yīng)少于40 天,最宜60 天。在澆筑后澆帶混凝土?xí)r,應(yīng)將原混凝土鑿毛、澆水、濕潤(rùn),再澆筑后澆帶。
對(duì)成型的混凝土要加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，以防止干縮引起的裂縫。
污水處理廠工程中鋼筋混凝土構(gòu)筑物采用的混凝土多有抗?jié)B等級(jí)、抗凍等級(jí)的要求，對(duì)成型的混凝土加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，顯得十分重要。防水混凝土初凝后，應(yīng)在12h內(nèi)加以覆蓋并澆水養(yǎng)護(hù)，時(shí)間不少于14d，地下池體應(yīng)及時(shí)回填分層夯實(shí)，不使其長(zhǎng)期暴露，以避免因干縮和溫差產(chǎn)生裂縫，并有利于混凝土后期強(qiáng)度的增長(zhǎng)和抗?jié)B性提高。
4、降低混凝土人模溫度，以減少混凝土冷縮引起的開(kāi)裂。
為了減少混凝土日后冷縮引起的開(kāi)裂,應(yīng)盡量降低混凝土入模溫度,施工時(shí)采用溫度較低的水,混凝土泵輸送管均加以覆蓋。選擇較適宜的氣溫澆筑混凝土,盡量避開(kāi)炎熱天氣澆筑混凝土,堆骨料進(jìn)行護(hù)蓋或設(shè)置遮陽(yáng)裝置,避免日光直曬,以降低混凝土拌和物的入模溫度。
四、混凝土裂縫的處理方法
1、表面抹漿補(bǔ)漏法
這是一種應(yīng)對(duì)比較小的裂縫的有效方法，適用于無(wú)承載能力的剪力墻表面裂縫處理，以前常常用水泥—水玻璃注漿涂抹裂縫，以達(dá)到修補(bǔ)的目的，目前有各種新型的防腐和防水的涂料，(聚合物改性水泥基復(fù)合涂料)，這種涂料對(duì)于靜止裂縫修補(bǔ)的效果比較好，有效時(shí)間長(zhǎng)。
2、料漿填充法
為了有效防滲，對(duì)于大于0．3毫米的裂縫，要進(jìn)行封堵，常用的方法為嵌縫法，即先在裂縫處鑿凹槽，清理裂縫周?chē)蓜?dòng)的部分，再加注剛性止水物質(zhì)，必要的時(shí)候可以灌注水凝漿(快干類(lèi)型)，如果混凝土構(gòu)筑物已經(jīng)發(fā)生滲漏，對(duì)于有水的情況，可采用埋注聚氨酯漿的方法。
3、壓力注漿法
壓力注漿分為水泥注漿、水泥-水玻璃注漿、化學(xué)注漿等。這種方法適用較廣，可結(jié)合前兩種方法聯(lián)合使用，特別是結(jié)合市場(chǎng)上各種新型的防水材料，能修補(bǔ)處理常見(jiàn)類(lèi)型的裂縫。
五、結(jié)語(yǔ)
總之，對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō)，裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低水池的抗?jié)B能力，影響水池的使用功能，而且當(dāng)裂縫寬度超出允許范圍時(shí)，它會(huì)引起鋼筋的銹蝕，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)安全。因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究分析，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證構(gòu)筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。施工中混凝土裂縫問(wèn)題，已經(jīng)成為當(dāng)前施工管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，
只有在實(shí)踐中不斷的加強(qiáng)思想重視和施工技術(shù)創(chuàng)新，才能避免在工程中出現(xiàn)影響工程使用安全的裂縫。
參考文獻(xiàn)：
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第5篇：給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文
關(guān)鍵詞：地下建筑 抗浮設(shè)計(jì)抗浮措施
在近年設(shè)計(jì)中，筆者不只一次地遇到地下建筑的抗浮設(shè)計(jì)。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)與國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范相結(jié)合，通過(guò)浮力的產(chǎn)生、相關(guān)規(guī)范的取值、驗(yàn)算實(shí)例、結(jié)構(gòu)抵抗水浮力不足時(shí)產(chǎn)生的危害及增加抗浮力措施幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。
1.浮力產(chǎn)生的原因
地下建筑的部分或者全部位于地下水位以下，由于其排開(kāi)地下水，使地下建筑底板下的水位與地下水最高水位存在水頭差，進(jìn)而建筑受到向上的浮力。建筑受到的浮力的大小與其排開(kāi)地下水受到的重力成正比。例如：長(zhǎng)寬高分別為80米x25米x7米的地下建筑，地下水的水頭差為3.0米，浮力的大小為80x25x3x9.8=5.88x104kN。
2.地下水最高水位的確定
地下水最高水位的大小對(duì)浮力的計(jì)算起關(guān)鍵作用，根據(jù)《高層建筑巖土勘察規(guī)程》（JGJ72-2004）8．6．2 條規(guī)定：場(chǎng)地地下水抗浮設(shè)防水位的綜合確定宜符合下列規(guī)定：
2.1 當(dāng)有長(zhǎng)期水位觀測(cè)資料時(shí)，場(chǎng)地抗浮設(shè)防水位可采用實(shí)測(cè)最高水位；無(wú)長(zhǎng)期水位觀測(cè)資料或資料缺乏時(shí)，按勘察期間實(shí)測(cè)最高穩(wěn)定水位并結(jié)合場(chǎng)地地形地貌、地下水補(bǔ)給、排泄條件等因素綜合確定；2.2 場(chǎng)地有承壓水且與潛水有水力聯(lián)系時(shí)，應(yīng)實(shí)測(cè)承壓水水位并考慮其對(duì)抗浮設(shè)防水位的影響；2.3 只考慮施工期間的抗浮設(shè)防時(shí)，抗浮設(shè)防水位可按一個(gè)水文年的最高水位確定。
據(jù)此及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可認(rèn)為一般的地下水的確定原則：
2.2.1 有歷史最高水位記錄時(shí)，浮力的計(jì)算，可取歷史最高水位；
2.2.2若無(wú)歷史為水位記錄可取一個(gè)水文年的最高水位記錄做為設(shè)計(jì)依據(jù)；
2.2.3 場(chǎng)地有承壓水且承壓水與潛水有水力聯(lián)系時(shí)，按兩者的最高水位確定。
3.抗浮設(shè)計(jì)中的參數(shù)選取
