市政給排水管道工程中的結構設計探討

[內容摘要] 市政給排水管道的結構設計是一項施工經驗和能動性的相結合的工作，在結構設計中要求結合實際的施工狀況，滿足相關的規范要求，并對設計的關鍵要點重點把控，選擇最優的結構設計方案，同時進行充分的市場調查和經濟技術對比，做到工程材料的質量優良。本文重點闡述了了給排水管路的設計內容，并探討了結構設計中的其他注意問題。

[關鍵字] 市政給排水管路、結構設計、勘察技術

市政給排水工程的質量直接關系著整個城市的給排水系統，對于城市的正常運行、道路建設、交通運輸安全的作用巨大。因此，相關的從業單位要重視市政給排水管道工程的重要性，在設計結構方案時，綜合考慮實際的工程狀況，尤其是場地周圍、氣候變化、地下管線和電纜的情況，在保證工程施工質量的同時，避免其他因素影響給排水管路工程設計方案的實施。

一 現場踏勘

市政給排水管路工程的建設距離相對較長，需要穿過城市密集區，施工場地周圍的周圍車輛對施工帶來了極大的不便，如果施工之前現場勘察工作不到位，就會對管道工程建設中可能面臨的困難估計不足，進而影響了施工質量和施工進度。在市政給排水管路工程中，要綜合考慮復雜的交通狀況和城市地下電線的分布，結構設計人員應當和給排水施工人員、專業預算人員、市政交通人員一同進行實地的工程概況勘察，了解管道線路的通過地帶的交通狀況和地質概況，必要時在施工圖上對于個別的疑難地段重新踏勘。

二 測量和地勘要求

測量和地勘要求是要準確的了解給排水管路沿線的地質狀況、地形外貌和地下水水文狀況，另外提供準確的地形和水文地質資料。

2.1 勘探點間距和鉆孔深度

勘探點的應均勻的分布在管道的中線上，不得偏離中線，同時根據的地質的變化和施工現場的狀況確定合理的間距，一般采用的間距是30到100米，對于地形較為復雜的地段，適當的縮小間距。此外鉆孔的深度要達到管道埋設深度的1m以下，到管道周圍的水位較高或者是河流周圍時，要增加鉆孔的深度，一般要求鉆孔深度在河床沖刷深度以下2—3m。

2.2 提供勘探成果要求

查明管道埋設深度內的土層的特性、地層成因、巖石厚度等，并明確劃分不同地質的分界線，同時調查的巖石強度和分化破碎程度對于給排水管道的影響，判斷巖石是否會破壞管道的結構，調查管路沿線發生土層斷裂、滑坡、崩塌、泥石流的概率以及發展趨勢，并判斷對于給排水管路的威脅指數；查明管道沿線的地下水位的水文狀況，查明垮河流岸坡的穩定性，河床兩側的底層巖石和洪峰淹沒范圍。

三 結構設計內容

3.1結構形式

管道結構的設計形式應當由給排水專業機構完成，同時在結構設計匯總參考管道的用途，對于管道中輸送的不同液體，確定是給水還是排水工程，選用不同的設計標準。而且管道的工作環境、管道的規格、輸送液體的流量、埋設深度、地下水文狀況、經濟指標等方面的因素也是結構設計中必須要考慮的因素。鑄鐵管、玻璃鋼管等；而非承壓管道采用混凝土管、鋼筋混凝土管、砌體蓋板涵、現澆鋼筋混凝土箱涵等；污水管路的結構設計選用的是大口徑的管路，而且優先使用抗腐蝕能力強的管道，如玻璃鋼管、UPVC 管、PE 管等。對于特殊的負荷承載較大的路段，要采用抗壓能力強的管道，如橋梁、河渠、公路段等局部地段非承壓管也采用鋼管等形式。

3.2結構設計

根據管道施工中管道規格、埋設深度、地面承載力等工程條件，嚴格計算管道的強度和剛度，同時提供管道壁厚、管道等級、結構配筋圖，對于特殊要求的管道，要進行加固處理，保證其強度和剛度符合實際的工程使用，并根據實際情況選用加固措施，確定加固的位置和程度，在給排水管道中，常采用的加固措施是混凝土包管。

