在對污水處理廠(chǎng)進(jìn)行建設期間，如果應用到深基坑支護技術(shù)，那么會(huì )花費較多的費用，但結合相關(guān)數據調查可以看到，當污水處理廠(chǎng)使用沉井結構時(shí)，不會(huì )花費很多的資金，繼而獲得可觀(guān)的經(jīng)濟效益。所以，文章針對污水處理廠(chǎng)沉井結構設計進(jìn)行探討具有一定的現實(shí)意義。

　　一、污水處理廠(chǎng)構筑物應用沉井結構設計的條件

　　結合相關(guān)資料可以發(fā)現，以往都是采取以下地基處理方法來(lái)建設污水處理廠(chǎng)的：一是陳井施工法;二是敞口開(kāi)挖法等。但是倘若當該廠(chǎng)的建筑物碰到如下現象時(shí)，以往的地基處理方法根本無(wú)法適用，那么這個(gè)時(shí)候就要以沉井施工法為主。第一種情況是當土壤的含水量相對較高的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候埋設深度就會(huì )受到很大的影響，要想更好地解決這個(gè)問(wèn)題就需要以沉井施工法為主來(lái)進(jìn)行施工處理。第二種情況是當污水處理廠(chǎng)建設的位置是土質(zhì)強度相對較弱而且地下水位也非常高的情況下，這個(gè)時(shí)候也是要以沉井施工法為主。第三種情況就是當土壤滲透系數較高且排水量較大時(shí)，那么此時(shí)就可以將沉井施工法當作主要地基處理方式。第四種情況就是在水流比較密集的地方，也要盡可能以沉井施工法為主。第五種情況就是在建設場(chǎng)地附近存在大量的建筑物，這時(shí)也要選擇沉井施工法。

　　針對沉井施工法而言，其實(shí)際上是一種在地面就能夠制作，再通過(guò)將土體提取出來(lái)的手段，令其井體結構通過(guò)沉井作為相應的支護結構，就能夠建設出各種各樣的構筑物。不僅如此，該施工法無(wú)論是應用在構筑物中還是應用在深基礎工程當中均發(fā)揮出了不容小覷的作用，而沉井結構就是與該施工技術(shù)最匹配的工程結構。從客觀(guān)的立場(chǎng)出發(fā)，使用次數比較頻繁的沉井方式有很多，如吸水井、雙層沉淀池等。在使用該施工方式開(kāi)展施工的前期階段，應當對沉井的施工特征以及地質(zhì)條件做好相應的勘察工作，只有經(jīng)過(guò)深度剖析才能確保沉井施工的正常開(kāi)展，確保建設完畢之后的污水處理廠(chǎng)的構筑物安全可靠?？偠灾?，只有熟練掌握污水處理廠(chǎng)構筑物應用沉井結構設計的條件，才能從根本上促進(jìn)設計水平的全面提升。

　　二、給排水構筑物沉井結構設計的一般步驟和內容

　　首先，應當在全面了解當地水文條地質(zhì)情況、施工條件等相關(guān)內容的基礎上，對沉井的平面形狀、埋置深度等參數加以明確，同時(shí)還要將目光放在沉井結構體系的設計上面，并在此基礎上設計各種適合此種情況的施工方案，以便可以從中選擇出最佳的施工方案。其次，對截面尺寸加以明確。相關(guān)人員應當對外荷載做好相應的計算工作，并及時(shí)繪制出與之相匹配的圖形。結合結構布置狀況，對封底混凝土厚度進(jìn)行詳細計算。與此同時(shí)，還要對以下兩點(diǎn)加以明確：一是沉井井壁厚度;二是其他一些部位構件的截面尺寸。再次，對施工階段做好強度計算工作。通常情況下，相關(guān)人員應當從以下方面入手：一是井壁平面框架內力計算及配筋;二是井壁的豎向計算配筋;三是刃腳計算及配筋;四是框架底梁防突沉的強度驗算;五是鋼筋混凝土底板的計算及配筋等。最后，對實(shí)際應用階段做好相應的計算工作。一般而言，可以從以下方面入手：一是沉井結構各部分的強度計算和抗裂驗算;二是沉井抗浮、抗滑移、抗傾覆穩定驗算;三是地基承載力和變形計算等。