在不同的規(guī)范中，抗浮設(shè)計(jì)計(jì)算的參數(shù)不盡想同，如《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）中規(guī)定：“3.2.2 對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)按荷載的基本組合或偶然組合計(jì)算荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，并應(yīng)采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)：
γ0Sd ≤Rd
式中：γ0──結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，應(yīng)按各有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用;
Sd ── 荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;
Rd ── 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值，應(yīng)按各有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定確定。
3.1 基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)按下列規(guī)定采用:
1 款中2）當(dāng)永久荷載效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，不應(yīng)大于1.0。
對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算，荷載的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)滿足有關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定?！?/p>
《建筑基地基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）第3.0.5條第3款“計(jì)算擋土墻、地基或滑坡穩(wěn)定以及基礎(chǔ)抗浮穩(wěn)定時(shí)，作用效應(yīng)應(yīng)按承載力能力極限狀態(tài)下作用的基本組合，但其分享系數(shù)均為1.0?！钡?.0.6條第4款“對(duì)于由永久作用控制的組合，也可采用簡(jiǎn)化規(guī)則，基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值（Sd）可按下式確定：Sd=1.35Sk，式中Sk-標(biāo)準(zhǔn)組合作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值。”
《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50069-2002)中第5.2.3條中指出“構(gòu)筑物在基本組合作用下的設(shè)計(jì)穩(wěn)定性抗力系數(shù)Ks不應(yīng)小于表5.2.3的規(guī)定。驗(yàn)算時(shí)，抵抗力應(yīng)只計(jì)入永久作用，可變作用和側(cè)壁上的摩擦力不應(yīng)計(jì)入；抵抗力和滑動(dòng)、傾覆力應(yīng)均采用標(biāo)準(zhǔn)值?！辈樵撘?guī)范表5.2.3上浮計(jì)算時(shí)Ks=1.05.
地下室抗浮驗(yàn)算：
（1）整體抗浮驗(yàn)算：
按地質(zhì)報(bào)告：抗浮設(shè)防水位-2.8m。地下室層高4.5m，頂厚度為0.2m，底板覆土0.5m，底板厚度為0.5m，底板上有0.5m后的C15砼，墊層厚度為0.1m。水的容重γw=9.8kN/m3,土的容重γ=18.0kN/m3，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.0
確定水浮力：
整體抗浮計(jì)算水位埋深H=4.5+0.5+0.5+0.5+0.1-2.8=3.3m
水浮力基本組合設(shè)計(jì)值Sd=1.2γw H=1.2x9.8x3.3=38.81kN/m2
計(jì)算地下室自重：
地下室頂板覆土自重：G1=18x0.50=9/m2
地下室頂板自重：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
地下室墊層自重：G6=25x0.1=2.5kN/m2
結(jié)構(gòu)總自重G’=G1+G2+G3+G4+G5+G6=9+5+12.5+12.5+12.5+2.5=45kN/m2
結(jié)構(gòu)抗力基本組合值Rd=0.9x45=40.5kN/m2
結(jié)論：γ0Sd
（2） 局部抗浮驗(yàn)算：
局部最不利的軸網(wǎng)面積：A=48m2，墊層底面抗浮計(jì)算水位埋深H=3.3m。
水的浮力基本組合設(shè)計(jì)值Sd=V=1.2γw ，HA=1.2x9.8x3.3x48=1862.88kN
結(jié)構(gòu)總自重設(shè)計(jì)值Rd=0.9xG’A=40.5x48=1944kN
結(jié)論：γ0Sd
抗浮驗(yàn)算中未考慮地下室外墻等對(duì)結(jié)構(gòu)的有力影響。
4、結(jié)構(gòu)抵抗水浮不足時(shí)產(chǎn)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時(shí)，地下建筑在浮力的作用下會(huì)產(chǎn)生向上運(yùn)動(dòng)，在其四周墻體的約束下，地下建筑可能會(huì)發(fā)生兩種形式的破壞：一種是局部構(gòu)件的破壞，例如基礎(chǔ)底板出現(xiàn)反拱隆起的現(xiàn)象，外側(cè)豎向構(gòu)件受到土體的約束下變形不一致，出現(xiàn)相對(duì)位移，進(jìn)而導(dǎo)致構(gòu)件開(kāi)裂；另一種破壞的形式是建筑的整體上浮。在建筑物各個(gè)平面部位上浮值不同的情況下，建筑物出現(xiàn)傾斜?？垢∧芰Σ蛔銜r(shí)，可采取一些具體的措施來(lái)增加結(jié)構(gòu)抗力，如增加底板或底板上的覆砼自重，設(shè)置抗拔樁等，在此不一一贅述。
5.結(jié)束語(yǔ)
本文筆者結(jié)合國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范，提出了對(duì)地下建筑的抗浮設(shè)計(jì)的一些理解。供大家參考，如有不足之處，望讀者指正批評(píng)。大家共同進(jìn)步。
參考規(guī)范
1建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2012 中國(guó)建筑工業(yè)出版社
