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'垫!墼篁篁』塑墅』堕!』墼墅：江亘建挝建筮皇塑剑遮i土市政给排水管道工程的结构设计■刘崇武，张云飞■中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川成都610081摘要：在对市政给排水管道工程进行规划设计的过程中，不仅要满足相关规范的要求，密切注意设计控制要点，还要根据工程的实际情况，做到因地制宜，这就需要能动性与实践经验的有效结合。本篇论文主要结合实际工程对市政给排水管道工程中的结构设计进行了分析与探讨。关键词：市政给排水管道工程结构设计随着社会的发展与经济的进步，城市的工业及人口规模不断扩大，需水量呈现出日益增长的趋势。在供水需求不断增长的趋势下，供水水源不断向外拓展，因此市政给排水管道的输水距离逐渐加长。在这样的形势下，市政给排水管道工程结构设计面临着更严峻的考验。1工程概况山西省朔州市神头电厂泉水置换供水管线工程位于朔州市东北约2km处耿庄水库至神头电厂段。属于国家战略引黄北线工程的重要部分，对解决晋西北地区长期的缺水状况有重要的意义。本地区属海河流域桑干河水系桑干河上游，区内属干旱半干旱气候，四季分明，夏季干热，春秋刚多风沙。本工程由万家寨引黄工程北干线耿庄水库取水，经供水管道供水至水厂，再由水厂供水至神头电厂。拟采用PCCP供水管，管直径1．0～1．5m，管线长11．85kin。2工程地质条件为准确反应给排水管道沿线的水文地质情况、地形地貌，必须要具备完整的地形勘探资料与水文地质勘探资料。经地勘单位勘探，主要成果如下：供水管线地处山前倾斜平原区，地形起伏不平。出露地层为第四系上更新统洪冲积低液限粉土、低液限粘土，结构较松散，其中上部低液限粉土厚6～15m，下部低液限粘土厚度大于10m，局部分布人工堆积物，主要为杂填土、建筑和生活垃圾等。供水管线改线段供水管道持力层为为上更新统洪冲积上部低液限粉土，据该层土的物理力学性质指标及标准贯入试验指标等，地基土承载力地质建议值为80～90kPa，l临时开挖边坡为1：0．75～l：1．0。地基存在的主要工程地质问题为湿陷性土，地基土湿陷厚度为6．0m，湿陷等级为I级。建议管基底部增设3：7灰土垫层，厚0．5～1．0m，以减弱地基土的湿陷性。区内地下水位埋深大于15．0m，对工程无影响。供水管线区地基土对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。3市政给排水管道结构设计的主要内容3．1管道结构形式一般来说，由给排水专业来确定管道材料及结构形式，与此同时，也要综合、全面考虑管道的用途、口径、流量、工作环境、覆土深度、敷设方式以及经济指标、水文地质情况等因素。自来水厂的原水及输水管道通常属于承压管，往往会采用以下几种结构：钢、铸铁、玻璃钢、PCCP管、现浇钢筋混凝土箱涵以及PE管等；而污水厂等重力流管道通常属于非承压管道或者压力较小，出于经济性考虑，往往会采用以下几种结构：砌体盖板涵、混凝土、钢筋混凝土以及现浇钢筋混凝土箱涵；在遇到铁路、公路、过河渠等特殊地段或特殊情况的时候，局部地段的管道压力较大时也可以采用钢管形式。本文工程原水主管采用PCCP管，接口形式为承插口。3．2管道结构设计及基础选型以管道规格、地面荷载、覆土深度以及试验压力、工作压力、地下水位为主要根据，对管道的刚度、管道的强度进行复核、计算，最终确定管道结构配筋率、管道壁厚。而对于一些必须通过进行加固才能满强度要求、刚度要求的管道来说，可以根据计算结果，选择合理的加固措施，比较常用的加固措施主要包括管廊包管、混凝土包管以及钢筋混凝土包管。本文工程采用北京河山引水管业有限公司朔州分公司设计生产的PCCP标准管，采用美国压力管协会ACPPA为ASNI／AWWAC304编制的专用软件UDPI．6对管道进行结构计算，其中：钢筒厚度：15mm；钢丝强度：1570MPa；活荷载：汽一20级重载车；缠丝应力：75％×1570MPa。计算结果如表l所示。因此，为了减少管子覆土规格的种类，加快管子安装进度，保证管子由于覆土而造成的质量隐患，路面下清水管路的DNl200直径PCCP管采用120。基础包角。表1管道结构计算结果序管径工作覆土管芯保护管芯钢丝基础缠丝配筋压力深度砼层净螺距号(mm)强度厚度壁厚直径包角层数室：MPa)(m)(inm)fmm】(。)