地埋式BDF水箱,由玻璃鋼面板與鍍鋅鋼板復合而成,其設(shè)計中的地基因素對水箱的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、抗浮性能以及使用壽命具有決定性影響。因此,在設(shè)計和施工過程中,必須滿足一系列嚴格的承載能力、沉降控制、抗浮要求等多項指標。以下是關(guān)于地埋式BDF水箱地基的具體要求:
一、地基承載能力要求
首先,地基土的承載力必須達到標準。這是由于水箱的持力層,即直接承受荷載的土層,必須具備足夠的支撐力,以防止因地基沉降過大而導致的水箱變形、滲漏或結(jié)構(gòu)損壞。具體而言,地基土的承載力特征值應不小于100kPa的范圍之內(nèi)。這一數(shù)值的具體確定需要考慮水箱的容積、覆土厚度、地下水情況等多種因素。若地基土為軟土(如淤泥、淤泥質(zhì)土)、松散填土等低承載力土層,則需要進行地基處理,如換填、夯實、設(shè)置碎石墊層等,以提高地基的承載力至設(shè)計要求。
其次,地基土的性質(zhì)需保持均勻。這是為了避免因土層分布不均而造成的水箱基礎(chǔ)不均勻沉降,進而引發(fā)的箱體結(jié)構(gòu)開裂問題。若地基存在局部軟弱區(qū)域,應進行單獨處理,如局部換填或加深墊層。
二、基礎(chǔ)形式與構(gòu)造要求
地埋式BDF水箱的基礎(chǔ)通常采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)或砂石墊層加混凝土底板的組合形式。在具體設(shè)計上:
1. 基礎(chǔ)頂面需保持高度平整,誤差嚴格控制在±5mm以內(nèi),以確保水箱底板能夠均勻受力,避免因局部應力集中而導致的板材損壞。
2. 若選擇混凝土底板,其強度等級通常不應低于C25,并且應設(shè)置雙向鋼筋,如Φ10@200,以增強基礎(chǔ)的抗裂性和整體性。
3. 基礎(chǔ)下方需設(shè)置墊層,如100mm厚的C15素混凝土墊層或300mm厚的級配砂石墊層。這些墊層不僅用于找平、排水,還能分散荷載,其壓實系數(shù)應達到0.94或以上。
4. 基礎(chǔ)的平面尺寸需比水箱的外圍尺寸每邊寬出100-200mm,這樣能確保水箱完全坐落于基礎(chǔ)上,同時便于周邊回填土的壓實操作。
三、抗浮設(shè)計要點
對于地埋式水箱而言,地下水的浮力影響尤為顯著。若抗浮措施不到位,可能導致水箱上浮、位移甚至傾覆。因此,抗浮設(shè)計是地基要求中的重中之重:
1. 當?shù)叵滤桓哂诨A(chǔ)底面時,必須計算浮力大小(即水箱排開地下水的重量),并通過配重、錨固等方式平衡浮力。在地下水位較高的情況下,基礎(chǔ)應設(shè)置抗浮錨桿或錨索,或通過增加基礎(chǔ)自重(如加厚混凝土底板、頂部覆土配重)等方式確保抗浮安全系數(shù)達到1.05以上。
2. 基礎(chǔ)周邊應設(shè)置排水盲溝或集水井等措施,以排除地下水或雨水,降低地下水位,從而減少浮力荷載。此外,基礎(chǔ)底面可設(shè)置一定坡度,引導積水向排水系統(tǒng)匯集,避免基礎(chǔ)長期浸泡在水中。
四、環(huán)境適應性及防護措施
考慮到地質(zhì)環(huán)境及氣候因素對地基的影響:
1. 若地基土存在腐蝕性地下水(如含硫酸鹽、氯離子等),則需對基礎(chǔ)混凝土采取防腐措施,如添加阻銹劑、使用抗?jié)B混凝土(抗?jié)B等級≥P6),或在基礎(chǔ)表面涂刷防腐涂層。此外,基礎(chǔ)與水箱底板之間可鋪設(shè)防滲膜,如HDPE膜,以防止地下水滲入水箱底部。
2. 在寒冷地區(qū),地基需埋置于冰凍線以下(通常深度不少于0.8米),以避免因冬季地基土凍脹導致的基礎(chǔ)隆起及夏季融陷引發(fā)的沉降問題。若無法深埋,則應采用換填非凍脹性材料或設(shè)置保溫層等措施來減少凍脹的影響。
五、回填土的要求及處理