2給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50069-2002 中國(guó)建筑工業(yè)出版社
3建筑基地基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2011中國(guó)建筑工業(yè)出版
4高層建筑巖土工程勘察規(guī)程 JGJ 72-2004 中國(guó)建筑工業(yè)出版社
第6篇：給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文
關(guān)鍵詞：污水管道；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一、引言
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的城市化步伐不斷加快，市政污水管網(wǎng)工程迅猛發(fā)展。近年來(lái)，城鎮(zhèn)環(huán)境整治力度加大，污水處理廠如雨后春筍般涌現(xiàn)，污水管網(wǎng)工程隨之增多。在老城區(qū)，進(jìn)行雨污分流改造時(shí)，地下管網(wǎng)極其復(fù)雜，距離地面構(gòu)筑物很近；污水管網(wǎng)路線長(zhǎng)，高低曲折，地形、地質(zhì)情況復(fù)雜多變，因此，要做到方案合理，經(jīng)濟(jì)高效，設(shè)計(jì)人員應(yīng)具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
二、基礎(chǔ)資料收集
一般來(lái)說(shuō)，管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)開(kāi)始前應(yīng)該要有電子版地形圖，需要管線位置的地質(zhì)勘探報(bào)告。過(guò)河管道時(shí)要有河道斷面測(cè)量圖，過(guò)道路時(shí)要有其他地下管線圖等資料。市政污水管道工程一般覆蓋面較大，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該親臨現(xiàn)場(chǎng)踏勘，了解管道鋪設(shè)總體情況。例如管道過(guò)河流，公路，鐵路等復(fù)雜障礙物設(shè)計(jì)還需通過(guò)專(zhuān)門(mén)部門(mén)的評(píng)審。
三、污水管道結(jié)構(gòu)特性
污水管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)包括管體、管座及連接構(gòu)造，對(duì)埋地管道，尚應(yīng)包括管周各部位回填土的密實(shí)度設(shè)計(jì)要求。對(duì)管道結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，均應(yīng)按彈性體系計(jì)算，不考慮由非彈性變形所引起的塑性內(nèi)力重分布。
一般來(lái)說(shuō)，工藝上污水管道分為壓力管和重力管。污水管通常埋地較深，多半采用重力管，導(dǎo)虹管或者通過(guò)泵房提升的污水管是有壓管，但是壓力較小，管材還是受外壓為主。按照管道的受力和變形特點(diǎn)將管道分為剛性管與柔性管。根據(jù)公式αs=EpEd（tro）3[1]（各參數(shù)詳見(jiàn)規(guī)范），αS≥1是剛性管，
剛性管材有鋼筋混凝土管（RCP）、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管（PCP）、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）、灰口鑄鐵管等。常用柔性管材有塑料類(lèi)管材、鋼管和球墨鑄鐵管。
管道的接口從性能上分為柔性接口和剛性接口。剛性接口屬于固接連接，其接頭部位的相鄰管端不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)角和伸縮。柔性接口屬于可動(dòng)連接，其接頭部位的相鄰管端與管軸線可有小量的轉(zhuǎn)角和伸縮。剛性接口有鋼筋混凝土套環(huán)、焊接、法蘭連接、套筒連接等。柔性接口有承插式、企口式、卡箍連接等。柔性接口一般內(nèi)置橡膠圈止水，防滲漏效果好，但是成本高，剛性接口價(jià)格低，管道接口容易開(kāi)裂滲漏，而且施工工期長(zhǎng)。
污水管（重力管）采用較多的是鋼筋混凝土管、塑料管和玻璃鋼管。普通鋼筋混凝土管價(jià)格便宜，受力性能好，耐腐蝕性能一般，但是接口容易滲漏。塑料管主要有HDPE管、PE管UPVC管等。塑料管自重輕、運(yùn)輸安裝方便，接口少，安裝效率高，但是屬于脆性材料，耐腐蝕較差，由于污水管設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境要求很高，一旦滲漏，很難處理，所以不推薦使用。球墨鑄鐵管強(qiáng)度高，內(nèi)外涂抹防腐材料，性能好，近年來(lái)被廣泛采用。
埋地鋼筋混凝土管遇到軟土地基時(shí)，地基變形會(huì)導(dǎo)致接口開(kāi)裂滲漏，應(yīng)配設(shè)置鋼筋混凝土基礎(chǔ)，減小管道變形。
實(shí)際工程中，當(dāng)污水管道遇到河流、鐵路、橋梁等障礙物時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)留出預(yù)埋管道與已有構(gòu)筑物的安全距離，避讓已有構(gòu)筑物基礎(chǔ)，選擇合理的施工方法。重要河流應(yīng)不影響航道通航要求，穿越鐵路時(shí)應(yīng)經(jīng)過(guò)地鐵主管部門(mén)組織的審查。
四、污水管道施工方法
污水管的施工方法一般根據(jù)管道埋深、土層情況、現(xiàn)狀地形等條件來(lái)確定。污水管道施工方法有開(kāi)挖施工，頂管，牽引管，小管徑頂管。
（一）開(kāi)挖施工
當(dāng)施工場(chǎng)地以無(wú)障礙物，溝槽深度在一般在4米以內(nèi)，可選用開(kāi)挖施工。開(kāi)挖施工一般成本較低，施工工期較短?；娱_(kāi)挖還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：開(kāi)挖溝槽時(shí)需采取切實(shí)可行的基坑支護(hù)措施確保邊坡穩(wěn)定，通常采用鋼板樁支護(hù)。溝槽開(kāi)挖應(yīng)確保溝底土層不受擾動(dòng)，且不得超挖，人工清底。溝槽開(kāi)挖完畢后必須經(jīng)有關(guān)人員驗(yàn)槽后方可繼續(xù)施工。施工中遇管道交叉時(shí)需采取有效保護(hù)措施確保交叉管安全。
