蓄水池結構與施工
（一）蓄水池結構設計要求
蓄水池結構設計除應符合前述蓄水工程設計要求外，尚應考慮下列要求：
1．荷載組合：不考慮地震荷載，只考慮蓄水池自重、水壓力和土壓力。對開敞式蓄水池，荷載組合為池內滿水，池外無土；對封閉式水池，荷載組合為池內無水，池外有土。計算時，漿砌石砌體及混凝土的容重取為2.4t/m。地下式水池，池壁外面回填土要求夯實，計算土壓力時填土容重取為1.8t/m，內摩擦角取為30°。
2．應按地質條件推求容許地基承載力，如地基的實際承載力達不到設計要求或地基會產生不均勻沉陷，則必須先採取有效的地基處理措施才可修建蓄水池。蓄水池底板的基礎要求有足夠的承載力、平整密實，否則須採用碎石（或粗砂）鋪平並夯實。
3．蓄水池應儘量採用標準設計，或按五級建築物根據有關規範進行設計。水池池底及邊牆可採用漿砌石、素混凝土或鋼筋混凝土。最冷月平均溫度高於5℃的地區也可採用磚砌，但應採用水泥砂漿抹面。池底採用漿砌石時，應座漿砌築，水池砂漿標號不低於M10，厚度不小於25cm。採用混凝土時，標號不宜低於C15，厚度不小於10cm。土基應進行翻夯處理，深度不小於40cm。池牆尺寸應按標準設計或按規範要求計算確定。
4．蓄水池的基礎是非常重要的，尤其是濕陷性黃土地區，如有輕微滲漏，危及工程安全。因而在濕陷性黃土上修建的蓄水池應優先考慮採用整體式鋼筋混凝土或素混凝土蓄水池。地基土為弱濕陷性黃土時，池底應進行翻夯處理，翻夯深度不小於50cm；如基土為中、強濕陷性黃土時，應加大翻夯深度，採取浸水預沉等措施處理。
5．蓄水池內宜設定爬梯，池底應設排污管，封閉式水池應設清淤檢修孔，開敞式水池應設護欄，護欄應有足夠強度，高度不低於1.1m。
（二）蓄水池結構特點
1．開敞式圓形蓄水池
開敞式蓄水池池體由池底和池牆兩部分組成。它多是季節性蓄水池，不具備防凍、防蒸發功效。圓形池結構受力條件好，在相同蓄水量條件下所用建築材料較省，投資較少。開敞式圓形漿砌石水池地基承載力按10 t/m設計，池底板為C15混凝土，厚度10cm，池壁為M7.5漿砌石，其厚度根據荷載條件按標準設計或有關規範確定，表2列出開敞式圓形漿砌石水池主要尺寸、工程量及材料用量表，供參考。
2．開敞式矩形蓄水池
矩形蓄水池的池體組成、附屬設施、牆體結構與圓形蓄水池基本相同，不同的只是根據地形條件將圓形變為矩形罷了。但矩形蓄水池的結構受力條件不如圓形池好，拐角處是薄弱環節，需採取防範加固措施。當蓄水量在60m以內時，其形狀近似正方形布設，當蓄水池長寬比超過3時，在中間需布設隔牆，以防側壓力過大使邊牆失去穩定性，這樣將一池分二，在隔牆上部留水口，可有效地沉澱泥沙。圖3-12為開敞式矩形蓄水池結構圖，其池底為C19混凝土，厚20cm，立柱為C19鋼筋混凝土，池壁為24cm厚砌磚，採用M10水泥砂漿抹面防滲，厚3cm，池體頂蓋用混凝土空心板。
3.封閉式圓形蓄水池
封閉式蓄水池池體大部分設在地面以下，它增加了防凍保溫功效，保溫防凍層厚度設計要根據當地氣候情況和最大凍土層深度確定，保證池水不發生結冰和凍脹破壞。封閉式蓄水池結構較複雜，投資加大，其池頂多採用薄殼型混凝土拱板或肋拱，以減輕荷載和節省投資。甘肅省封閉式圓柱形混凝土蓄水池池深徑比取值範圍為1.2～1.8，其蓄水池底部為反拱，池底鋪三七灰土厚30cm，其上再澆築混凝土厚10cm，池壁為現澆混凝土，厚10cm，混凝土表面抹一層水泥砂漿加強防滲。蓋板為鐵絲網預製混凝土，標號C18。池頸為砌磚水泥砂漿抹面。其技術數據見下表。
