如何做好市政给排水管道设计工作 8页

如何做好市政给排水管道设计工作　　摘要:下文主要根据笔者多年的工作实践经验，结合所参加的多项市政给排水工程，针对市政给水管道设计进行了简要的阐述。希望通过以下阐述，能与各位同仁相互交流，同时今后也能够为类似的工程提供一些借鉴与参考。关键词:管道设计；管材；给水工程；关系中图分类号：TB495文献标识码：A文章编号：给水排水管道设计及管材的设计要求8\n1）给水排水管道的设计，应符合下列要求：①室内管道宜明装。暗装管道必须设置便于检修的设施。②室外管道宜布置在防护范围外。布置在防护范围内的地下管道，应简捷并缩短其长度。③尽量减少建筑物引入管的数量。④给水引入管不应从建筑物基础底面以下接人。⑤管沟底高出建筑物基础底面的高度不宜小于0．50m。⑥管道接口应严密不漏水，并具有柔性。无论管道是明装还是暗装，管材的强度尤其是接口的严密性是防止渗漏和建筑物湿陷事故的第一道、也是非常重要的一道防线。⑦设置在地下管道的检漏管沟和检漏井，应便于检查和排水。⑧埋地排水管道宜采用比一般地区大的坡度和流速，以减少因杂物沉积、管道堵塞造成的漏水。⑨车道下尤其是繁忙车道下的给排水管道宜适当深埋，以减轻上部外来荷载的影响和破坏。⑩自重湿陷性黄土场地内的排水管道上的检查井，宜采用检查口井代替，并设置通气管，以减少检查井井壁和井底尤其是排水管进、出水管与井壁连接处的渗漏。建筑物防护范围，给水排水管道及其附属构筑物，有条件时，宜采用与防护范围内相同的标准。建筑物的稳固和安全固然重要，管道自身的安全和可靠以及室外场地、道路的安全、正常也不容忽视。2）管材的设计要求①铸铁管：铸铁管属于压力流水管道，即管道中的水是在压力的作用下进行流动的，故而其埋深只需满足冰冻线、地面荷载和跨越障碍物即可，对管道内部的水力要素没有影响。因此沟槽较浅，以放坡开槽为主，尽量不加支撑，便于用机械分散下管。由于铸铁管的管节较长，一般为5～6m，其接口间距也相应增大。为了减少开挖土方量，一般开挖的宽度较小，但接口部必须满足接口施工工艺要求，应加宽和加深。8\n②钢管：钢管钢材有焊接钢管和无缝钢管两种。以防腐蚀性能来说可分为保护层型、无保护层型与质地型；按壁厚又有普通钢管和加厚钢管之分。国内最大钢管直径可达DN4000，每节钢管的长度一般在10m左右。金属管道应考虑防腐措施。金属管道内防腐宜采用水泥砂浆衬里，金属管道外防腐宜采用环氧煤沥青、胶粘带等涂料。金属管道敷设在腐蚀性土中以及电气化铁路附近或其他有杂散电流存在的地区时，为防止发生电化学腐蚀，应采取阴极保护措施(外加电流阴极保护或牺牲阳极)。③非金属管材：自应力钢筋混凝土管采用离心工艺制造，依靠膨胀作用张拉环向和纵向钢丝，使管体混凝土在环向和纵向处于受压状态。该管材试验压力规定可在覆土不大于2.0m的埋地给水管道上应用。自应力钢筋混凝土管是借膨胀水泥在养护过程中发生膨胀，张拉钢筋，而混凝土则因钢筋所给予的张拉反作用力而产生压应力，能很好地承受管内的水压，在使用上，具有与预应力钢筋混凝土管相同的优点。预应力钢筋混凝土管是将钢筋混凝土管内的钢筋预先施加纵向与环向预应力后，制成的双向预应力钢筋混凝土管，具有良好的抗裂性能，其耐土壤电流侵蚀的性能远较金属管好。④聚乙烯管。常用的口径为DN32～DN500，聚乙烯管的优点是：化学稳定性好，不受环境因素和管道内输送介质成分的影响，耐腐蚀性好；水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢；相对于金属管材表现密度小、材质轻；施工安装方便，维修容易。同时由于该管属柔性管，对小口径管可用盘管供应，连接时采用热熔对接，连接方式可采用电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接。管道敷设既可采用通常使用的直埋方式施工，也可采用插入管敷设(主要用于旧管道改造中的插入新管，省去大型开挖工作量。2、给水工程的水量预测及给水系统的设计8\n1）水量预测我们首先应预测这个地区的总用水量,确定后减去再生水的用水量即为给水的用水量。我们可以通过以下5种方法进行预测:①城市单位人口综合用水量指标法;②城市单位建设用地综合用水量指标法;③人均综合生活用水量指标法;④不同性质用地用水量指标法;⑤现有水量增长预测法。综合以上各种方法的预测值,分析各自的异同,去掉偏差大的数值,可确定出本地区的规划总用水量。总用水量减去再生水用水量后,即可得到给水的用水量。但在确定总用水量时我们必须综合考虑以下几个因素:①在总体规划中对本地区的重要性及功能定位;②外部水源供水保障情况;③现状用水情况及当地用水习惯。这些因素都会对水量预测时指标值的选取产生决定性的影响。2）给水系统的设计8\n①给水系统分区:当供水范围很大时,有时会存在供水距离很长或供水分区内存在局部高点的情况,若仍采用统一的供水系统则会出现管网末端或局部高点上的水压过小,甚至供水不能到达局部高点的问题。这时最好的方法就是进行压力分区,将高程相差不大的地点及位置相对集中的区域划分到一个供水分区,给水通过低区供到高区的加压泵站的进水池,由加压泵站二次加压向高区供水,个别高点满足不了最小服务水头时由其地块内部的单体设计时解决。