摘要：工业化以及城市化的进程给城市带来了大量的污染，尤其是污水排放，直接影响了城市的环境以及人们的用水安全。市政污水处理的问题已经获得了社会的广泛关注，因此城市的相关管理部门把污水处理问题摆在相当重要的位置。污水在污水厂中经过沉沙和生化等处理后才能排放，因此水池的结构设计对污水处理的工作至关重要。文章主要是从水池设计的关键要素出发，阐述在水池设计过程中存在的主要问题，并根据工作经验提出解决措施以供相关学者讨论。
关键词：污水处理；水池结构；抗浮；抗渗
引言
环境污染的问题已经引起全球各界的重点关注，各种污水治理的法律、法规以及相应的措施也都应动而生，污水的处理也成为城市的建设、工业的发展以及生活净化污水而不可缺少的重任，而污水处理厂的建设则是污水处理过程中最为重要的基础。
1水池结构设计关键点
1.1规范性
水池结构设计应保持规范性，设计建造需符合国家相关规定，水池结构及类型得应经专业测算后落实，检测水池强度是否符合要求，结合周围地质环境、荷载环境及水文合理设计，确保污水处理水池结构的规范性。
1.2荷载及荷载组合
污水处理厂荷载及荷载组合上，需着重考虑水压、土压、地下水压力、温度荷载等多方面问题。此外，水池结构还需考虑到水池受到的水压加自重及季节温度变化造成的温差太影响，合理分析水池投入使用后对结构强度的需求，必须确保水池基本质量。
1.3截面设计
水池结构界面上，应重视水池设计强度的安全系数。实际设计中，包含对水池顶盖的强度设计，要求附有科学安全系数，对底板设计，也应满足合理的设计强度，有可靠的安全系数支撑。此外，水池截面是否有裂缝产生，配筋率是否科学等都需要在截面设计中合理考虑。
2污水处理厂的大型水池结构设计存在的问题
2.1水池结构的防渗漏能力不足的问题
污水处理厂水池结构的防渗漏能力对于污水处理厂的整体运作有着至关重要的作用。在水池结构的设计过程中，如果忽略了整体结构的防渗漏能力，就会面临严重的渗水、漏水问题。在水池结构中，一般以钢筋混凝土为主要施工材料，如果钢筋、水泥的型号设计选择不合理，混凝土的抗渗、抗漏等级不足，加上污水中的强腐蚀性液体的作用，有可能会导致水池结构的防渗漏能力严重不足，从而影响污水处理的正常工作。
2.2抗浮问题
污水处理厂通常位于河道附近，其地下水位通常较高，对于一些埋地式水池，应充分考虑其地下水位的最不利影响，防止其底板出现整体抗浮与局部抗浮计算时的不足，影响水池的正常使用。一般出现抗浮不足的情况有两个：（1）设计师在设计过程中按地勘报告水位取值，由于水池构筑物不同于建筑物，池体本身自重较轻，而河流附近地下水位变化较大，地质勘察单位难以准确地勘测到其最高地下水位，因此在抗浮计算中，通常取设计地面以下0.5m处的水位作为抗浮水位。（2）在构筑物满足整体抗浮的情况下，如果池体平面尺寸较大，局部抗浮可能不满足设计要求而导致底板开裂。
2.3水池的荷载问题
目前国内在建设污水处理厂时，安全是首先要保证的，然后必须要保证水池的建设质量以及需要具备先进的技术手段，而完善污水处理池的结构则是整个技术的核心，相比于一般的水池，污水池结构的设计则需要进行荷载组合的计算以及强度的计算，并且还需要针对污染源进行特殊的处理，同时需要进行相应的防腐设计、抗渗设计以及抗压设计等。
水池结构的荷载一般会包括有水压、地下水压力、土压力、温度及湿度的荷载，荷载组合是水池结构设计中的重点，荷载的组合包括：（1）水压加自重，这是所有水池结构设计中的最基本的组合；（2）水压加自重加冬季温差的组合，这是在冬季时因为水池会受到低温差、湿差及水压共同产生作用，一旦水池池壁面上温差的绝对值比夏季的绝对值要高，就会产生对水池不利的情况；（3）自重、水压及温差的组合，这是指在夏季时产生与冬季相同的情况，同样也是对水池非常不利的现象；（4）土压与自重的组合，这一点主要是顶部有覆土的水池，在其地下水位产生地下水压时，就会出现这种基本的组合。在实际的设计当中，设计人员需要根据所建水池的实际情况来对荷载组合进行考虑。
3大型污水处理厂水池结构设计的要点分析
3.1水池整体结构的设计
在污水处理厂水池结构设计工作中，设计人员应当到实地进行勘察，对整体施工区域的气候环境、地质条件、水文条件等因素进行合理分析，从而提升整个水池结构的设计合理性。设计人员应当对水池的结构稳定性等方面进行设计，加强对地质结构以及地基等方面的分析和计算。如果水池结构为钢筋混凝土结构，还需要对混凝土结构的抗裂性能进行设计；如果水池结构为预应力结构，还需要对载荷组合以及抗裂性能进行合理设计。在设计完毕后，设计人员需要对设计方案进行校验，确保设计方案的合理性和科学性。
3.2解决底板抗浮问题
水池抗浮计算时，优先考虑自重抗浮，这种方案一般在池体埋深较浅，水池自重与地下水浮力相差不大时使用。第一种方法，可以通过加大池壁或者底板的厚度来增加自重，虽然加大了截面，增加了混凝土的用量，但可以减少钢筋用量，其成本增加不大，而且提高了结构的整体刚度。若水池截面按构造配筋就可以满足设计要求，则此种方法会大幅度增加成本，不适宜采用。第二种方法，可以通过加大配重抗浮，在有顶盖水池顶面增加覆土或者加大底板外挑墙趾来增加配重，但这种方法一般应用于中小型水池，对池体平面尺寸较大的水池不适用，因为这会导致底板局部抗浮不满足要求，而且这种方法对于周边有邻近建筑物或者构筑物时不方便施工，也不利于周边的管线布置。
3.3水池结构防渗漏能力的设计
污水处理厂水池结构防渗漏能力设计是非常重要的，对于提升污水处理能力、保障污水处理厂的正常运转起着积极作用。水池出现渗水和漏水问题，一般都是由于混凝土出现裂缝造成的，因此在水池结构设计过程中，需要加强水池结构防渗漏设计的合理性。提升水池结构的防渗漏能力，设计人员应当保证混凝土设计科学性，同时控制施工的质量。设计人员需要提升水池结构的抗变形能力，同时也要降低混凝土出现裂缝的可能性，这样才能保证水池结构不会出现严重的渗水、漏水问题。设计人员应当在保证水泥型号符合实际要求的同时，选择水化热较低的水泥，设计合理的水灰比，降低混凝土的坍塌度，同时选择合理的外加剂以及相关的辅助材料，这样能有效降低混凝土结构出现裂缝的可能性。为了避免水池结构遇到比较严重的外应力作用而使混凝土出现裂缝，需要设计人员合理设计水池结构的伸缩缝和沉降缝。钢筋的型号和强度也要满足实际的使用需求，保证钢筋混凝土的结构稳定性。钢筋的数量以及间距都要根据实际情况合理计算，提升混凝土内部结构强度，从而提升混凝土的抗裂性能。
结语
水池结构设计的质量直接影响市政污水的处理效率。水池结构是污水处理厂的核心环节，因此在水池结构设计过程中必须把握好设计要点，根据当地的自然环境等因素，因地制宜地优化水池结构，提高水池结构质量。
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