開(kāi)挖后對(duì)管道周邊的回填設(shè)計(jì)至關(guān)重要。鋼筋混凝土管回填采用粘土、粉質(zhì)粘土，土中不得含有機(jī)物。鋼筋混凝土管管道溝槽回填的壓實(shí)作業(yè)應(yīng)符合下列要求[2]：回填壓實(shí)應(yīng)逐層進(jìn)行，且不得損傷管道；管道兩側(cè)和管頂以上500mm范圍內(nèi)胸腔夯實(shí)，應(yīng)采用輕型壓實(shí)機(jī)具，管道兩側(cè)壓實(shí)面的高差不應(yīng)超過(guò)300mm。壓實(shí)時(shí)，管道兩側(cè)應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行，且不得使管道位移或損傷。分段回填壓實(shí)時(shí)，相鄰段的接茬應(yīng)呈臺(tái)階形，且不得漏夯。采用壓路機(jī)時(shí)，碾壓的重疊寬度不得小于200mm。塑料管管頂以下及管頂以上500范圍內(nèi)回填中粗砂，管頂500以上非道路下回填粘性土，道路下同道路材料要求。塑料管回填作業(yè)應(yīng)符合下列規(guī)定：回填前，檢查管道有無(wú)損傷或變形，有損傷的管道應(yīng)修復(fù)或更換。管道半徑以下回填時(shí)應(yīng)采取防止管道上浮、位移的措施。溝槽回填從管底基礎(chǔ)部位開(kāi)始到管頂以上500mm范圍內(nèi)，必須采用人工回填，管頂500mm以上部位，可用機(jī)械從管道軸線兩側(cè)同時(shí)夯實(shí)，每層回填高度應(yīng)不大于200mm。
（二）頂管法
頂管法施工就是在工作坑內(nèi)借助于頂進(jìn)設(shè)備產(chǎn)生的頂力，克服管道與周?chē)寥赖哪Σ亮?，將管道按設(shè)計(jì)的坡度頂入土中，并將土方運(yùn)走。一節(jié)管子完成頂入土層之后，再下第二節(jié)管子繼續(xù)頂進(jìn)。頂在長(zhǎng)距離頂進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)頂進(jìn)阻力超過(guò)容許總頂力時(shí)，無(wú)法一次達(dá)到頂進(jìn)距離時(shí)，須設(shè)置中繼間分段接力頂進(jìn)。頂管施工屬于非開(kāi)挖施工，對(duì)環(huán)境和交通影響減小，適用于管道埋深較大的情況。頂管施工對(duì)土層要求不高，一般情況均可適用。頂管管道材料主要有鋼筋混凝土管、鋼管、玻璃鋼管等，管徑一般要求不小于800mm。
頂管穿越鐵路、公路、河道等管道施工障礙時(shí)，可以采用混凝土管套塑料管雙管頂進(jìn)方法。兩種管道之間在施工以后壓注水泥砂漿填充。
（三）牽引管法
牽引管施工，先采用鉆孔機(jī)鉆導(dǎo)向孔，洞通后再裝上擴(kuò)孔機(jī)具進(jìn)行擴(kuò)孔，反復(fù)擴(kuò)孔后達(dá)到孔徑要求，擴(kuò)孔不大于1.5倍管徑，再將管道與鉆桿連接，回拖管道到預(yù)定位置。管道就位后采用水泥砂漿進(jìn)行壓力灌漿處理， 牽引法施工拖管完成后，兩端廢棄的引導(dǎo)孔道應(yīng)壓注水泥砂漿填實(shí)。牽引管施工對(duì)地表干擾小，因此具有較高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。牽引管管材主要采用實(shí)壁PE管、鋼管，管徑一般不大于600mm，對(duì)土質(zhì)要求稍高，碎石土中不宜采用。
（四）小型頂管法
小型頂管法與牽引管施工類(lèi)似，在管道兩端開(kāi)挖一個(gè)工作坑和一個(gè)接收坑，在工作坑里面采用螺旋桿鉆孔，然后擴(kuò)孔，孔洞形成后采用頂管將管道頂進(jìn)洞內(nèi)，管道施工后要求對(duì)管外空隙采用水泥砂漿進(jìn)行壓力灌漿處理。
五、建議
近年來(lái)，污水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往不被重視，管道隨意鋪設(shè)，回填不合格，野蠻施工等，造成了路面塌陷，附近構(gòu)筑物開(kāi)裂等嚴(yán)重問(wèn)題。管道工程看似簡(jiǎn)單，但是作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該具有嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度和豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。（作者單位：南京市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司）
參考文獻(xiàn)：
第7篇：給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文
【關(guān)鍵詞】槽式擋土墻U型槽高水位橡膠止水帶
中圖分類(lèi)號(hào)：TU476+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
社會(huì)在不斷發(fā)展，城市人口以及車(chē)輛也在不斷的發(fā)展壯大，城市交通擁堵現(xiàn)象早已經(jīng)不是什么奇怪的事情了，尤其是在交通量較大的平面交叉口上。為了保證交通安全，往往不得不采用交通指揮信號(hào)加以控制，使有效的通行時(shí)間受到很大的約束，通行能力和車(chē)速都受到很大影響。而采用立體交叉就可以大大改善行車(chē)條件，從而提高交叉口的通行能力和車(chē)速。下穿式立體交叉(地道橋)由于占較少，易施工，立面易處理的特點(diǎn)在一些城市交叉口被廣泛采用，尤其在鐵路與道路相交處。但由于道路必須從鐵路下面穿過(guò)，因此地道橋的排水問(wèn)題就必須處理妥當(dāng)。當(dāng)?shù)叵滤惠^低，地下水對(duì)路基沒(méi)有破壞作用時(shí)，只需要考慮把地道橋最低處收集的雨水排出去即可，可采用雨水管自流排水，但是，當(dāng)該地區(qū)地下水位較高，地下水對(duì)路基將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用時(shí)，就必須采用一些特殊辦法加以處理，以防止地下水外溢，且保護(hù)路基不受地下水破壞。筆者前一段時(shí)間設(shè)計(jì)的一個(gè)工程—撫順市新城路下穿道路工程就屬于后一種情況，由于該地區(qū)地下水位較高，在設(shè)計(jì)過(guò)程中引道部分就采用U型槽配以橡膠止水帶來(lái)解決高水位問(wèn)題，在此向大家做以介紹。
工程概述
該工程位于撫順市順城區(qū)，新城路是撫順市市區(qū)內(nèi)最為重要的城市主干路之一，由于撫撫道口處鐵路與新城路平交，使其交通非常不順暢，該工程是將該道口由平交改為立交，道路長(zhǎng)度為262.677米。
2、U型槽設(shè)計(jì)原則
2.1利用U型槽本身的整體性來(lái)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型槽以上的道路結(jié)構(gòu)重量來(lái)抵御地下水引起的上浮力。
2.3橡膠止水帶的作用
