游泳池排水减压抗浮法的应用研究

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以“建筑静力释放层技术”为代表的“主动”抗浮技术已在诸多重要工程的地下室抗浮中得到应用。实践证明,该抗浮技术具有很高的可靠性及工程经济性。然而,目前游泳池工程中所采用的抗浮技术仍然以自重抗浮、抗浮桩、抗浮锚杆等“被动”抗浮技术为主。许多工程事故证明,这些传统的抗浮技术已经无法满足工程需要。因此,有必要将“主动”抗浮的思想引入游泳池的抗浮设计中。本文结合游泳池抗浮的特点,以“建筑静力释放层技术”为依据,提出了“游泳池排水减压抗浮法”的概念及相应的构造方法。其主要构造措施为在游泳池底板及侧壁适当位置布置贯穿于结构层的排水管,同时在池底铺设一定厚度的高透水性材料垫层(如砂性土)。当池内的水需要排空时,将排水管的阀门开启,地下水通过排水管渗流进入池内。同时,利用游泳池原有的排水系统将积聚在池内的水排净。地下水发生渗流以后,作用在池底的水压力将大幅减小。本文首先做了一个模型试验,用以证明“排水减压抗浮法”在游泳池抗浮中的有效性。将模拟游泳池结构的两个圆柱形敞口容器埋置于同一类地基土中,并在其中一个容器的底部开孔——用以模拟“排水减压抗浮法”的施工构造。试验时,缓慢上升地基土中的水位,同时观察地基土中两个模型的上浮情况。试验结果表明:无论是在砂性土还是黏性土中,运用“排水减压抗浮法”的模型始终未发生上浮,而另一模型在水位上升到一定高度后出现上浮。其次,运用数值模拟的方法对几种典型土层分布状况下“游泳池排水减压抗浮法”的适用性进行模拟,并在此基础上对几个影响“排水减压抗浮法”效果的因素进行了规律性研究。数值模拟的结果表明:当游泳池位于透水性良好的土层上时,需要采用相应的构造措施后才能使用排水减压抗浮法。此外,模拟结果还显示,肥槽厚度及渗透性、池底垫层厚度及渗透性、排水孔长度及布置方式等几个重要设计因素的改变对抗浮法效果具有重要的影响。最后,本文对“排水减压抗浮法”的经济性进行了分析。通过对一个长、宽、深为20m、10m、3m的敞口水池分别运用自重抗浮法和“排水减压抗浮法”进行抗浮设计,得到两种情况下水池结构的几何尺寸及配筋量。通过比较发现,运用“排水减压抗浮法”以后水池的混凝土及钢筋用量有了一定程度的减小。证明了该抗浮法与其他抗浮工艺相比具有一定的经济性优势。
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