摘要：本文分析了水池工程中影响水池结构设计与质量的几个因素，提出了在水池结构的设计与施工过程中需要注意的几种常见问题，确保水池工程质量。
关键词：水池结构 设计 施工 质量
水池作为特种结构，被广泛应用于工业与民用建筑的给水、消防、排污工程中。
1水池结构的设计
1.1荷载及其组合
1.1.1池顶荷载
对于有顶盖的封闭式水池，应计算作用于池顶板上的竖向荷载，主要包括顶板自重、防水层重、覆土重、雪荷载和活荷载。雪荷载和活荷载不同时考虑。
1.1.2池壁荷载
作用在池壁上的荷载可分为池内水压力、池外土压力和地下水压力。(1)池内水压是水池承受的主要荷载之一，一般偏安全地按满池来计算水压。一方面，工艺上有可能挖掘潜力超过原设计水位；另一方面，一旦误操作而造成满池时也可保证结构的安全。(2)对地下或半地下式水池，土对池壁有侧压力，侧压力通常用朗肯主动土压力理论计算。土的各参数可按岩土勘察报告所提供的实际数值取用。但在初步设计或缺乏资料时，土的内摩擦角可取30度，土的重度可取18 千牛每立方米。当地面无堆载时，地面活荷载可按1.5～2.0kN／㎡考虑。(3)当地下水位线在水池埋置深度范围内，池壁外侧除考虑地下水压外，还应考虑地下水位以下的土由于水浮力使土的有效重度降低而对土压力的影响。同时，地下水对池体的托浮也不容忽视，设计时应进行抗浮稳定验算，并采取有效措施防止水池漂浮事故发生，如设排水盲沟等。
1.1.3 温、湿度荷载
由于混凝土硬化过程中产生的水化热、工艺要求以及季节变化等，造成池壁产生膨胀和收缩。当变形受到约束时，在池体中产生相应的温度或湿度应力。温度应力和湿度应力是导致混凝土池壁产生裂缝的主要原因，对于冬夏季或早晚温、湿差较大的地区，温、湿度荷载计算是不可忽略的。
1.1.4荷载组合
水池设计中通常考虑以下3种荷载组合：(1)池内水压+自重(对应工况为：池内有水，池外无土)。(2)池外土压+自重(对应工况为：池内无水，池外有土)。(3)池内水压+自重+温、湿度荷载。第(1)组合为地上式水池的必需组合；第(1)、(2)组合是半地上式水池和地下式水池的必需组合；第(3)组合用于冬夏季或早晚温、湿差较大的地区，且没采取保温措施的水池。
1.2内力计算
水池的内力计算主要包括池壁和底板内力计算。不同边界条件和地基反力模型的选取，对水池的内力计算结果有很大的影响，下面分别讨论池壁和底板内力计算的方法中应注意的问题。
1.2.1池壁内力的计算
在设计大、中型矩形水池时，在条件允许的情况下应尽可能设计成有顶盖的形式，以改善池壁的受力状态，当采用有顶盖的形式有困难时，应尽可能从池壁挑出走道板，并使走道板能成为池壁的弹性支承或不动铰支承。根据经验，要使走道板满足不动铰支承最有效的办法是减小走道板水平方向的跨度，或增加走道板宽度；当走道板不能满足不动铰支承要求时，可按弹性支承计算；当水池必须开口无顶盖且池壁较高时，可以设计为变截面池壁或带壁柱的池壁。矩形水池的壁板为矩形板，其计算可按混凝土结构矩形板的计算方法，划分为单向板和双向板进行计算。
(1)当l/H>3(l为池壁长度，H为池壁高度)时，池壁为单向板，在水平荷载作用下，荷载几乎全部沿竖向传递，计算时沿池壁长度l方向取1m宽板带作为计算单元，池壁按竖向单向板计算，对于开敞式水池池壁即按悬臂板计算。池壁与相邻池壁相连处，由于池壁位移受到约束，荷载不仅沿竖向传递，还沿水平向传递，故应计算角隅的水平向局部弯矩最大值Mc。
(2)当0.5≤l/H≤3时，池壁为双向板池壁，在水平荷载作用下，荷载沿两个方向传递，且荷载传递复杂，首先按单块双向板用查表法进行计算，然后考虑相邻壁板之间的变形连续性，按相邻板的线刚度比对板端弯矩进行调整，最终求得板的跨中弯矩。对大型的、重要的双向板池宜用整体分析方法。
(3)当l/H<0.5时，在大于池壁高度2l范围内荷载全部沿水平向传递，此范围内的壁板按水平单向板计算；而在池壁高度2l以下荷载沿两个方向传递，此范围内的壁板按双向板计算，H=2l处视为双向板的自由端。