U型槽的兩側(cè)墻體與底板連為一體。材料采用防水混凝土，達(dá)到s8，U型槽本身防水不成問(wèn)題，但是由于U型槽每隔一段距離設(shè)一道伸縮沉降縫。因此U型槽之間以及U型槽與地道橋之間的防水處理至關(guān)重要，在本設(shè)計(jì)中，各伸縮沉降縫中采用埋置式中間無(wú)孔橡膠止水帶和外貼式橡膠止水帶，型號(hào)HJ2—300。隨混凝土現(xiàn)澆于兩個(gè)擋土墻之間；靠橡膠孔的擠壓變形來(lái)達(dá)到止水的目的。止水帶安裝見(jiàn)下圖
3、U型槽設(shè)計(jì)過(guò)程
3.1抗浮計(jì)算
U型槽是利用本身以及U型槽上面道路結(jié)構(gòu)的重量來(lái)抵御地下水位所引起的上浮力，因此必須滿足以下公式：
G1+G2≥pgAhA
其中：Gl為U型槽自重，G2為U型槽以上路面、土等的重量，p為水的密度，g為9．8，Ah為地下水位線與U型槽底板底面高程之差，A為U型槽底板面積。
設(shè)計(jì)過(guò)程中，可計(jì)算幾處最不利的位置即可。本工程中， U1、U2、U3、U4和U5通過(guò)計(jì)算均滿足抗浮計(jì)算，所以可以肯定整個(gè)工程U型槽都滿足抗浮計(jì)算要求。為了確保安全，計(jì)算時(shí)應(yīng)乘以一個(gè)安全系數(shù)1.05，即G1+G2≥1.05pgAhA。
3.2立臂底彎矩和剪力計(jì)算
該部分計(jì)算中，彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)小于總剪力設(shè)計(jì)值。筆者對(duì)具有代表性的U1、U4進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果都滿足要求。
3.3配筋率計(jì)算
計(jì)算配筋率的計(jì)算結(jié)果應(yīng)大于0.2%筆者對(duì)具有代表性的U1、U4進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果都滿足要求。
3.4鋼筋及混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算
筆者對(duì)具有代表性的U1、U4進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果都滿足要求。
3.5混凝土裂縫計(jì)算
筆者對(duì)具有代表性的U1、U4進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果都滿足要求。
4、施工過(guò)程中注意事項(xiàng)
4.1要保證U型槽基礎(chǔ)的壓實(shí)度，地耐力要求達(dá)到150kPa。避免發(fā)生不均勻沉降，防止橡膠止水帶被不均勻沉降拉裂，失去止水作用。
4.2止水帶的安裝要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，擋土墻之間縫隙不能超過(guò)2cm，以防橡膠止水帶不能起到止水的作用。
4.3橡膠止水帶在搬運(yùn)、安裝過(guò)程中，要防止意外損壞，如有破損，應(yīng)嚴(yán)禁使用。
4.4U型槽采用材料:
C30防水混凝土，要求抗?jié)B標(biāo)號(hào)達(dá)到S8，抗凍性F300。鋼筋HPB235（φ）HRB335（φ），墊層用C15素混凝土。
4.5主筋混凝土凈保護(hù)層: 50mm。
4.6沉降縫與伸縮縫設(shè)于一處，稱之為變形縫。具置見(jiàn)U形槽平面布置圖和縱斷面圖。變形縫寬度2厘米，要求采用嵌縫板填縫，并設(shè)置橡膠止水帶。
4.6.1嵌縫板應(yīng)選用閉孔型聚乙烯泡沫塑料板、防腐軟木板或纖維板。
4.6.2止水帶施工現(xiàn)場(chǎng)連接的接頭，應(yīng)采用熱壓機(jī)硫化膠合。接頭外觀應(yīng)平整光潔。
4.6.3綁扎鋼筋和支模時(shí)，止水帶必須可靠固定在正確位置上，澆筑混凝土?xí)r不得發(fā)生移位。
4.6.4固定止水帶時(shí)，可在止水帶的允許部位穿孔，但不能損壞止水帶本體部分。
4.6.5變形縫處混凝土必須搗固密實(shí)，止水帶下部不應(yīng)產(chǎn)生空洞、氣孔等隱患。
4.6.6整個(gè)工程施工中施工縫都設(shè)置遇水膨脹止水條。
4.7U形槽施工，應(yīng)與排水管道和排水泵站接入過(guò)路管（本工程樁號(hào)0+263）施工相結(jié)合。
本工程樁號(hào)0+263入泵站d600mm過(guò)路管橫穿U形槽北側(cè)壁,洞口處應(yīng)設(shè)置Ⅱ型剛性防水套管，見(jiàn)《給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》S3(上)S312 8-7頁(yè)。鋼套管應(yīng)與U形槽側(cè)墻澆筑在一起，油麻兩端石棉水泥改為C30微膨脹混凝土。
4.8采用就地澆注法施工，澆注順序?yàn)橄鹊装寮安糠謧?cè)墻，側(cè)墻。底板一次完成。
4.9主鋼筋接長(zhǎng)均須采用閃光對(duì)焊并縱向打磨或其它可靠連接方法。
4.10為減少混凝土的收縮裂縫，在施工中應(yīng)采取以下措施：
4.10.1低溫入模，預(yù)冷降溫骨料，使用水化熱低的水泥加冷拌和。
4.10.2增加混凝土密實(shí)度，采用合理級(jí)配和較低的水灰比，并加強(qiáng)振搗，避免漏振，消除死角。
4.10.3加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，立墻的養(yǎng)護(hù)尤其注意拆模后要遮蓋并灑水。
4.10.4基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)由設(shè)計(jì)及地質(zhì)部門(mén)驗(yàn)槽。
5、結(jié)束語(yǔ)：由于U型槽的特點(diǎn)較為鮮明，防水效果也非常明顯。只要我們嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工，U型槽的特點(diǎn)將被人們認(rèn)可，并越來(lái)越多的應(yīng)用在以后的交通工程中。
參考文獻(xiàn)
1、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）
第8篇：給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文
【關(guān)鍵詞】地下車(chē)庫(kù)；抗浮設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)水位；配重；抗浮樁
一、地下結(jié)構(gòu)抗浮設(shè)計(jì)的依據(jù)
目前，涉及抗浮計(jì)算的國(guó)家規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)有多部：
