浅议市政给排水管道工程的结构设计 5页

浅议市政给排水管道工程的结构设计（苏交科集团股份有限公司，江苏南京211100）木文主要从现场踏勘、管道结构设计内容和管道结构设计中需要考虑的问题这几个方面做了详细的阐述。关键词：市政给排水；管道工程；结构设计!/•■、刖目随着经济的快速发展，我国的城市化步伐不断加快，市政工程逐渐增加并完善。其中给排水工程在市政工程中占有很大比例，对人们的生活和社会的问题发挥着非常重要的作用，因此对给排水工程应当高度重视。给排水工程最重要的部分就是管道结构的设计，这是一个实践经验和能动性相结合的过程，在满足相关规范要求的前提下，掌握设计中应当注意的问题，然后根据实际情况进行现场勘查和测量，从而保证管道工程结构设计的经济合理。1现场踏勘给排水管道距离比较长，有些管道要穿越城镇密集IX，有些要跨越山脉和河流，还有的会横跨公路和铁路，因此地形条件比较复杂，对其进行现场勘查就十分有必要。如果不及时勘查地形或者地貌情况，那么对于管道的结构设计就会考虑不全面，对于给排水工程的整体质量也会产生一定的影响。在进行现场勘查时，结构设计人员应当同给排水和概预算等专业设计人员一同参谋，并选择合适的线路，根据当地的实际情况在施工图纸中进行科学设计，还要注意对个别疑难地进行重点勘查和设计。现场踏勘这一工序在市政给排水管道工程结构设计中是必须可少的，而且是非常重要的工序，需要专业设计等人员积极参与，并进行选线工作，踏勘以后提出专业意见以供给排水平面设计参考，从而保证管道结构设计的科学性和规范性。2给排水管道结构设计和相关技术\n2.1给排水管道分类概述市政给水管道主要包括输水、配水管道等等，是为居民提供用水的基本设施，给水管系统是城市的互动的重要命脉，给水管网的合理性设计直接影响到这个城市居民日常生活能否正常进行，于此冋吋也影响着给水系统的安全运转和给水系统实际应用的经济适用性；排水管道是指输送未经处理或经过处理后的生活污水、生产污水管道，输送截流雨水的雨水管道和雨水、污水等合并排放的合流管道。2.2输水管道因为根据城市的需要，要把水从水源地传输到水厂，管道系统上一般不允许有其他出水U。其输出方式可按水头高差采用重力流或者压力管道输送，苏压力大小需根据具体场地标高等因素根据技术经济比较确定。2.3配水管道配水管道的作用十分的明显，就是和输水管道截然相反的作用，它和输水管道相互的配合，把水量送往市政的每个用水位置。配水管道能够依据管道直径的粗细分为接户管、分配管和干管，这三种类型分工不同，各有作用。干管的管道直径大概为100mm,但是在一些城市也奋出现200mm干管，它的作用就是要把水输送到市政内的用水区，为用户提供大量的水量。分配管主要是存在于城市的每一条街道下，最主要的作用就是把干管中的水量分别输送到各各需要的小区内。接户管主要的职责是把客户端和连续配水管进行接通，所以就被称为进户管。2.4排水管道排水管道一般采用重力管，当遇到下游出U高程不能自流排放必须加压提升水头的，需设计加压泵站,加压泵站出水管则需采用专用压力管道，内压则根据具体地形及处理工艺流程确定。2.5管材的结构分类市政给排水埋地敷设的管道在管顶及两侧土压力作用下，管环结构中的弯矩、剪力等内力由管环结构本身的强度和刚度承扪，管顶点的最人变位不人于\n1%的管材，属于刚性管。而管道在管顶上部垂直压力作用下，管环产生的垂直向(竖向)变位导致水平向直径相应的向两侧伸长，而此伸长受到管环两侧土压力产生的抗力来平衡。这种管道和土共同作用支承管顶上荷载的管材属于柔性管。2.6埋地管道结构上的作用管道结构上的作用主要包括管道自重、管内水重、管道受到的水和土的竖向及侧向压力、地面活荷载等。管环的自重可根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009现行版本的规定采用，当采用塑料管道、钢管，由于其重量较小，一般情况是可以忽略不计的。管内水重可按管内满水计算，但是相对于管道受到的土压力或压力管的内水压力，中小管径的管道，管内水重也可忽略不计。