建筑给排水抗震设计几个问题探析 8页

建筑给排水抗震设计几个问题探析　　摘要：当前，我国建筑给排水工程抗震标准还不够完善。为了保证在地震后消防系统和供水系统还能正常工作，防止设备和管道出现移位、倾倒、掉落，防止发生灾害，应对其积极采取抗震措施。关键词：建筑；给排水系统；抗震中图分类号：S276文献标识码：A一、抗震设计的含义抗震设计是通过地震作用的取值和抗震措施共同实现的，通过对历次地震灾害总结后发现，对于结构抗震设计而言，“概念设计”比“数值计算”更加重要。结构抗震性能的决定因素是良好的“概念设计”，即“概念设计”是结构抗震设计的首要问题。所谓“概念设计”指的是结构在进行设计时，不但要着眼于结构的整体地震反应，还要按照结构的破坏机制和过程，灵活运用抗震设计准则；不仅要把握整体布置的大原则，还得兼顾关键部位的细节，从根本上解决了结构抗震设计的问题，大大提升结构自身的整体抗震能力。二、建筑工程给排水抗震设防标准8\n给水工程设施是城镇生命线工程的重要组成部分，牵扯到生产用水、居民生活饮用水和震后抗震救灾用水。地震时首先得确保主要水源不能中断（取水构筑物、输水管道安全可靠）；水质净化处理厂基本上可以正常运行。要实现这一目的，需要加强对水处理系统的建(构)筑物、配水井、送水泵房、加氯间或氯库和作为运行中枢机构的控制室和水质化验室设防。对于大城市，还需要对供水加压泵房进行考虑。水质净化处理系统的主要建构筑物有反应沉淀池、滤站（滤池或有上部结构）、加药、贮存清水等设施。对贮存消毒用的氯库加强设防，是避免震后氯气泄漏，引发二次灾害。GB50223-2008《建筑工程抗震设防分类标准》强调在一个城镇内，如果有多个水源引水、分区设置水厂，并设置环状配水管网可相互沟通供水时，只规定主要的水源和相应的水质净化处理厂的建构筑物提高设防标准，并不是全部给水建筑。现行的给排水工程的抗震设计规范，要求给排水工程在遭遇设防烈度地震影响下不需修理或经一般修理即可继续使用，所以，需要提高设防标准的，通常以城区人口20万划分；考虑供水的特点，增加7~9度设防的小城市和县城。排水工程设施包括排水管网、提升泵房和污水处理厂，如果系统遭受地震破坏，就会造成环境污染，成为震后引发传染病的根源。所以，污水处理厂必须要保持基本正常运行、排水管网的损坏不至于引起次生灾害，应给予足够的重视。相应的主要设施指大容量的污水处理池，如果遭到破坏可能引发数以万吨计的污水泛滥，修复困难，后果严重。8\n污水厂(含污水回用处理厂)的水处理建构筑物，包括进水格栅间、沉砂池、沉淀池(含二次沉淀)、生物处理池(含曝气池)、消化池等。对污水干线加强设防，主要考虑这些排水管的体量大，通常为重力流，埋深较大，遭受地震破坏后可能引发水土流失、建构筑物基础下陷、结构开裂等次生灾害。道路立交处的雨水泵房承担降低地下水位和排除雨后积水的任务，城市排涝泵站承担排涝的任务，遭受地震破坏将导致积水过深，对救灾车辆的通行造成影响，导致震害加剧，因此必须加强。一个城镇内如果有多个污水处理厂时，需区分水处理规模和建设场地的环境，确定需要加强抗震设防的污水处理工程，而不是全部提高。大型池体对地基不均匀沉降敏感，特别是矩形水池，长边可达100m以上，提高地基液化处理的要求是必要的。三、抗震设计的规划与布局1、位于地震区的大中城市中的给水水源燃气气源集中供热热源和排水系统应符合下列要求：（1）水源气源和热源的设置不宜少于两个并应在规划中确认布局在城市的不同方位。（2）对取地表水作为主要水源的城市在有条件时宜配置适量的取地下水备用水源井。8\n（3）在统筹规划合理布局的前提下用水较大的工业企业宜自建水源供水。（4）排水系统宜分区布局就近处理和分散出口。2、地震区的大中城市中给水燃气和热力的管网和厂站布局应符合下列要求：（1）给水燃气干线应敷设成环状。（2）热源的主干线之间应尽量连通。（3）净水厂具有调节水池的加压泵房水塔和燃气贮配站门站等应分散布置。（4）排水系统内的干线与干线之间宜设置连通管。四、建筑给排水抗震措施要点根据《建筑设计抗震规范》要求，结合工作中的接触和体会，提出如下建筑给排水抗震措施。（一）总的抗震措施1、设计选用的设备（包括组合附件）、管材（含管道接口）和支吊架等材质，其强度和抗震性能应满足抗震设防烈度要求（注：常用管材一般能满足，但还需权威机构确认，以作法律依据；装配水箱、热水罐等需权威机构认定或制定标准）。