(n)(r∞2／m1(inm)(MPa)(mm)112000．62C602270590l6093221200O．62C55207051201609322312000．63C5520705120l609322412000．42C552070590156334．9512000．43C55207059015633493．3管道敷设方式应综合考虑管道地晦障碍物、地下障碍物以及覆土深度等因素合理选择敷设方式。一般情况下，管道敷设方式主要包括架空、顶管以及沟埋这三种，其中沟埋式是最常用的一种管道敷设方式。在利用沟埋式难度较大的情况下，可以选择架空、顶管等方式。管道敷设方式方式不同，管道结构设计也会有所不同。本文工程局部有穿越铁路线障碍处采用大直径混凝土顶管(内径2m，原水管从其中穿过)，由铁路部门单独设计。3．4抗震设计在确定管线走向时，应尽量规避不利于抗震的地基、场地，若是必须要经过液化土地基、地震断裂带，则应根据管道的使用条件、重要性进行综合考虑。对于给水管道来说，应当选择延性良好、抗拉强度高以及抗折强度高的钢管，此外还要密切注意进行防腐；对于排水管道来说，应当选择钢筋混凝土形式的管道，并采取构造措施，以尽量避免出现严重的损害。本文工程实例中，区域地震动峰值加速度为0．159；本区地震动反应谱特征周期为0．4s；工程区地震抗震设防烈度为7度。综上，在进行结构设计时，也要适当加强抗震设计。根据历年管道地震灾害调查，管道地震灾害破坏绝大部分位于管道接口位置，PCCP管承插口具有较好的抗剪和变形能力，抗震性能较好。3．5构造措施首先，地基处理。应当将地基处理的平面图、纵断面图、横断面图包含在设计图中，扫描矢量化要进行处理的地段的地勘资料纵断面，并选择合适的参考点，以给排水专业的平面图、纵断面图、横断面图为主要根据，在地质纵断面上放置管道基底轮廓线，然后再划分地质单元，注明桩号、基底高程，并将地下水位以及基底以下、沟槽范围内的土层构造标明。根据桩号划分，确定需要处理的部分，再针对地质情况、厚度，采取相应的处理方法。本文实例工程中，桩号0+000～l+382．05地段、桩号l+382．05～11+850地段以及供水管线改线段的水管道持力层为上更新统洪冲积上部低液限粉土，地基土承载力地质建议值为80～90kPa，临时开挖边坡为1：0．75—1：1．0。地基存在的主要工程地质问题为湿陷性。因此，建议管基底部增设3：7灰土垫层，厚0．5—1．0m，以减弱地基土的湿陷性。其次，支墩与镇墩。对于承插接口的压力管道来说，应当设置水平支墩、垂直支墩。根据试验压力、工作压力、土的参数以及管道转角，计算所需支墩的大小。本工程根据10S505柔性接口给水管道支墩的相关要求进行设计。(下转第40页)·35· 5小结建筑的发展过程，其实是一个后代观念推翻前代观念的过程，是一个不停颠覆和被颠覆的过程。哥特推翻罗马，文艺复兴推翻哥特，现代建筑推翻古典。而今现代建筑蓬勃发展，后现代主义不断推进，对于整个建筑界来讲，并不存在所谓的正确答案。不管柯布西耶还是赖特，其一生追求的都不只是某种简单的建筑形式和建筑法则，而是建筑的真理。不管是曲高和寡的赖特，还是为追求真理不惜自我反叛的柯布西耶，他们都一样的热爱自然，热爱生活，热爱艺术。真理不是固定不变的，真理确实值得我们每一个建筑师无尽去追求。参考文献[1](法)勒·柯布西耶．走向新建筑[M]．江苏科学技术出版社，2014(03)．[2](意大利)詹卢卡·杰尔米尼．弗兰克·劳埃德-赖特[M]．大连：大连理工出版社，2008(05)．[3](英)弗洛拉·赛缪尔．勒·柯布西耶与建筑漫步[M]．北京：中国建筑工业出版社，2013(01)．[4]罗小末．外国近现代建筑史[M]．北京：中国建筑工业出版社，2004(08)．·——卜一—·卜一—·卜一—·卜一--卜一—．卜一—-卜一—·}-一——卜一—卜一——卜一+一+一—-卜一+一——卜-—卜一+一+-+一+一+-+一+-+一+-+一+一+-+一+一+-+一+一+-+一+-+-+—+—+一+一+一+一+-+一+．(上接第35页)3．6预防浮管管道施工期间多雨或者管道敷设地段的地下水位比较高，在这样的情况下，比较容易出现浮管现象，结构设计人员需要充分考虑到这两点因素，加强对管道抗浮稳定的重视。在进行结构设计，根据管道结构计算结果，采取抗浮措施，以预防出现浮管问题。同时，在混凝土包封管道施工过程中，应该计算混凝土对管道的浮力影响，并采取措旋固定管道。