高区和低区在末端可通过常闭的阀门进行分隔,这样可增加特殊时期的供水保障。②给水管网布置:给水工程进行管网布置时应先分析给水厂和用户的位置关系,先进行干管的布置,再进行支管的布置。干管布置时应遵循主干路优先,靠近大用户的原则,若建设单位有市政道路的近期实施计划时,干管也应尽量布置在这些路上。③管网平差:常用的方法有哈代·克罗斯(Hardy-cross)法、牛顿·菜福逊(Newton-Raphson)法、线性理论法(Linear-Theory)。目前大多采用软件辅助进行管网平差,极大地提高了运算速度和准确性。无论采用何种方法,我们都需要先对给水管网的管径进行预估,再输入节点流量、节点高程及管道长度等参数,分别进行高日高时计算、消防校核、事故校核。若建设单位有市政道路的近期实施计划时,还应对近期实施的给水管网进行平差校核。④给水管道的设计:a.给水管位的布置原则。管道的位置既要考虑将来检修和维护的方便,又要考虑各种管线的施工顺序(一般都是靠近机动车道的管道先施工),还要考虑到消火栓和排泥阀井的布置要求,所以目前在全国大多数地区将给水管道布置在人行道距侧石较近的位置或隔离带内。这样能巧妙地满足相关规范中“消火栓距路边不应大于2.08\nm”的要求,同时排泥湿井中的水可就近流入雨水口。b.管道埋深的设计。管道的埋深设计时应考虑到管道的结构安全、防冻的要求、与其他管道交叉时的避让及造价因素。简单地说就是不能太深,同时要保证结构安全和在本地区常年冻土层以下。若是在丘陵地区或山区由于道路纵坡较大,某个路口可能前后高差近2m,这时在设计文件中应对最小覆土做出要求,以防因设计时疏漏了路口纵坡,而使给水管道埋深过浅。c.节点的布置原则。给水管道的节点相对于排水管道少,大致有阀门井、消火栓、放气阀井、排泥阀井和预留支管等。阀门的布置以能控制给水,尽量少为原则,因为多一个节点就会多一个漏水的可能性。根据相关规范“配水管网上两个阀门之间独立管段内消火栓的数量不宜超过5个”,确定市政道路上阀门间的最大间距。消火栓的布置应满足相关规范中的相关要求,当给水管位距侧石距离大于28\nm时,还应设计支管安装的消火栓,将消火栓引向路边,若采用地下式消火栓时还应考虑消火栓井对其他地下管线的影响。放气阀井布置在管道的最高点或者输水管道的每隔一定的距离处,这就需要在进行管道纵断面设计时避免出现大的起伏,尽量保持同一个坡度,使放气阀井的个数合理。排泥阀井布置在管道的最低处,方便检修时能放空管道或冲洗管道后及时将“脏水”排出。⑤管材的选择:目前市场上市政用给水管材很多。在管材选择时应充分考虑当地的习惯做法、当地管道安装部门的施工经验及能力、水力条件、工期要求及造价因素。⑥基础和回填要求:根据所选用的管道及接口情况,确定管道基础形式及回填要求,要遵守所选用管材的规程或国标,还有相关规范中的相关要求。3）配水管网设计流量配水管网设计流量，视有无水塔或高地水池及其在管网中的位置而定。对于无水塔(高地水池)或设有网前水塔的管网，设计流量按最高日最高时用水量计算。当设有对置水塔或网后水塔(高地水池)时，管网设计流量按最高时从泵站和水塔流人管网的流量计算。3、市政给水排水管道设计的技术措施1)沟槽支撑与拆除①支撑类型。开挖较窄的沟槽多采用横撑和竖撑，水平挡土板的布置又分断续式和连续式两种；湿度小的勃性土挖土深度小时，可用断续式水平挡土板支撑；松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑。②板桩是一种支护结构，可用它来抵抗土和水所产生的水平压力，既挡土又挡水。当开挖的基坑较深、地下水位较高又有可能出现流砂现象时，如果采用井点降水方法，则宜采用板桩打人土中，使地下水在土中渗流的路线延长，降低水力坡度，阻止地下水渗人基坑内、从而防止流砂产生。在靠近原有建筑物开挖沟槽时，为防止原有建筑物基础下沉，通常也多采用打板桩的方法进行支护。2)施工要求8\n①支撑要牢固可靠，符合强度和稳定性要求；支撑应随着挖土的加深及时安装，在软土或其它不稳定土层中，开始支撑的沟槽开挖深度不得超过1米，以后开挖与支撑交替进行，每次交替的深度宜为0.4-0.8米。②支撑板安装应与沟槽壁紧贴，当有空隙时应填实，横撑板应水平，立排撑板应顺直，密排撑板的对接应严密；支撑应经常检查，当发现支撑的构件有弯曲、松动、移位等迹象时应及时处理，特别是雨季和春季解冻时期更应加强检查。③支撑拆除前应对沟槽两侧的建筑物、壁槽进行安全检查，并应制定拆除支撑的实施细则和安全措施；支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行，且在拆除后及时回填夯实；拆除单层密排撑板支撑时，应先回填至下层横撑底面，再拆除下层横撑，待回填至半槽以上，再拆除横撑。4、结论综上所述，当今紧缺的水资源已经成为制约城市发展的重要因素，因此，市政建设要依照科学发展观，以便建设资源节约型城市，在市政给排水设计过程中要有环保、节约水资源的理念，提高给排水工程设计的质量，确保城市居民饮用水安全，城市环境以及城市的可持续发展。8