鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法
【專利摘要】本發明涉及一種鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法，主要解決現有技術中以單一豎向直接“抵抗”為主的抗浮技術而導致建造成本高的問題。本發明通過采用一種鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法，在所述水池池壁與擋土墻之間設置截面形狀為橢圓形的擋塊，所述池壁截面為變厚度，所述擋土墻與擋塊接觸側與池底板垂直，所述擋塊的位置高于池底板而低于擋土墻上平面的技術方案較好地解決了上述問題，可用于鋼筋混凝土水池抗浮設計中。
【專利說明】鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法。
【背景技術】
[0002]鋼筋混凝土水池結構設計中，抗浮是其中一個非常重要的技術問題，工程設計中采用的抗浮方法也多種多樣。抗浮設計的主要策略有兩種:即被動抗浮和主動抗浮。被動抗浮均是以水池底板為抵抗浮力的傳力構件，將浮力傳遞給地基中的錨固構件(如抗浮樁基、巖土錨桿等)并進而傳遞到巖土地基中，即所謂的錨固法，也有借助配重體的重力直接作用到水池底板上進行抗浮，俗稱配重法)。主動抗浮則以通過降低地下水并阻斷水的滲入的方法進行抗浮，也有通過設置觀測地下水位孔，根據水位的變化采用水泵強排水的方法，目前還出現了進水抗浮法，即水池空載時允許地下水通過設置在底板上的單向閥進入池內，運行時再將池內水用機械排出。
[0003]CN201110094837.3公開了一種方錐型錨墩聯合水平撐桿的水池抗浮方法，其包括以下步驟:(I)在水池底板下挖基坑；(2)在水池底板下均勻對稱設置至少四個錨墩，錨墩通過鋼筋與水池底板連接，錨墩承受水池的不平衡浮力；(3)沿各個錨墩布置中心線，在兩個正交方向中心線開挖出用于澆筑水平撐桿的地溝形狀，水平撐桿在水池周邊外側方向設有擴大頭，土體在擴大頭的外面；(4)在水平撐桿上放置一層土工格柵，用回填料回填。本發明通過在池底設置若干個豎向方錐型的鋼筋混凝土錨墩，聯合布置在池底下一定深度的水平撐桿，將垂直向的浮力改變為水平向的土的側向端阻來承擔，同時在水平撐桿體系上面設置一層土工格柵，起到雙重抗浮作用。
[0004]被動抗浮是一種直觀的抵抗浮力的設計方法，概念簡單，施工和維護方便，工程上應用廣泛，但其建造成本較高。主動抗浮則是一種釋放地下水以消除浮力的方法，較為靈活，但設計所涉及的技術專業面廣，需要有不少的輔助設備、管道和監控手段進行操控及維護，其建設和管理成本長遠來看并不低，特別是對水池長期安全運行存在一定的潛在隱患，目前應用不廣泛。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是現有技術中以單一豎向直接“抵抗”為主的抗浮技術而導致建造成本高的問題，提供一種新的鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法。該方法用于鋼筋混凝土水池抗浮中，具有有效節約工程抗浮造價、抗浮效果良好的優點。
[0006]為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下:一種鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法，在所述水池池壁與擋土墻之間設置截面形狀為橢圓形的擋塊，所述池壁截面為變厚度，所述擋土墻與擋塊接觸側與池底板垂直，所述擋塊的位置高于池底板而低于擋土墻上平面。
[0007]上述技術方案中，優選地，所述池壁自上端往下端方向的厚度為線性增大，池壁外側一面的傾斜角由水池池壁計算確定。[0008]上述技術方案中，優選地，所述水池周圍土體為堅硬狀態，其巖土工程試驗標準貫入指標不小于20擊，面向池壁一側土體表面設置漿砌塊石擋土墻，擋土墻表面為塊石自然粗糙面。
[0009]上述技術方案中，優選地，所述擋塊為鋼筋混凝土預制構件，大小根據池壁與土體及擋土墻之間的間隙計算確定，其材料強度、配筋方式和配筋數量根據水池抗浮計算確定，擋塊長度根據施工安裝難易程度確定，擋塊總長度與池壁長度相等或與另外一側擋塊相交
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[0010]上述技術方案中，優選地，所述擋土墻的截面尺寸根據計算確定，其長度與擋塊總長度相等或與另外一側擋塊相交合；擋土墻以及墻背后的土體通過計算確定其變形量，當計算的變形量使得擋塊發生轉動過大且有可能導致水池浮起時，調整池壁厚度變化值，即池壁外側一面的傾斜角。
[0011]上述技術方案中，優選地，水池池壁和擋土墻施工完畢后，先在池壁和擋土墻中間的橢圓形擋塊的下面采用砂或土填密實，再在密實的砂或土上就位橢圓形擋塊，擋塊的橢圓短直徑應正好在擋塊與擋土墻之間，并卡緊，然后再對擋塊周圍的空隙用砂或土填密實至擋土墻頂齊。