（一）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）第 3.2.4條第 3 款規(guī)定：對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算，荷載的分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)滿足有關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。同時(shí)，結(jié)合第 1、2 款可以明確，在其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范沒(méi)有明確規(guī)定時(shí)，在抗浮計(jì)算中，永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)可取不大于 1.0 的值。
（二）《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2011）第 4.1.6條規(guī)定：當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)作為一個(gè)剛體，需驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。按照規(guī)范給出的公式，分為按可變荷載起控制作用及永久荷載起控制作用進(jìn)行驗(yàn)算，起有利作用的永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)均取 0.8。
（三）《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（GB50108-2008）第10.0.4 條規(guī)定：明挖法地下工程的結(jié)構(gòu)自重應(yīng)大于凈水壓力造成的浮力，在自重不足時(shí)應(yīng)采取錨樁或其他抗浮措施。
（四）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）第3.0.5 條第 3 款規(guī)定：計(jì)算基礎(chǔ)抗浮時(shí)，作用效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下作用的基本組合，但分項(xiàng)系數(shù)取1.0。第 5.4.3 條規(guī)定：建筑物基礎(chǔ)存在浮力作用時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算，抗浮穩(wěn)定安全系數(shù) Kw 一般情況下取 1.05。
（五）《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50069-2002）第 5.2.3 條規(guī)定：構(gòu)筑物在基本組合作用下進(jìn)行上浮驗(yàn)算的穩(wěn)定性抗力系數(shù)不應(yīng)小于 1.05。驗(yàn)算時(shí)，抵抗力只計(jì)入永久荷載，不應(yīng)計(jì)入可變作用和側(cè)壁上的摩阻力；抵抗力采用標(biāo)準(zhǔn)值。
（六）《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50332-2002）第 4.2.10 條規(guī)定：對(duì)埋在地表水或地下水下的管道，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)條件計(jì)算管道的抗浮穩(wěn)定性。計(jì)算時(shí)各項(xiàng)作用均取標(biāo)準(zhǔn)值，并應(yīng)滿足抗浮穩(wěn)定性抗力系數(shù)不小于 1.10。
二、地下車(chē)庫(kù)的抗浮設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題
（一）地下車(chē)庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)水位
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB 50007-2011）第3. 0. 2條第6款規(guī)定“建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問(wèn)題時(shí)，尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算”。并在條文說(shuō)明中指出：抗浮設(shè)計(jì)水位是很重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，影響因素眾多，不僅與氣候、水文地質(zhì)等自然因素有關(guān)，有時(shí)還涉及地下水的開(kāi)采、上下游水量調(diào)配、跨流域調(diào)水和人量地下工程建設(shè)等復(fù)雜因素。對(duì)情況復(fù)雜的重要工程，要在勘察期間預(yù)測(cè)建筑物使用期間水位可能發(fā)生的變化和最高水位有時(shí)相當(dāng)困難。故現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土勘察規(guī)范》GB50021規(guī)定，對(duì)情況復(fù)雜的重要工程，需論證使用期間水位變化，提出抗浮設(shè)防水位時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究。
（二）地下車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)的抗浮設(shè)計(jì)
1.整體抗浮
根據(jù)GB 5007一2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的第5.4.3條規(guī)定，地下結(jié)構(gòu)物的抗浮設(shè)計(jì)對(duì)地下室抗浮設(shè)計(jì)的總原則是應(yīng)滿足式（2一1）要求：
Gk/Nw.，k R1.05 （2一1）
當(dāng)不滿足（2一1）式的要求，應(yīng)進(jìn)行地下室抗浮設(shè)計(jì)。
常見(jiàn)的整體抗浮設(shè)計(jì)方法通常采用增加結(jié)構(gòu)物自重或采用抗拔樁、抗拔描桿等，使結(jié)構(gòu)的抗浮力與地下水引起的浮力相平衡，從而達(dá)到抗浮的目的。本方法施工工藝成熟，一直被廣泛運(yùn)用。
2.局部抗浮
局部抗浮驗(yàn)算指地下室底板在浮力作用下的內(nèi)力分析，按逐個(gè)柱的受荷而積來(lái)進(jìn)行，此時(shí)地下水浮力扣除底板自重后相當(dāng)于地基凈反力。局部抗浮驗(yàn)算包括地基凈反力作用下的梁板截而配筋計(jì)算和底板裂縫驗(yàn)算。并主要針對(duì)那些上部結(jié)構(gòu)層數(shù)少，結(jié)構(gòu)自重小的部位，特別是地下室在高層塔樓邊界范圍外的部位。
三、地下車(chē)庫(kù)抗浮設(shè)計(jì)實(shí)例分析