　　三、污水處理廠(chǎng)沉井結構設計要點(diǎn)

　　基于復雜環(huán)境之下，沉井結構設計在市政工程當中得到了普遍的認可與推崇，如果想要提高污水處理廠(chǎng)沉井結構設計水平，那么就要熟練掌握其設計要點(diǎn)，具體內容如圖1所示。

　　3.1 沉井頂標高設計

　　設計人員應當在全面了解沉井結構特征的基礎上，對其井頂標高做好相應的設計工作，不但要對污水處理廠(chǎng)對沉井結構的要求這一因素進(jìn)行充分考慮，還要將安全因素放在首要位置上。在實(shí)際設計期間，需要對污水處理廠(chǎng)四周水位狀況進(jìn)行深層次的分析，當井結構終沉以后，還要做好內部填充、封底等一系列工作，并采取有效措施確保井頂設計標高大于四周水位0.5m以上，并且還要將井頂設計標高保持在0～0.3m，這樣做的目的是為了盡可能減少地面水溢出情況發(fā)生的概率。一般而言，對污水處理廠(chǎng)進(jìn)行深入分析以后，結合工程經(jīng)驗建議沉井結構井頂標高允許大于地面0.3m甚至更多，然而實(shí)際數值還應當結合具體情況加以明確。

　　3.2 沉井平面尺寸設計

　　針對平面尺寸而言，其在沉井結構設計中占有著(zhù)重要的位置，該部分設計情況會(huì )對沉井結構抗壓性能等因素帶來(lái)直接的影響。對我國相關(guān)施工規范進(jìn)行深度剖析以后，通過(guò)觀(guān)察沉井結構中的四角可以發(fā)現：如果平面兩角水平距離是小于10m的時(shí)候，這時(shí)只可以讓兩刃腳高差不得大于100mm，要控制在100mm之內。而且，四角里任何兩刃腳之間地面高差都最好控制在1%之內，而且兩刃腳之間要≤300mm。當沉井結構有下沉現象發(fā)生時(shí)，要確保下沉的總深度不能超過(guò)10m，這個(gè)時(shí)候水平移動(dòng)的范圍便可到100mm。如果下沉深度并沒(méi)有發(fā)生較大變化，沉井結構水平位移就不得大于沉井結構下沉深度的1%。由此可見(jiàn)，在具體設計期間，一定要將該結構終沉深度等因素考慮在內，并以此為依據對平面之間的尺寸進(jìn)行深層次的研究，同時(shí)在開(kāi)展數值計算工作與尺寸設計工作期間還要做好反復試驗工作。

　　3.3 沉井刃腳踏面標高設計

　　相關(guān)人員在對污水處理廠(chǎng)沉井結構刃腳踏面標高進(jìn)行設計的過(guò)程中，應當在全面了解靜空要求的基礎上來(lái)對相關(guān)數值加以明確。首先，在具體設計期間應當重視污水處理廠(chǎng)的處理能力、沉井結構其他部位尺寸，同時(shí)還要深度剖析沉井結構抗滑移和沉井結構刃腳踏面標高之間的關(guān)系、傾覆等穩定性能和沉井結構刃腳踏面標高之間的關(guān)系，為可以及時(shí)明確刃腳踏面標高數值創(chuàng )造有利條件。其次，無(wú)論是針對相關(guān)設計者，還是就管理人員而言，二者均要在全面了解地質(zhì)條件等相關(guān)內容的同時(shí)，對刃腳踏面標高數值做好相應的計算工作，并對哪些數值還存在模糊情況進(jìn)行深層次的分析，將增強沉井結構可靠性與安全性當作核心任務(wù)，不斷優(yōu)化刃腳踏面標高數值。最后，嚴格按照既定標準對刃腳踏面標高最大允許誤差進(jìn)行科學(xué)預算，為能夠預留出刃腳踏面標高誤差提供應有的保障。