4结语综上所述，随着经济的发展，城市居民用水、商业用水不断增加，市政给排水管道工程逐渐增多。市政给排水管道工程在建成之后，能否长期有效的充分发挥其应有效益，结构设计是否合理是非常关键的因素，结构设计的质量直接关系到市政给排水管道工程的经济效益，因此，必须加强对管道结构设计的重视。参考文献[1]廖鹏，邓治昌．市政给排水管道工程设计阶段的造价控制分析[J]．门窗，2014(09)．[2]王来宝。市政给排水管道施工质量控制要点分析[J]．中小企业管理与科技(中旬刊)，2015(07)．·—‘卜一—-卜一—+_一—·卜“+一—·卜一+一—卜一+一+-+一+-+一+一+一+—+一+一+一+一+一+一+一+一十一+-+一+-+一+-+一--+-．+．-+--+一+一+—+一+一+一+--at．-．+一+一+一+一+．(上接第36页)3．5直观展现管道内状况BIM技术在暖通空调设计中的应用，通过不同专业协调可以形成管道综合，能够直观展现每一区域内的管道综合状况，不需要额外绘制模型。在模型内部选择需要了解的范围，可以形成剖面图，在降低设计人员劳动强度的同时，加快了后期施工进度。此外，利用BIM技术能够降低暖通空调工程的施工难度，控制能源、资源损耗，达到缓解环境污染的目的，有利于提高企业的经济与社会效益。借助BIM技术的高精度优势，可以实现暖通空调的节能运作目的。4总结综上所述，BIM技术具备多方面的功能优势，在具体应用过程中能够保障暖通空调设计的全面性。通过成本、能源的高效节约，合理控制资源浪费现状。BIM技术在暖通设计范围内的应用较为广泛，建筑公司管理层需要加强对暖通空调工程的重视，不断创新完善技术与设计理念，促进建筑行业的健康发展。参考文献[1]董大纲，蔡悠笛，张杰等．BIM技术在暖通空调设计中的应用初探[J]．暖通空调，2013(12)：105—109．[2]张亚光．BIM技术在暖通空调设计中的应用[J]．江西建材，2014(5)：29—29．[3]邹丹婷．论述BIM技术在暖通空调设计中的应用[J]．乡村科技，2014(24)：277—279．’—_一”+一—卜-+“—■一w+-+”+“+一+一+一+一+一+一+一+”+-+一+一+-十一+一+-+“+-+一+-+-+一+一+一+n+一+-+一+-+一+一+-+-+一+-+一+-+一+-+·(上接第37页)5结束语抗震设计作为房屋结构设计的重要组成部分，其质量好坏对房屋起决定性影响。我国房屋的抗震技术多种多样，本文主要以抗震设计为主进行相关阐述，深入剖析抗震设计在房屋结构设计中的应用。随着生态环境的破坏和社会环境的变迁，人们居住环境在发生深刻变化，现存的抗震技术已经难以满足社会发展的需求，需要相关人员加大研究力度，研发出更多的抗震技术，拓宽抗震技术在房屋结构设计中的应用范围。参考文献[1]华金钱．房屋结构设计中的抗震技术探究[J]．建筑工程技术与设计，2015(10)：419—419．[2]张学军，张凤勤．论房屋结构设计中的抗震技术[J]．建筑工程技术与设计，2015(14)：440—440．[3]吴修平．浅谈房屋结构设计中的抗震技术[J]．建筑工程技术与设计，2014(31)：220—220．·-4-“——卜-—。卜一—+-一—卜一—。+-*—卜-——卜”+”+··—·卜*+一+-+一+一——+一一+”+-+-+一+-+”+-+-+一+一+一+一+一+一+-+-+一+-+-+一+-+一+-+一+-+-+”+一+*+一+，(上接第38页)域合理的规划和安排。目前我国的工业园区生态建设思路为“斑块一廊道一基质”，整个生态景观的建设应该建立在原有的自然景观基础上，然后对其进行合理的人工修改和建造，在保护原有生态的基础上发挥其具体的生态功能。4结语总而言之，由于山地地理环境的特殊性，在进行山地工业园区建设的过程中，要根据实际情况采取灵活的开发策略，对生态、时间、环境等进行合理控制。确保中小城市工业园空间开发顺利开展。参考文献[1]李翅．走向理性之城——快速城镇化进程中的城镇新区发展与增长·40·调控[M]．北京．中国建筑工业出版社，2006．[2]王媛婷，涂艳．山水城市工业园区规划模式探索——以柳州市洛维工业园区为例[J]．规划师，2010(05)：89—90．[3]陈征．工业园区空间形态的模式化规划方法探析[J]．南方建筑，2004(06)：93—94．作者简介：苏大军(1985年生)男，云南省昭通市彝良，城市规划工程师，本科，研究方向：资源环境与城乡规划管理。'