（一）工程概況
某市中心廣場(chǎng)地下車(chē)庫(kù)為56車(chē)位Ⅲ類(lèi)單層地下汽車(chē)庫(kù)。平面尺寸為79m×17.6m，柱網(wǎng)開(kāi)間為7.9m。汽車(chē)庫(kù)埋深為自然地坪以下4.5m，車(chē)庫(kù)底板厚0.4m，頂板覆土層厚為0.9m。地基土分布自上而下為：
①-1層為雜填土層，層厚1m左右
②-1層為粉質(zhì)粘土層，層厚為2m左右
②-2層為粘質(zhì)粉土層，層厚為2～3m
③層為淤泥質(zhì)粘土層，層厚為13～15m
由于②層土滲透性較好，又要考慮到大氣降水的影響，底板所受反力按浮力計(jì)算為35kPa。作為地下室的抗浮設(shè)計(jì)，主要需解決兩方面問(wèn)題，即強(qiáng)度和抗浮驗(yàn)算。
（二）強(qiáng)度驗(yàn)算
地下室強(qiáng)度驗(yàn)算是指地下室底板及側(cè)板在水壓力及側(cè)壓力作用下的構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算。 底板一般按倒樓蓋法計(jì)算， 側(cè)板按三角形荷載進(jìn)行計(jì)算， 四邊支撐條件按具體情況確定?；追戳皞?cè)壓力應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合， 采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。 當(dāng)需要驗(yàn)算基礎(chǔ)裂縫寬度時(shí)， 應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。 常水位以下浮力視作永久荷載。
（三）抗浮驗(yàn)算
地下室抗浮驗(yàn)算是指地下建（構(gòu)）筑物在正常使用條件下全部自重（包括頂板及覆土重）大于地下室所受浮力 R浮，γ。S ≥R浮
S 為荷載效應(yīng)的基本組合
S =γGSGk+γQ1SQ1K
取最不利工況，即不計(jì)地下車(chē)庫(kù)可變荷載的作用則 S =γGSGK
按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009―2001》第3.2.5條規(guī)定，基本組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)， 當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算應(yīng)取 γG=0.9。即 0.9SGK≥R 浮。
（四）抗浮設(shè)計(jì)方案的選擇
1.常規(guī)措施
增加配重法。增加結(jié)構(gòu)的配重通常通過(guò)下面 2 種方法實(shí)現(xiàn)：一是在地下室底板上回填混凝土等容重較大的材料，類(lèi)似增加建筑裝修厚度來(lái)加重。這種方法在保證地下室建筑高度的情況下，結(jié)構(gòu)層高需加大，水浮力會(huì)隨著增大，抗浮效果不明顯，工程中極少采用。二是地下室底板外伸，通過(guò)外伸底板上的覆土來(lái)滿足抗浮要求。地下室底板外伸會(huì)對(duì)側(cè)墻、底板的受力不利，外伸寬度也有限制，使用的局限性較大，工程中較少采用。
2.抗浮樁設(shè)計(jì)
抗浮樁的機(jī)理是利用樁身自重及樁周土體的摩阻力來(lái)抗浮?？垢兜脑O(shè)計(jì)應(yīng)視不同的地質(zhì)條件區(qū)別對(duì)待。當(dāng)?shù)鼗翞橛倌噘|(zhì)粘土，粘土類(lèi)地基時(shí)，利用通長(zhǎng)配筋的沉管灌注樁是一種比較經(jīng)濟(jì)合理的方法。
抗浮樁承載力特征值表達(dá)式：
Ra =λUp∑ qsiali+0.9Gk
λ為摩阻力降低系數(shù)可取 0.4～ 0.6
GK為扣除浮力后的樁身自重標(biāo)準(zhǔn)值
當(dāng)?shù)鼗翞橛部伤茴?lèi)粘土或風(fēng)化基巖時(shí)可利用人工挖孔擴(kuò)底樁。擴(kuò)底樁的間距L、深度H、擴(kuò)大頭直徑D三要素可根據(jù)抗浮要求、土質(zhì)巖性、施工機(jī)械設(shè)備、施工方法和地下水等情況確定。
（五）施工期間的抗浮措施
地下車(chē)庫(kù)在施工期間雖然頂板和覆土尚未完成，但只要及時(shí)排除地下室基坑中底板四周的水，就不會(huì)產(chǎn)生上浮現(xiàn)象。其排水方法常用排水溝加集水井，再用潛水泵排出。當(dāng)土質(zhì)的滲透系數(shù)較大，即浮力較大時(shí)，應(yīng)在地下室底板中設(shè)置后澆帶，利用底板下的塊石墊層作為倒濾層，在后澆帶中插入輕型井點(diǎn)立管，不斷地降水。根據(jù)坑底土質(zhì)的不同井點(diǎn)立管可插至底板墊層下的粉土層，也可以將濾管部分埋置于塊石墊層中。澆筑后澆帶的混凝土?xí)r，應(yīng)在井點(diǎn)立管中焊上環(huán)形鋼板止水環(huán)，然后繼續(xù)降水，直至地下室頂板和板頂覆土完成后，再切割掉井點(diǎn)立管，管頂加蓋板焊牢。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上，地下車(chē)庫(kù)的抗浮設(shè)計(jì)原理雖然簡(jiǎn)單，卻是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要部分，關(guān)乎結(jié)構(gòu)的安全使用，應(yīng)予以重視。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需充分理解規(guī)范，合理選擇抗浮設(shè)計(jì)中需要的設(shè)計(jì)參數(shù)，并根據(jù)場(chǎng)地、水文、土層等情況選擇合理、經(jīng)濟(jì)的抗浮措施。
參考文獻(xiàn)：
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第9篇：給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土； 深水池； 施工； 措施；
前言
隨著我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)的開(kāi)展，綜合國(guó)力的增強(qiáng)，城市的不斷發(fā)展擴(kuò)大，人們生活、工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的需要，水池類(lèi)構(gòu)筑物工程建設(shè)逐年增多。因耐久性和實(shí)用性方面的要求越來(lái)越高，鋼筋混凝土已經(jīng)作為水池的主要砌筑材料。鋼筋混凝土水池在煉油化工建設(shè)中是一種應(yīng)用極為廣泛的構(gòu)筑物，鋼筋混凝土施工質(zhì)量的好壞， 對(duì)構(gòu)筑物的安全性， 耐久性、經(jīng)濟(jì)性有很大影響。鋼筋混凝土施工中發(fā)生的問(wèn)題很多， 只要我們嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)， 按《規(guī)范》和規(guī)程進(jìn)行操作，就可以杜絕各種隱患的發(fā)生， 使質(zhì)量得到保證。