3.3敷設方式

敷設方式的選擇應當結合埋置深度、地面地下障礙物確定，通常采用的敷設方式有：溝埋式、上埋式、頂管及架空等，當工程的不便于采用溝埋式敷設方式時，可以用頂管和架空方式，總之，施工方式的選擇要參照實際工程狀況。

3.4抗浮穩定

部分市政給排水管路施工中，會出現地下水位較高的情況，尤其是在施工期間降水較多或者施工地區的氣候多雨等，管道敷設的地段會出現漂浮現象，嚴重影響了管路施工的質量。因此在結構設計中要重視抗浮措施，避免這一現象的出現。

3.5抗震設計

3.5.1 場地和管材的選擇

在結構設計中，管路基線的選擇要盡量避開抗震性能不足的場地、地基，減少對管路結構完整性的破壞，如果是不可避免，則必須要對這一地段的地基進行特殊處理，同時選用抗震性強、抗拉性強、延展性強的管道，并做好管道的防腐蝕工作，避免由于土層振動、位移對管路結構產生影響。

3.5.2 構造措施

在管道結合處設置柔性連接，砌體材料要滿足管道結構要求的抗震強度，增強整體的抗震性能和結構剛度，減少地震的影響形變。對于圓形給排水管設置不小于120度的混凝土管基，管道接口采用鋼絲網水泥帶，管道穿越構筑物時應在管道與套管的縫隙內填充柔性填料。

3.5.3 地基處理

對于特殊地段的地基處理至關重要，首先要測定地段的工程參數，畫出地基處理的平、縱斷面圖，注明樁號、基底高程、溝槽范圍、地下水位等，確定需要處理的地基范圍，然后根據測量的數據，根據不同的地質情況和厚度采用合理的處理方法，如：換填、拋石擠淤、砂石擠密、水泥攪拌樁、灰砂樁、木麻黃樁等方法。

四 給排水管道設計中的其他問題

除了加強市政給排水管路的結構設計工作，還要采取一些措施，避免給排水管路中出現堵塞現象，具體的措施如下：

4.1在用戶管線出口建立格柵

工程建設中出現的纖維、塑料等沉積物、懸浮物、漂浮物的存在給管道建設、維修、疏通等作業帶來了極大的困難，特別是抽升泵站中如果進入漂浮物就會造成水泵葉輪堵塞、磨損損壞現象的發生，雖然已經采取了減小格柵條之間的間距 ，但是還是不能避免更小的雜質進入。為了解決上述問題，建議在庭院或住宅小區的管道出口處設置簡易人工攔污格柵，定期進行清理、清掏，從源頭上控制漂浮物進入市政管網，以減輕市政管網維護管理的工作量。

4.2在檢查井井底設置沉淀池

要革新傳統的檢查井方法，將井底改為沉淀式，井底下沉 30～50 cm。這樣中的沉積物多數會沉積在檢查井中，不至于流入下游管段，只要定期清掏檢查井內的沉積物即可，減少了管道維護作業的工作量。這種做法也可用于雨水檢查井。

4.3在檢查井內設置閘槽

給排水管路中的流量和流速均較大，對管道的維修工作帶來諸多不便，為了方便維護作業，建議干管的管道交匯處檢查井、轉彎處檢查井或直線段的每隔一定距離的檢查井內根據需要設置閘槽，利用閘槽控制水流的流量，當有施工需要時，便利用閘槽切斷給排水管路的水流，為維修施工帶方便。

五 總結

市政給排水工程質量好壞直接影響到了整個城市的發展狀況，對城市運作、道路建設、交通安全等多個方面都有顯著的作用，但是在實際的工程中，市政給排水管道建設中存在著較多的結構問題，所以在工程結構設計中，要綜合考慮施工周圍環境、地下電網鋪設等因素，保證管道結構設計的科學性，全面性。以上是本人的粗淺之見，由于本人知識水平有限，文中如有不當之處還望不吝賜教。

[參考文獻]

[1] 童新國.給排水管道工程中的結構設計[J].工程結構與施工技術，2008年12月.

[2] 周世鵬.淺析市政給排水管道工程中的質量控制措施[J].建筑工程，2011年1月.

[3] 黃 彬.市政給排水管道工程中的結構設計[J].科技創新導報，2009（16）.