雖然回填土不屬于地基本身的一部分,但其對水箱的穩(wěn)定性至關(guān)重要:
1. 回填材料應選用素土、砂石或級配良好的土料,避免使用淤泥、凍土、膨脹土或含有石塊、雜物的土料,以防回填后出現(xiàn)沉降或擠壓箱體的問題。
2. 回填操作需分層夯實,每層厚度不超過300mm,壓實系數(shù)根據(jù)不同區(qū)域(綠化區(qū)域為0.93,
一、地基承載與均勻性要求
地基的埋深及承載力需依據(jù)當?shù)赝临|(zhì)進行科學確定,以確保足夠的地基穩(wěn)定性。對于承載力不足的土質(zhì),如松軟土、回填土等,必須進行地基加固處理,方法包括換填、夯實或采用樁基處理等方式,以增強其承載能力。同時,地基的均勻性亦至關(guān)重要,要求地基需平整堅實,避免因局部軟弱區(qū)域?qū)е碌乃洳痪鶆虺两惮F(xiàn)象,沉降差須嚴格控制在10~20mm以內(nèi)。
二、地基處理措施的細化
天然地基處理
對于硬塑黏土、砂質(zhì)土等土質(zhì),且天然承載力達到或超過100 kPa、地下水位較低的情況,可采取天然地基。地表需平整壓實,壓實度需達到重型壓實標準的93%以上,同時清除表層雜物、碎石或軟弱土層,確保厚度不少于30cm。
軟弱地基加固方法
對于淤泥、回填土等軟弱地基,可采取換填法、強夯法及樁基加固等方法。換填法即挖除軟土,回填級配碎石、三合土或素混凝土,并進行分層夯實,確保壓實度達到95%以上。強夯法適用于大面積松散土層,通過重錘夯實提高土層密實度。若軟土層較厚,則可采用混凝土灌注樁或預制樁進行樁基加固,單樁承載力需不低于150kN。
高地下水位應對策略
當遇到高地下水位時,需設(shè)置盲溝或集水井,將地下水位降低至水箱底板以下50cm以上。水箱底部需鋪設(shè)10~15cm厚的碎石墊層并包裹防水膜,以避免毛細水上升,確保水箱的防滲性能。
三、防滲與防腐設(shè)計要求
在水箱底板下方,需鋪設(shè)HDPE防滲膜或聚氨酯防水涂料等材料,延伸至側(cè)壁外擴30cm,以增強水箱的防滲性能。接縫處需采用熱熔焊接或?qū)S媚z進行密封,以防止地下水滲入。同時,若地基為酸性或鹽堿土,需在墊層中摻入抗腐蝕劑,如石灰、粉煤灰等。水箱底板與地基接觸面可涂刷瀝青基防腐涂料,以延長使用壽命。
四、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工注意事項
基礎(chǔ)形式需根據(jù)水箱規(guī)模進行選擇。小型水箱(容積小于100m3)可采用條形基礎(chǔ),寬度需洛陽不銹鋼水箱維保超出水箱底板外擴至少50cm。大型水箱則適合使用筏板基礎(chǔ),厚度需達到20cm以上,配筋采用Φ12@150雙向雙層結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)頂面需預埋鍍鋅螺栓或鋼板,用于固定水箱支架,螺栓間距不得超過80cm。在施工過程中,回填土需分層夯實,嚴禁使用建筑垃圾或凍土。回填至水箱一半高度時,需注水至水箱1/3容積進行預壓,觀察48小時無沉降后再繼續(xù)回填。此外,還需定期監(jiān)測水箱的垂直度及地基沉降情況。
五、特殊地質(zhì)條件下的處理建議
在膨脹土地區(qū),為避免土體膨脹對水箱造成破壞,需在基礎(chǔ)底部設(shè)置隔離層,如聚乙烯薄膜。在凍土區(qū),基礎(chǔ)需埋設(shè)在凍土層以下50cm處,并增設(shè)保溫層,如使用XPS擠塑板。
六、總結(jié)
綜合上述措施與建議,地埋式BDF水箱的地基處理需嚴格遵循m.scwrst.com.cn高承載力、均勻性和防滲性的原則。在復雜地質(zhì)條件下,應委托專業(yè)地質(zhì)勘察單位出具報告,并由結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計加固方案。忽視地基處理可能導致水箱傾斜、滲漏甚至坍塌等嚴重后果,因此必須嚴格按照規(guī)范進行施工。