表2 甘肅省圓柱形蓄水池技術數據表
| 容積(m) | 直徑(m) | 壁厚(cm) | 池深(m) | 挖方(m) | 填方(m) | 混凝土(m) | 水泥(T) | 砂 (m) | 石子(m) | 水 (m) |
| 15 | 2.5 | 10 | 3.1 | 24.9 | 4.22 | 3.72 | 0.84 | 1.99 | 3.20 | 1.0 |
| 20 | 2.5 | 10 | 4.1 | 29.8 | 4.22 | 4.52 | 1.03 | 2.43 | 3.90 | 1.5 |
| 25 | 3.0 | 10 | 3.6 | 39.0 | 6.84 | 5.16 | 1.17 | 2.77 | 4.44 | 1.7 |
| 30 | 3.0 | 10 | 4.3 | 44.6 | 6.84 | 5.85 | 1.33 | 3.14 | 5.03 | 2.0 |
4．封閉式矩形蓄水池
矩形蓄水池適應性強，可根地形、蓄水量要求採用不同的規格尺寸和結構形式，蓄水量變化幅度大。封閉式矩形蓄水池池底為M7.5水泥砂漿砌石，厚40cm，其上澆築C19混凝土，厚15cm，池壁為混凝土，厚15cm，頂蓋採用混凝土空心板，上鋪爐渣保溫層，厚1.0m，復土層厚度30cm，並設有爬梯及有關附屬設施。
（三）蓄水池施工
儘管蓄水池的結構形式有開敞式和封閉式，形狀有圓形和矩形之分，但施工程式基本相同，下面只就開敞式圓形（漿砌石）蓄水池和封閉式矩形（磚砌牆）蓄水池施工建造予以介紹。
1．開敞式圓形蓄水池（漿砌石牆）
施工程式分為：地基處理、池牆砌築、池底建造、防滲處理、附屬設施安裝施工等部分。
（1）基礎處理。施工前應首先了解地質資料和土壤的承載力，並在現場進行坑探試驗。如土基承載力不夠時，應根據設計提出對地基的要求，採取加固措施，如擴大基礎，換基夯實等措施。
（2）池牆砌築
①按圖紙設計要求放線，嚴格掌握垂直度、坡度和高程。
②池牆砌築時要沿周邊分層整體砌石，不可分段分塊單獨施工，以保證池牆的整體性。
③池牆採用的各種材料質量應滿足有關規範要求，漿砌石應採用座漿砌築，不得先乾砌再灌縫。砌築應做到石料安砌平整、穩當，上下層砌石應錯縫，砌縫套用砂漿填充密實。石料砌筑前，應先濕潤表面。
④池牆砌築時，要預埋（預留）進、出水管（孔），出水管處要做好防滲處理。防滲止水環要根據出水管材料或設計要求選用和施工。
⑤池牆內壁用M10號水泥砂漿抹面3cm厚，砂漿中加入防滲劑（粉），其用量為水泥用量的3%～5%。
（3）池底建造。池底施工程式分底土處理、漿砌塊石、混凝土澆築等環節。
①底土處理。凡是土質基礎一般都要經過換基土，夯實碾壓後才能進行建築物施工。首先在池旁設高程基準點，根據設計尺寸開挖池底土體，並碾壓夯實底部原狀土。回填土可按設計施工要求採用3:7灰土，1:10水泥土或原狀上，採用分層填土碾壓、夯實。原土翻夯應分層夯實，每層鋪鬆土應不大於20cm。夯實深度和密實度應達到設計要求。夯實後表面應整平。回填土含水量宜按表3-7的規定取值。表3列出了野外用手鑑別土的含水量值。
表3 回填土料適宜含水量範圍
| 土料種類 | 砂壤土 | 壤土 | 重壤土 | 粘土 |
| 含水量範圍（%） | 9～15 | 12～15 | 16～20 | 19～23 |
表4 野外用手鑑別土的含水量表
| 含水量（%） | 鑒 別 方 法 | 含水量（%） | 鑒 別 方 法 |
| 13～15 | 用手勉強可捏成自來水筆粗，裂縫多 | 21～22 | 搓成鉛筆心粗，光滑，彎曲易斷 |