[0012]采用本發明的方法，改變了傳統的抗浮設計概念，將作用在水池上的豎向浮力通過擋塊構件轉移到池外的土體和擋土墻中，利用土的側向壓力和擋土墻的重力平衡浮力，形成體外抗浮結構體系，可以有效節約工程抗浮造價，起到良好的抗浮作用，取得較好的技術效果。 【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明所述的鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮示意圖；
[0014]圖2為圖1中A-B方向剖視圖。
[0015]圖1、圖2中，I為水池；2為土體；3為擋土墻；4為擋塊；5為池壁；6為池底板；7
為密實砂或土。
[0016]下面通過實施例對本發明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。
【具體實施方式】
[0017]【實施例1】
[0018]在建造某鋼筋混凝土水池時，按照如圖1、圖2所示的方法，在水池池壁與擋土墻之間設置截面形狀為橢圓形的擋塊，水池長度為30米，寬度為25米，深度為5米，池壁截面為變厚度，上端寬度為0.25米，下端與池底板相連，根據池壁側壓力計算，寬度為0.5米，池壁自上端往下端方向的厚度為線性增大，池壁外側一面的傾斜角為87度，水池周圍土體為堅硬，其巖土工程試驗標準貫入指標不小于20擊，面向池壁一側土體表面設置漿砌塊石擋土墻，擋土墻表面為塊石自然粗糙面。擋土墻的截面尺寸為高3.0米，頂寬1.0米，底寬0.7米，其長度與擋塊總長度相等，擋土墻以及墻背后的土體的變形量為0.023米，擋土墻與擋塊接觸側與池底板垂直，所述擋塊為鋼筋混凝土預制構件，擋塊的橢圓短直徑為0.6米，長直徑為0.9米，材料強度為混凝土 C40等級，配筋方式為在擋塊長度方向沿橢圓周邊布置豎向鋼筋，并用箍筋將豎向鋼筋環箍，配筋數量為均布8根直徑18毫米的Q235鋼筋，擋塊長度為5米，擋塊總長度與池壁長度相等，為30米，所述擋塊的位置高于池底板1.0米，低于擋土墻上平面2.0米。
[0019]水池池壁和擋土墻施工完畢后，先在池壁和擋土墻中間的橢圓形擋塊的下面采用砂填密實，再在密實的砂上就位橢圓形擋塊，擋塊的橢圓短直徑應正好在擋塊與擋土墻之間，并卡緊，然后再對擋塊周圍的空隙用砂填密實至擋土墻頂齊。
[0020]采用該方法，與傳統的單一豎向直接“抵抗”為主的抗浮技術相比，可節約工程抗浮投資45%。
【權利要求】
1.一種鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法，在所述水池池壁與擋土墻之間設置截面形狀為橢圓形的擋塊，所述池壁截面為變厚度，所述擋土墻與擋塊接觸側與池底板垂直，所述擋塊的位置高于池底板而低于擋土墻上平面。
2.根據權利要求1所述鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法，其特征在于所述池壁自上端往下端方向的厚度為線性增大，池壁外側一面的傾斜角由水池池壁計算確定。
3.根據權利要求1所述鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法，其特征在于所述水池周圍土體為堅硬狀態，其巖土工程試驗標準貫入指標不小于20擊，面向池壁一側土體表面設置漿砌塊石擋土墻，擋土墻表面為塊石自然粗糙面。
4.根據權利要求1所述鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法，其特征在于所述擋塊為鋼筋混凝土預制構件，大小根據池壁與土體及擋土墻之間的間隙根據計算確定，其材料強度、配筋方式和配筋數量根據水池抗浮計算確定，擋塊長度根據施工安裝難易程度確定，擋塊總長度與池壁長度相等或與另外一側擋塊相交合。
5.根據權利要求1所述鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法，其特征在于所述擋土墻的截面尺寸根據計算確定，其長度與擋塊總長度相等或與另外一側擋塊相交合；擋土墻以及墻背后的土體通過計算確定其變形量，當計算的變形量使得擋塊發生轉動過大且有可能導致水池浮起時，調整池壁厚度變化值，即池壁外側一面的傾斜角。
6.根據權利要求1所述鋼筋混凝土水池體外擋塊抗浮方法，其特征在于水池池壁和擋土墻施工完畢后，先在池壁和擋土墻中間的橢圓形擋塊的下面采用砂或土填密實，再在密實的砂或土上就位橢圓形擋塊，擋塊的橢圓短直徑應正好在擋塊與擋土墻之間，并卡緊，然后再對擋塊周圍的空隙用砂或土填密實至擋土墻頂齊。
【文檔編號】E02D31/12GK104005430SQ201410255779
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】何國富 申請人:中石化上海工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司