CN104005430B - 钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法，主要解决现有技术中以单一竖向直接“抵抗”为主的抗浮技术而导致建造成本高的问题。本发明通过采用一种钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法，在所述水池池壁与挡土墙之间设置截面形状为椭圆形的挡块，所述池壁截面为变厚度，所述挡土墙与挡块接触侧与池底板垂直，所述挡块的位置高于池底板而低于挡土墙上平面的技术方案较好地解决了上述问题，可用于钢筋混凝土水池抗浮设计中。

Description

钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法。

背景技术

钢筋混凝土水池结构设计中，抗浮是其中一个非常重要的技术问题，工程设计中采用的抗浮方法也多种多样。抗浮设计的主要策略有两种：即被动抗浮和主动抗浮。被动抗浮均是以水池底板为抵抗浮力的传力构件，将浮力传递给地基中的锚固构件(如抗浮桩基、岩土锚杆等)并进而传递到岩土地基中，即所谓的锚固法，也有借助配重体的重力直接作用到水池底板上进行抗浮，俗称配重法)。主动抗浮则以通过降低地下水并阻断水的渗入的方法进行抗浮，也有通过设置观测地下水位孔，根据水位的变化采用水泵强排水的方法，目前还出现了进水抗浮法，即水池空载时允许地下水通过设置在底板上的单向阀进入池内，运行时再将池内水用机械排出。

CN201110094837.3公开了一种方锥型锚墩联合水平撑杆的水池抗浮方法，其包括以下步骤：(1)在水池底板下挖基坑；(2)在水池底板下均匀对称设置至少四个锚墩，锚墩通过钢筋与水池底板连接，锚墩承受水池的不平衡浮力；(3)沿各个锚墩布置中心线，在两个正交方向中心线开挖出用于浇筑水平撑杆的地沟形状，水平撑杆在水池周边外侧方向设有扩大头，土体在扩大头的外面；(4)在水平撑杆上放置一层土工格栅，用回填料回填。本发明通过在池底设置若干个竖向方锥型的钢筋混凝土锚墩，联合布置在池底下一定深度的水平撑杆，将垂直向的浮力改变为水平向的土的侧向端阻来承担，同时在水平撑杆体系上面设置一层土工格栅，起到双重抗浮作用。

被动抗浮是一种直观的抵抗浮力的设计方法，概念简单，施工和维护方便，工程上应用广泛，但其建造成本较高。主动抗浮则是一种释放地下水以消除浮力的方法，较为灵活，但设计所涉及的技术专业面广，需要有不少的辅助设备、管道和监控手段进行操控及维护，其建设和管理成本长远来看并不低，特别是对水池长期安全运行存在一定的潜在隐患，目前应用不广泛。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中以单一竖向直接“抵抗”为主的抗浮技术而导致建造成本高的问题，提供一种新的钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法。该方法用于钢筋混凝土水池抗浮中，具有有效节约工程抗浮造价、抗浮效果良好的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法，在所述水池池壁与挡土墙之间设置截面形状为椭圆形的挡块，所述池壁截面为变厚度，所述挡土墙与挡块接触侧与池底板垂直，所述挡块的位置高于池底板而低于挡土墙上平面；挡块的椭圆短直径应正好在水池池壁与挡土墙之间，并卡紧。

上述技术方案中，优选地，所述池壁自上端往下端方向的厚度为线性增大，池壁外侧一面的倾斜角由水池池壁计算确定。

上述技术方案中，优选地，所述水池周围土体为坚硬状态，其岩土工程试验标准贯入指标不小于20击，面向池壁一侧土体表面设置浆砌块石挡土墙，挡土墙表面为块石自然粗糙面。

上述技术方案中，优选地，所述挡块为钢筋混凝土预制构件，大小根据池壁与土体及挡土墙之间的间隙计算确定，其材料强度、配筋方式和配筋数量根据水池抗浮计算确定，挡块长度根据施工安装难易程度确定，挡块总长度与池壁长度相等或与另外一侧挡块相交合。

上述技术方案中，优选地，所述挡土墙的截面尺寸根据计算确定，其长度与挡块总长度相等或与另外一侧挡土墙相交合；挡土墙以及墙背后的土体通过计算确定其变形量，当计算的变形量使得挡块发生转动过大且有可能导致水池浮起时，调整池壁厚度变化值，即池壁外侧一面的倾斜角。