　　3.4 沉井井壁厚度及各部位界面尺寸設計

　　和沉井結構其他方面設計進(jìn)行詳細比較可以發(fā)現，無(wú)論是針對沉井井壁厚度設計，還是就各部位界面尺寸設計而言，二者均存在一定的繁瑣性?？傊?，在對以上內容進(jìn)行設計的過(guò)程中還應當將以下要求考慮在內，并采取相應技術(shù)措施滿(mǎn)足這些要求：首先是下沉方面的要求。因為該結構在眾多污水處理廠(chǎng)中扮演著(zhù)地基的角色，所以在每一個(gè)環(huán)節中都要具備各種能力，如抗滑移能力、抗傾覆能力等，只有這樣才能充分確保污水處理廠(chǎng)能夠有條不紊地運作下去。其次是強度方面的要求。不管是對于污水處理廠(chǎng)建設還是日后運作而言，沉井結構均要具備與之相匹配的剛度和強度，以便可以從源頭上降低下沉等情況發(fā)生的次數。最后是抗滲方面的要求。在實(shí)際施工期間，沉井結構很容易受到施工難度、天氣等相關(guān)因素的干擾，致使污水處理廠(chǎng)施工不能?chē)栏癜凑占榷ㄒ筮M(jìn)行，這樣長(cháng)此以往下去就會(huì )增加沉井等情況發(fā)生的概率。

　　如果污水處理廠(chǎng)下部屬于流砂層時(shí)，那么這個(gè)時(shí)候相關(guān)人員在具體設計期間，一是要考慮沉井下沉期間出現的高程誤差問(wèn)題對施工帶來(lái)的影響，二是要考慮沉井下沉期間出現的傾斜下沉問(wèn)題對施工帶來(lái)的影響。鑒于此，筆者結合自身經(jīng)驗在這里建議相關(guān)單位在把沉井結構下沉至流砂層時(shí)，需要采取針對性的手段使沉井結構自身重量得以提升，令該結構能夠在充分滿(mǎn)足既定標準的同時(shí)，加快下沉速度，同時(shí)還要充分確保沉井結構內水位處于最佳狀態(tài)，以便可以從根本上增強建筑物的整體性能。

　　四、污水處理廠(chǎng)沉井結構設計問(wèn)題與解決措施

　　沉井結構出現下沉等情況往往和地質(zhì)條件存在著(zhù)密切的聯(lián)系。在實(shí)際下沉期間極易衍生出無(wú)法下沉以及下沉偏大等問(wèn)題，所以要想解決此問(wèn)題，就要從以下方面入手：首先，應當增加沉井結構自身重量。相關(guān)人員可通過(guò)以下兩種方式來(lái)增加沉井結構自身重量，一種是在沉井結構上增加重量;另一種是對沉井結構上面需要砌筑且沒(méi)有砌筑好的地方做好砌筑工作，以便可以強化下沉順利度。其次，采取切實(shí)可行的沉降手段。相關(guān)人員可借助于部分排水法的方式來(lái)增加沉井結構自身重量。再次，對沉井刃腳四周土壤做好開(kāi)挖工作。之所以這樣做，主要是為了使沉井結構在實(shí)際下沉期間刃腳呈現出懸空狀態(tài)，以便可以從源頭上降低刃腳形成的反力。最后，采取有效措施降低四周土壤和沉井結構之間形成的摩擦，相關(guān)人員可通過(guò)沖刷沉井四周土壤的方法來(lái)強化土地的平整度。倘若沉井結構發(fā)生下沉偏差時(shí)，那么這個(gè)時(shí)候相關(guān)人員也可以采取這種方法處理土壤一側較高的問(wèn)題，目的是為了使一側高的土壤結構慢慢降低，以便可以妥善處理好沉井偏差問(wèn)題，為沉井結構可以發(fā)揮出最大的價(jià)值提供應有的保障。

　　五、結論

　　如今，我國的城市化腳步還在不斷加快，沉井結構如今也在很多的行業(yè)領(lǐng)域中得到了重視以及應用，而且在沉井結構設計的研究方面也起到很大的作用，這一項技術(shù)目前已經(jīng)越來(lái)越成熟。對于沉井施工方式，它不僅被廣泛應用到污水處理廠(chǎng)構筑物，而且現在的橋梁以及地鐵等施工當中都使用了沉井施工方式。因此，對于沉井結構設計進(jìn)行必要的相關(guān)深入探索研究有非常重要的意義，不僅可以創(chuàng )造巨大的經(jīng)濟價(jià)值，還可以具有不可估量的理論價(jià)值。(來(lái)源：中國市政工程東北設計研究總院有限公司)