2、为防止设备及管道移位、倾倒、掉落损坏，设备和管道的抗震支8\n吊架应与建筑主体结构牢固相连（可用埋件、膨胀螺栓，不用射钉），不应设在填充墙上。设备设置位置和管径DN≥100（管径大小有待与结构工程师商定，此处仅为假设）管道的抗震支吊架设置位置和要求，应征得建筑和结构工程师的认定，并进行必要的抗震强度验算。3、对于在设防烈度地震下需连续工作的系统（如消防系统等），应采取相应的加强措施（包括应急供电和控制电源等）。4、对于如医院、避难所（包括规划做震后临时避难的学校、体育场馆等公共建筑）、高层和超高层建筑等人员密集而疏散较困难的场所，消防和供水设施的抗震应加强。5、为保护好储水池（箱）中的存水，供应急用，水池（箱）的出水管上应设置阀门（应急时可关闭，也可预防从损坏的管网泄水造成次生灾害）。生活饮用水池（箱）建议设应急取水龙头。6、对于系统中易损零部件应有一定的储备（如自动灭火喷头等），以方便修复。7、保管好设计文件和设备运行文件，以便其他人员能及时了解和掌握、修复系统。8、室外给排水工程设防设计要求详见《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》。（二）结构材料与施工1、给水、排水中建筑物的结构材料与施工要求，应符合现行《建筑抗震设计规范》的规定。8\n2、钢筋混凝土盛水构筑物和地下管道管体的混凝土，不应低于C25。3、砌体结构的砖砌体强度等级不应低于MU10，块石砌体的强度等级不应低于MU20；砌筑砂浆应采用水泥砂浆，其强度等级不应低于M7.5。4、在施工过程中，不宜以屈服强度更高的钢筋替代原设计的受力钢筋；当不能避免时，应按钢筋强度设计值相等的原则换算，并应满足正常使用极限状态和抗震要求的构造措施规定。5、毗连构筑物及与构筑物连接的管道，当坐落在回填土上时，回填土应严格分层压实，其压实密度应达到该回填土料最大压实密度的95%~97%。6、混凝土构筑物和现浇混凝土管道的施工缝处，应严格剔除浮浆、冲洗干净，先铺水泥浆后再进行二次浇注，不得在施工缝处铺设任何非胶结材料。（三）设备1、设置位置（应经建筑、结构工程师认定）（1）生活给水储水池（箱）和泵房宜与消防储水池（箱）和泵房毗邻或合建，以共享出入方便、安全。泵房、储水池（箱）的结构抗震强度应与主体建筑一致。（2）宜设在建筑结构对地震反应较小的部位，如地下室或底层。8\n（3）不应设置在有可能产生次生灾害对设备使用功能有影响的地方，如墙体倒塌、悬吊设备及管道掉落、可能发生水淹等地方。2、设备基础、支吊架和连接（1）应能将设备承受的地震作用全部传递到建筑物主体结构上。（2）基础及支架型式：①固定基础，应与主体结构牢固连接；②隔震基础，防止位移设支护；③挂墙设备，震后要求继续使用的设备，不得设置在填充墙上，应与主体结构相连；④浮放设备，设固定支架。（3）支吊架和基础的埋件、锚固的刚度和强度应满足设计抗震烈度要求（《建筑给水排水设计手册》（第２版）中水箱、水罐直接与混凝土支墩相连的做法有待商榷），使设备在遭到设防烈度地震影响后能迅速恢复工作。（4）水箱、水罐、加热器满水时与地震波会发生共振，可能需要对结构加强。（5）设备与管网的连接应采用柔性，并应有一定的变形余量（主要指水箱、水罐、加热器等与管网连接的进、出水管）。（四）支管安装8\n支管的安装必须与合排水设备的标高、位置的具体要求相符。为确保污水可以畅通的流人立管，就得确保支管安装有一定的坡度。支管的连接件，不可以使用直角三通、四通和弯头，承口应该尽量的逆水流向。要是地下埋设和楼板下部明装的，那就得提前依据图纸要求多做预制，尽可能的减少死口。并且在接管之前，还需要清扫对承口，而且需要将表面上的毛刺打掉。在进行插口向承口内安装的过程中，必须注意要观察周边的间隙是否均匀；一般情况下，其间隙不会小于8～l0mm。打完口后再用塞刀把其表面压平压光。支管安装的吊钩，即能在墙上安装，也能在楼板上安装，其间距要控制在1.5m内。五、结语建筑给排水工程的生活供水系统等在震后仍然需要具备生活供水功能，或者可以迅速将这些功能恢复，并且，在地震过程中还应防止给排水设备和管道发生次生灾害。为达到以上目的，对设备及管道的设置甚至产品构造应采取抗震措施，并应在相应的工程抗震标准中进行规定。参考文献：[1]葛淦洪,赵世明.建筑给排水抗震设计的几个问题探讨[J].给水排水,2013,08:127-128.[2]张伟.探讨建筑给排水设计中的几个问题[J].民营科技,2012,01:272.8