| 15～16 | 搓成鉛筆粗，有裂縫 | 23～24 | 用手指一搓，指上粘泥 |
| 17～18 | 搓成鉛筆心粗，有裂縫 | 25～26 | 腳踏上即陷下，腳去後恢復原狀，有裂縫 |
註：摘自《小型水利手冊》，陝西省水利學校編。
人工夯實，每層鋪土厚0.15m，夯打時應重合1/3，打夯時，各處遍數要相同，不能漏打和少打，邊牆處更應夯打密實。乾容重要求達到1.5～1.6g/cm。機械碾壓時，鋪土厚度0.20～0.25m，碾壓遍數根據壓重和振動力確定。
②漿砌塊石。地基經回填碾壓夯實達到設計高度時，即可進行池底砌石，當砌石厚度在30cm以內時，一次砌築完成，砌石厚度大於30cm時，可根據石料情況分層砌築。漿砌石同樣應採用座漿砌築，然後進行灌漿，用碎石填充石縫，務必灌漿密實，砌石穩固。
③混凝土澆築。在漿砌石基礎上澆築混凝土，標號不低於C15，厚度不小於10cm，依次推進，形成整體，一次灌築完成，並要及時收面三遍，表面要求密實、平整、光滑。
④池牆、池底防滲。池底混凝土澆築好後，要用清水洗淨清除塵土後即可進行防滲處理，防滲措施多種多樣。可採用425號水泥加防滲劑用水稀釋成糊狀刷面，也可噴射防滲乳膠。
⑤附屬設施安全施工。蓄水池的附屬設施包括沉沙池、進水管、溢水管、出水管等。其結構形式和施工工藝相差不大，將在下節中予以介紹。
2．封閉式矩形蓄水池（磚砌牆）
施工程式可分為：池體開挖、池牆砌築、池底澆築、防滲處理、頂蓋預製安裝和附屬設施安裝施工等。
（1）池體開挖。要根據當地土質條件確定開挖邊牆坡度。垂直開挖，即使是特別密實的土體，也只允許挖深2m左右，當池體深度大於2m時，開挖時都要有坡度，以確保土體穩定（表5）。
表5 基坑開挖邊坡坡度參考表
| 土質類別 | 挖深小於3m | 挖深為3～5m | 土質類別 | 挖深小於3m | 挖深為3～5m |
| 粘 土 | 1:0.25 | 1:0.33 | 無粘性砂土 | 1:0.75 | 1:1.0 |
| 砂質粘土 | 1:0.33 | 1:0.50 | 淤 土 | 1:3.0 | 1:4.0 |
| 亞砂土 | 1:0.50 | 1:0.75 | 岩 石 | 1:0 | 1:0 |
在確定池體開挖尺寸時，要根據土質、池深選定邊坡坡度，然後根據池底尺寸確定開挖線。開挖過程要施工放線，嚴格掌握坡度，池深開挖要計算池底回填夯實部分和基礎厚度，要求一次按設計要求挖夠深度，並進行牆基開挖。
（2）池牆砌築。按設計要求挖好池體後，首先對牆基和池基進行加固處理，然後磚砌池牆。磚砌矩形池受力條件不如圓形池、要加設鋼筋混凝土柱和上下圈樑（圓形蓄水池可不設）。磚砌牆體時，磚要充分吸水。沿四周分層整體砌築，坐漿要飽滿，牆四周空隙處要及時分層填土夯實。牆角混凝土柱與邊牆要做好接茬。先砌牆，後澆築混凝土柱。圈樑和柱的混凝土要按設計要求施工。
（3）池底澆築和防滲處理。施工程度同開敞式圓形蓄水池。
（4）池蓋混凝土預製安裝。池蓋混凝土可就地澆築或預製板安裝，矩形蓄水池因寬度較小，一般選用混凝土空心板預製板件安裝，施工簡便。板上鋪保溫防凍材料，四周用24磚牆漿砌，池體外露部分和池蓋保溫層四周填土夯實，以增強上部結構的穩定和提高保溫防凍效果。
（5）附屬設施安裝施工。附屬設施包括沉沙池、進水管、檢查洞（室）及扒梯、出水管等。扒梯在安裝出水管的側牆上按設計要求布設，砌牆時將彎制好鋼筋砌於牆體內。頂蓋預留孔口，四周砌牆，比保溫層稍高，頂上設混凝土板，在頂蓋混凝土板安裝後即可進行扒梯施工。