管道上的土竖向压力可按《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332现行版本中相关条文进行计算。其对于刚性管道，管顶竖向土压力标准值(kN/m)Fsv,k=CcγsHsBc,Cc为填埋式土压力系数，当设计地面不高于原状地面吋，可取1.2;当设计地面高于原状地面吋，根据具体高差情况，可取1.3〜1.4;对于柔性管道，管顶竖向土压力标准值(kN/m)Fsv,k=γsHsBc,此公式即为管上土柱体重，也就是对埋地柔性管，管上土压力与开槽宽度及回填高度等条件的影响不大。管道上的土侧向土压力对于埋设在地下水位以上的管道，管侧土压力标准值(kN/m2)Fep，k=KaγsZ,Ka为主动土压力系数，对于砂类土或粉土可取1/3,对于粘性土可取1/3〜1/4;而对于埋设在地下水位以下的管道，管侧土压力标准值(kN/m2)Fep,k=Ka[γszw+γ's(z+zw)],γ*s为地下水位以下管侧土的有效重度(kN/m3),可按10kN/m3计算。地面活荷载包括地面车辆荷载及地面堆积荷载，在设计吋不需冋吋考虑，应择其人者计算。地面车辆荷载可根据《城市桥梁设计荷载标准》现行版本的规\n定进行计算，车辆荷载传递到不同埋地深度结构上的竖向压力标准值需根据《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332现行版本的相关规定进行计算。3管道结构设汁中需要考虑的问题3.1管道渗漏问题市政工程给排水管道设计中应当考虑的问题之一就是管道的渗漏，管道的渗漏可能由多方面的原因造成的，概括来讲，主要有两方面原因：一方面，管道材料自身的问题，为了降低成本而使用一些不合格、砂眼和弯头质量不过关的材料，在使用的过程中由于达不到工程规定的要求，因此很容易造成管道的渗漏；另一方面，施工的组织管理存在缺陷，在施工过程中如果不对监督施工状况进行及吋的监督，施工人员就会放松警惕，安全和质量意识就会下降，这样就很容易造成管道接U由于缺乏严格密封导致管道滲漏。针对此，在今后的管道设计和施工中应当根据不同的施工环境来选取不同材料的管道，从而降低管道漏损的概率。在管道材料中经常使用球墨铸铁管等，这种材料具奋管壁厚、环向刚度大和耐腐蚀等优势，尽管成本比较高，但是使用寿命很长，因此成为优先选择的材料。此外，要加强对施工过程的监督，不断增强施工人员的质量意识，一旦出现问题要及吋纠正，从而保证管道的施工质量。3.2管道堵塞问题市政工程给排水结构设计中应当考虑的问题还有管道的堵塞，管道堵塞也是经常发生的问题。管道一旦堵塞，污水和雨水等将得不到及吋的排泄，给人们的日常生活造成很大不便。具体来讲，管道内部很容易进入地面上的垃圾，经过水流的作用以后会在弯头等处汇集，由于清理不及时，这些垃圾就会淤积起来，最终导致管道堵塞。因此针对垃圾堵塞管道的情况，在今后的给排水工程施工过程中，如果不进行安全工作那么可以用麻袋缠缚在管道的接口处，在它的上面盖上木板，这样垃圾就不会进入到管道内。再者如果不慎垃圾进入管道造成堵塞，要及吋换管道，还应当对周围地区的管道及吋进行检查，从而减少不必要的损失；另一方面，还要优化管道的设计，可以适当增大管道的内径，从而减少管道堵塞\n的发生。3.3给排水管道设计中的其他问题在给排水管道设计中除了上述量大需要注意的问题以外还应当注意在用户管线出口建立格栅、在检查井底设置沉淀地以及在检查井内设置闸槽等问题,只有这样才能保证给排水管道设计更加科学合理，才能保证整体施工质量。4结语综上所述，市政给排水管道的结构布置形式多样，但在进行设计的吋候还是要考虑详细，依据基本的设计规范，结合城市的实际情况来选择最为科学合理的设计方案，只有将给排水工程管道设计的合理，保障了城市给排水的正常运转，才可以保障城市经济发展的稳定向前。参考文献：［1】黄彬.市政给排水管道工程中的结构设计［」］.科技创新导报，2009(16)［2】刘壮壮.市政给排水管道工程设计与施工初探［」］.科技传播，2011(06)［3】李煜新.浅谈市政给排水管道布置设计及技术措施［」］.科技创业家，2014(03)