一、關(guān)于模板工程分析
模板的制作，必須是堅(jiān)固、剛勁、緊密不漏水泥漿，并且木料用量也應(yīng)較少。矩形水池壁模板與一般墻的模板結(jié)構(gòu)形式相似；圓形水池池壁模板在施工實(shí)踐中各地采用的有幾種不同的形式。首先是內(nèi)模的支撐方法有兩種形式 ，一種是在池內(nèi)設(shè)置立柱腳手架與水平撐木，另一種則采用多角形支撐結(jié)構(gòu)，或采用橫箍帶聯(lián)結(jié)方法。然后是外模的支撐方法也有兩種形式 ，一種是采用直接支撐在土坡上的方法，另一種則用鋼筋箍模方法。最后是內(nèi)外模以螺栓固定的方法。對(duì)于薄壁水池的模板安裝（如小型沉淀池壁厚僅12cm），應(yīng)考慮澆灌混凝土后，模板受濕的膨脹，可能使混凝土產(chǎn)生裂縫的問(wèn)題。為此，可在兩塊模板之間留有約3mm的縫隙，縫隙處糊以紙條，以防其漏漿。也可在每塊模板上留一條活絡(luò)板，在澆灌混凝土后的第二天將其拆除。模板拼合板的大小、安裝程序與安裝高度，要考慮混凝土澆筑的方便，一般內(nèi)模是一次架立的，外模則分次安裝，每塊接合板的高度約1m左右。分次安裝的時(shí)間，必須是小于已澆注混凝土的開(kāi)始凝結(jié)時(shí)間。
二、混凝土澆灌問(wèn)題分析
清水池、沉淀池、消化池等構(gòu)筑物，在過(guò)去施工中，為了減少施工復(fù)雜性，均將構(gòu)筑物的池底與池壁的混凝土分開(kāi)澆灌，由此帶來(lái)的問(wèn)題是兩次混凝土的接縫處，往往因施工不當(dāng)，而遭致漏水；同時(shí)也增加了施工縫的處理工作。近年來(lái)采用了混凝土連結(jié)澆灌作業(yè)，杜絕了施工縫漏水的可能性，并省掉了接岔鑿毛及清洗等等工序和必要的接縫鋼板等材料，減少了兩次混凝土澆灌所需要的養(yǎng)護(hù)期，縮短了工期。有時(shí)，因結(jié)構(gòu)體積龐大，且受施工條件限制，在結(jié)構(gòu)物的澆灌程序中，于適當(dāng)?shù)牟课徊荚O(shè)必要的施工縫，成為混凝土間歇澆灌作業(yè)。水池的池壁常常有套管和管道穿過(guò)。套管和管道下部混凝土要振搗密實(shí)。
三、施工縫的處理問(wèn)題分析
水池構(gòu)筑物如采用間歇澆灌作業(yè)，一般做成水平的施工縫。施工縫的位置，不應(yīng)留設(shè)在結(jié)構(gòu)承重最不利的地點(diǎn)。對(duì)于施工縫的處理更應(yīng)使新舊混凝土緊密結(jié)合，保證它的整體性。施工縫處理的一般方法：一是在澆灌上層混凝土前 ，下層混凝土的表面，應(yīng)用鋼絲刷等工具將其上的泥垢與水泥漿抹層清除或鑿毛，并以有壓水沖洗潔凈，如有瑕疵，則應(yīng)清除至密實(shí)混凝土為止，以使新舊混凝土層結(jié)合牢固。二是下層混凝土表面鑿毛沖洗后 ，先鋪水泥砂漿一層，配合比與混凝土中的砂漿相同，其厚度為1.5～2cm，然后，再在砂漿未凝結(jié)前澆灌上層混凝土，使其粘結(jié)良好。此外，某些承受水壓較大及防水要求高的工程，施工縫的處理，還需要考慮作成凹槽，并埋置金屬止水片。金屬止水片附件的混凝土搗固要密實(shí)。
四、伸縮縫的處理問(wèn)題分析
較大的水池構(gòu)筑物，一般設(shè)有伸縮縫，以免遭致外界溫度的影響，而使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫。伸縮縫處理不當(dāng)，也是水池產(chǎn)生滲水的主要原因之一，同時(shí)修補(bǔ)也較費(fèi)事，所以，應(yīng)該很好地處理，特別是混凝土與瀝青填料的良好結(jié)合與伸縮適附近混凝土的細(xì)致?lián)v實(shí)更為重要。
五、混凝土的缺陷修補(bǔ)問(wèn)題分析
混凝土的缺陷，將造成混凝土質(zhì)量降低和繼續(xù)破壞的可能，在水池構(gòu)筑物中，更會(huì)引起滲漏現(xiàn)象，造成使用困難。因此，發(fā)現(xiàn)這些弊病后，必須以及時(shí)采取補(bǔ)救措施。缺陷修補(bǔ)的一般方法：一是一般的小蜂窩、麻面，將混凝土表面鑿毛，用鋼絲刷將其刷清，并用壓力水沖凈，再以1∶2～1∶2.5的水泥砂漿或防水砂漿抹平或用噴漿法修補(bǔ)；或在沖凈后，分層抹刷不同的深度的水玻璃（加入量為5～15%）水泥漿和水玻璃水泥砂漿。二是蜂窩較大者 ，應(yīng)把松軟部分的混凝土，全部鑿去，然后用鋼絲刷刷凈，并用壓力水清洗，以漏斗狀的局部模板填塞搗實(shí)混凝土。若有滲流水時(shí)，則須考慮將滲流水排除，可用鐵管插入引水法，然后澆注管外混凝土，俟其凝固后，再以快凝防水砂漿填壓管孔；也可采用特干硬性混凝土或干硬性砂漿，用強(qiáng)力打入，使之高強(qiáng)、快硬、密實(shí)，從而起防水作用。三是施工縫滲水以及混凝土的裂縫 ，可先鑿出深寬各數(shù)厘米的小槽，抹上三層以上的水玻璃砂漿，直至凸出約1.5cm，寬為30cm的帶 ；或者在混凝土表面鑿出涂冷底子后，外敷以二層三底的麻布石棉瀝青；較為嚴(yán)重的裂縫，還在縫中灌以水泥漿或稀的熱瀝青，然后進(jìn)行上述裂縫修補(bǔ)方法的處理。除此以外，還有先將裂縫鑿成楔形槽，埋以螺栓將橡皮及銅板緊壓在裂縫上，然后，再在上面放置鐵絲網(wǎng)，進(jìn)行表面噴漿。四是蜂窩、裂縫及原來(lái)不密實(shí)的混凝土采用壓力灌漿法修補(bǔ)。應(yīng)當(dāng)指出，如由于基礎(chǔ)的沉陷而產(chǎn)生裂縫，則應(yīng)首先解決基礎(chǔ)繼續(xù)沉陷的問(wèn)題，否則，按上述方法進(jìn)行修補(bǔ)，仍然不能得到理想的效果。
六、施工排水問(wèn)題分析
在有地下水地區(qū)修建水池時(shí)，必須做好施工排水工作，以保證地基土壤不被擾動(dòng)，使水池不因地基沉陷而發(fā)生裂縫。施工排水必須不間斷進(jìn)行，防止地下水位上升而產(chǎn)生浮起現(xiàn)象。當(dāng)水池建筑完成后覆土工作期間，仍應(yīng)防止地下水上托力，不使底板發(fā)生裂縫。如某地一座清水池，由于建筑后未覆土其間停止了施工排水，使地下水位上升而發(fā)生底板裂縫。因此，對(duì)于某些無(wú)梁樓蓋的清水池，應(yīng)考慮首先進(jìn)行池蓋覆土，然后再停止抽水。
七、結(jié)語(yǔ)
總之，保證鋼筋混凝土構(gòu)筑物的質(zhì)量， 要注意對(duì)模板、鋼筋、混凝土澆筑等施工全過(guò)程的質(zhì)量控制， 使得每一個(gè)環(huán)節(jié)必須遵照施工規(guī)范及操作規(guī)程施工， 只有保證每道工序的施工質(zhì)量， 才有可能保證整個(gè)工程的質(zhì)量。
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