歐陽金福

摘要：隨著城市化建設(shè)的高速發(fā)展，我國很多地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日益完善，但是由于各方面因素的影響，城鎮(zhèn)化環(huán)境問題仍然是一個亟待解決的現(xiàn)象，其中污水處理就是非常關(guān)鍵的一方面。從城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)方面來看，污水處理廠是解決污水問題的重要手段。地下污水處理廠具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，與地上污水處理廠結(jié)構(gòu)有所不同，其需要承受池內(nèi)水荷載與池外土壓力的同時作用。本文主要對地下污水處理廠的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的設(shè)計策略。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;結(jié)構(gòu)設(shè)計;設(shè)計要點(diǎn);要點(diǎn)分析

引言

污水處理廠可以說是影響惠民工程，其對于城市內(nèi)部環(huán)境的改善具有重要意義，隨著污水處理廠的逐漸增多，人們對于用地指標(biāo)等要求也有了新的變化。在這種環(huán)境下，地下污水廠應(yīng)運(yùn)而生，由于地下污水廠埋置與地下，能夠?qū)崿F(xiàn)污水的地下集中處理，在上面設(shè)置成公園、小廣場等休閑場所，與周邊環(huán)境建立有效的結(jié)合，不僅可以節(jié)約土地資源，還能夠在很大程度上滿足區(qū)域范圍內(nèi)的綠化澆灌的條件，提高水資源的利用率。雖然，地下污水處理廠的資金投入較高，但是從綜合用地及環(huán)境等方面總額和考慮，其還是具有很大的優(yōu)勢的，在應(yīng)用中也受到人們的青睞。

1、地下污水處理廠設(shè)計特點(diǎn)

地下污水處理廠與常見的地上污水處理廠具有一定的區(qū)別，不管是在建筑物結(jié)構(gòu)上，還是在輔助建筑的設(shè)置上都有很大區(qū)別，由于污水廠所有結(jié)構(gòu)都處于地下部分，以天然優(yōu)勢或者人工挖掘的方法建立起較為封閉的地下空間，工作人員能夠在地下空間內(nèi)進(jìn)行日常的污水處理及處理廠的操作、維護(hù)、巡查等活動。地下污水廠主要的設(shè)計特點(diǎn)就是地下空間處于封閉的結(jié)構(gòu)形式，為了滿足正常的運(yùn)行需求，需要工作人員的經(jīng)常介入，這就對污水處理廠結(jié)構(gòu)設(shè)計提出更高的要求，在進(jìn)行這方面設(shè)計的時候要充分考慮地下空間的環(huán)境控制，比如：濕度、溫度、氧含量等重要指標(biāo)，另外還應(yīng)該具備消防、安全逃生等輔助措施。從當(dāng)前來看，地下污水處理廠具有經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性等特點(diǎn)，對應(yīng)各專業(yè)的要求也與常見的污水處理廠設(shè)計存在差別。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

污水處理廠建設(shè)的主要目的在于緩解地區(qū)的污水問題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中應(yīng)該重視其所具有的生態(tài)效益，在保證處理效果的同時，最大限度的降低能源消耗，從工程建設(shè)的個方面入手，做好成本預(yù)算工作，爭取以最小的付出獲取最大的收益，從而提高污水處理廠的整體水平。地下污水處理廠的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該根據(jù)每個地區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)，采取針對性的措施，這樣才能取得最好的處理效果。污水處理廠結(jié)構(gòu)設(shè)計具有以下幾點(diǎn)原則：第一，污水處理廠的結(jié)構(gòu)設(shè)計要滿足工藝要求，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性、經(jīng)濟(jì)性，在達(dá)到受力均勻的條件下節(jié)省建設(shè)成本。第二，地下污水處理廠應(yīng)該加強(qiáng)運(yùn)行設(shè)備自動化的選擇，努力降低人員壓力，減少處理成本。第三，根據(jù)城市污水處理的具體情況選擇相應(yīng)的規(guī)模，比如：小型污水處理廠、大中型污水處理廠。結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計合理的工藝方案，比如：小型污水處理長較多采用SBR法或氧化溝法等，只有保證工藝方案的科學(xué)有效，才能提高污水處理廠的污水處理效果。第四，污水處理廠結(jié)構(gòu)設(shè)計中充分考慮本地區(qū)地質(zhì)條件、水文條件、構(gòu)筑物大小，選擇適合的結(jié)構(gòu)形式。第六，結(jié)構(gòu)設(shè)計中嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求及區(qū)域范圍內(nèi)污水處理指標(biāo)，合理分析結(jié)構(gòu)的受力情況，對可能存在的變形、抗裂等進(jìn)行合理的驗(yàn)算，從根本上保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全。

3、地下污水處理廠結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)