上述技术方案中，优选地，水池池壁和挡土墙施工完毕后，先在池壁和挡土墙中间的椭圆形挡块的下面采用砂或土填密实，再在密实的砂或土上就位椭圆形挡块，然后再对挡块周围的空隙用砂或土填密实至挡土墙顶齐。

采用本发明的方法，改变了传统的抗浮设计概念，将作用在水池上的竖向浮力通过挡块构件转移到池外的土体和挡土墙中，利用土的侧向压力和挡土墙的重力平衡浮力，形成体外抗浮结构体系，可以有效节约工程抗浮造价，起到良好的抗浮作用，取得较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明所述的钢筋混凝土水池体外挡块抗浮示意图；

图2为图1中A-B方向剖视图。

图1、图2中，1为水池；2为土体；3为挡土墙；4为挡块；5为池壁；6为池底板；7为密实砂或土。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

在建造某钢筋混凝土水池时，按照如图1、图2所示的方法，在水池池壁与挡土墙之间设置截面形状为椭圆形的挡块，水池长度为30米，宽度为25米，深度为5米，池壁截面为变厚度，上端宽度为0.25米，下端与池底板相连，根据池壁侧压力计算，宽度为0.5米，池壁自上端往下端方向的厚度为线性增大，池壁外侧一面的倾斜角为87度，水池周围土体为坚硬，其岩土工程试验标准贯入指标不小于20击，面向池壁一侧土体表面设置浆砌块石挡土墙，挡土墙表面为块石自然粗糙面。挡土墙的截面尺寸为高3.0米，顶宽1.0米，底宽0.7米，其长度与挡块总长度相等，挡土墙以及墙背后的土体的变形量为0.023米，挡土墙与挡块接触侧与池底板垂直，所述挡块为钢筋混凝土预制构件，挡块的椭圆短直径为0.6米，长直径为0.9米，材料强度为混凝土C40等级，配筋方式为在挡块长度方向沿椭圆周边布置竖向钢筋，并用箍筋将竖向钢筋环箍，配筋数量为均布8根直径18毫米的Q235钢筋，挡块长度为5米，挡块总长度与池壁长度相等，为30米，所述挡块的位置高于池底板1.0米，低于挡土墙上平面2.0米。

水池池壁和挡土墙施工完毕后，先在池壁和挡土墙中间的椭圆形挡块的下面采用砂填密实，再在密实的砂上就位椭圆形挡块，挡块的椭圆短直径应正好在挡块与挡土墙之间，并卡紧，然后再对挡块周围的空隙用砂填密实至挡土墙顶齐。

采用该方法，与传统的单一竖向直接“抵抗”为主的抗浮技术相比，可节约工程抗浮投资45％。

Claims (6)

1.一种钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法，在所述水池池壁与挡土墙之间设置截面形状为椭圆形的挡块，所述池壁截面为变厚度，所述挡土墙与挡块接触侧与池底板垂直，所述挡块的位置高于池底板而低于挡土墙上平面；挡块的椭圆短直径应正好在水池池壁与挡土墙之间，并卡紧。

2.根据权利要求1所述钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法，其特征在于所述池壁自上端往下端方向的厚度为线性增大，池壁外侧一面的倾斜角由水池池壁计算确定。

3.根据权利要求1所述钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法，其特征在于所述水池周围土体为坚硬状态，其岩土工程试验标准贯入指标不小于20击，面向池壁一侧土体表面设置浆砌块石挡土墙，挡土墙表面为块石自然粗糙面。

4.根据权利要求1所述钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法，其特征在于所述挡块为钢筋混凝土预制构件，大小根据池壁与土体及挡土墙之间的间隙根据计算确定，其材料强度、配筋方式和配筋数量根据水池抗浮计算确定，挡块长度根据施工安装难易程度确定，挡块总长度与池壁长度相等或与另外一侧挡块相交合。

5.根据权利要求1所述钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法，其特征在于所述挡土墙的截面尺寸根据计算确定，其长度与挡块总长度相等或与另外一侧挡土墙相交合；挡土墙以及墙背后的土体通过计算确定其变形量，当计算的变形量使得挡块发生转动过大且有可能导致水池浮起时，调整池壁厚度变化值，即池壁外侧一面的倾斜角。

6.根据权利要求1所述钢筋混凝土水池体外挡块抗浮方法，其特征在于水池池壁和挡土墙施工完毕后，先在池壁和挡土墙中间的椭圆形挡块的下面采用砂或土填密实，再在密实的砂或土上就位椭圆形挡块，然后再对挡块周围的空隙用砂或土填密实至挡土墙顶齐。