3.1地基基礎(chǔ)設(shè)計

地基基礎(chǔ)是保證地下污水處理廠整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的首要條件，地基基礎(chǔ)如果存在問題，那么結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性也將受到影響，會出現(xiàn)不均勻沉降，傾斜等情況。在地下污水處理廠地基基礎(chǔ)設(shè)計的時候，應(yīng)注意選取合理的地基處理方案。在選擇地基處理方案上，應(yīng)注意在施工方案中可能會遇到的止水帷幕、深基坑支護(hù)設(shè)計、錨索及錨桿等設(shè)施的應(yīng)用及其他技術(shù)的選擇。

3.2防裂、防水、防腐蝕設(shè)計

地下污水處理廠建設(shè)中混凝土是較為常見的一種材料，其對于污水廠結(jié)構(gòu)的防水、防裂、防腐蝕具有一定影響。通常情況下，混凝土采用普通的硅酸鹽水泥，在制作中加入緩凝效果良好的減水劑，盡量降低水泥用量，嚴(yán)格控制水膠比，這樣可以降低處理廠混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。其次，根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置后澆帶、分隔縫等，選用耐久性、防水性強(qiáng)的混凝土材料，對施工中混凝土塌落度等采用科學(xué)的檢測方法，進(jìn)行合理的控制，降低溫差收縮與干縮帶來的不利影響。另外，在建筑物池壁與土接觸的地方可以涂刷瀝青起到隔離的效果，避免土壤中的有害物質(zhì)對混凝土產(chǎn)生侵蝕。以此同時，構(gòu)筑物污水接觸的內(nèi)部表面，也應(yīng)該采用水機(jī)基滲透結(jié)晶防水涂料做好防水和防腐蝕處理。

3.3抗浮穩(wěn)定性設(shè)計

地下污水處理廠除了混凝土的防水、防裂、防腐蝕問題外，對地下水位較高的地下水池，其抗浮是個重大問題?？垢〔粷M足要求會導(dǎo)致水池傾斜，開裂等事故發(fā)生。水池抗浮計算，要求抵抗力應(yīng)只計入永久作用，可變作用和側(cè)壁上的摩擦力不應(yīng)計入。抵抗力應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計穩(wěn)定性抵抗力系數(shù)Ks應(yīng)不小于1.05，即抵抗力/上浮力不小于1.05。當(dāng)抗浮不滿足要求時，可通過以下方法來解決抗浮問題。底板、池壁加厚、加大底板外挑、設(shè)置抗拔樁、設(shè)置抗浮錨桿、池內(nèi)配重、池底配重、池頂覆土、設(shè)置盲溝、集水井，來觀察及降低地下水位等，可選取其中一種或多種方法來滿足抗浮設(shè)計。

3.4伸縮縫設(shè)計

地下空間主體結(jié)構(gòu)平面尺寸通常較長，根據(jù)給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求，需在適當(dāng)位置設(shè)置伸縮縫，當(dāng)?shù)鼗鶠橥粱鶗r，伸縮縫設(shè)置的最大間距為30米，當(dāng)?shù)鼗鶠閹r基時，伸縮縫設(shè)置的最大間距為20米，變形縫位置，應(yīng)滿足工藝布置要求。結(jié)構(gòu)的變形縫，應(yīng)充分考慮地下溫度變化、混凝土收縮等問題，可以采取以下措施避免混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，首先，池頂板、底板采用裂縫寬度性能好的變形鋼筋，池頂、底板鋼筋采取雙層雙向拉通原則。其次，加強(qiáng)混凝土振搗和養(yǎng)護(hù)，提高混凝土在全濕潤的條件下硬化與蓄水要求。

3.5總平面布置

地下污水處理廠的總平面布置是結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要內(nèi)容，在進(jìn)行廠址選擇的時候應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況，從整體上來看，廠區(qū)呈現(xiàn)階梯狀有助于污水的有效處理。如果污水處理廠所面臨的地理環(huán)境能夠滿足這些方面的要求，設(shè)計人員可以采取放坡的方法，減少擋墻的設(shè)計，在節(jié)約成本的同時提高運(yùn)行效率。另外，污水處理廠可以在地面上進(jìn)行綠化處理，結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求提高污水處理廠的綠化效果。在進(jìn)行廠址選擇的時候，盡量避開居民區(qū)、學(xué)校等地方，由于污水處理廠長期具有大量的污水處理工作，對于水廠周圍的地下水等條件容易長生一些影響，并且污水自身具有污染性，對周圍環(huán)境、空氣造成困擾。與此同時，在水處理過程中產(chǎn)生各種噪音，對周邊居民的正常生活、工作、學(xué)習(xí)帶來影響。因此，在進(jìn)行廠址選擇的時候，應(yīng)該堅持因地制宜的原則，能夠綜合方面考慮，選擇適合污水處理廠建設(shè)的地方，盡量遠(yuǎn)離城市居民區(qū)。

結(jié)語

綜上所述，污水處理廠的建設(shè)是不容忽視的一個問題，其結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞對污水處理廠的運(yùn)行效果具有直接影響。通過對污水處理廠結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行分析，討論污水處理廠在結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的話題，力求提高結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，降低工程成本費(fèi)用，提高工程項(xiàng)目的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益。

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