濕陷性黃土地區某項目給排水管道設計

任海霞

本文結合實際項目對濕陷性黃土地區給排水管道的設計進行了闡述，同時指出了濕陷性黃土地區給排水管道設計中的要點。另外，也發現現行《濕陷性黃土地區建筑規范》GB50025-2004中存在的不足，建議在實際項目設計中，一方面應嚴格參照規范中相關技術要求，另一方面也應多借鑒近些年來在濕陷性黃土地區設計和施工中取得成功的案例，綜合考慮經濟成本、施工難度以及技術復雜程度，從而確定最優的設計方案和施工方法。

據有關研究數據表明，我國黃土地區面積為635280km2，其中四分三的面積為濕陷性黃土。濕陷性黃土在我國分部較為廣泛，我國山西、陜西、甘肅各省的大部分地區均為濕陷性黃土，其它如河南、河北、內蒙、新疆、寧夏、遼寧等省均分布有濕陷性黃土。

一、濕陷性黃土特性

濕陷性黃土顧名思義為黃土被水浸濕后，土體結構遭到破壞，從而發生土體顯著附加下沉，引起建筑物不均勻沉降或是坍塌。濕陷性包括自重濕陷性和非自重濕陷性。自重濕陷性黃土較非自重濕陷性黃土危害要大，因自重濕陷性黃土無需外部附加壓力的作用，僅在自身重力的作用下受水浸濕后便可發生塌陷。只有在外部壓力或外部壓力與土體自身重力的共同作用下，才能使非自重濕陷性黃土發生顯著下沉。另外，由于濕陷性黃土地區大部分抗震烈度都在7度以上，所以該地區往往存在濕陷和震陷雙重危害，因此，濕陷性黃土地區的設計標準較其它地區要高，防止地基濕陷的措施也較為復雜，在給排水管道設計方面的要求也更為嚴格。

二、工程概況

本文結合陜西省寶雞市某實際項目對濕陷性黃土地區給排水管道的設計進行探討。工程總占地面積約2100畝，前期規劃建設10座酒店和108個規模不等的湯池。酒店建筑全部為多層公共建筑，現就其中的一座五星級酒店項目展開討論。五星級酒店占地面積109畝，建筑面積約4萬m2，建筑高度18m。根據該項目地質勘查報告顯示，該地區建筑抗震設防烈度為7度，濕陷性等級為Ⅳ級自重濕陷性（很嚴重）。根據GB50025-2004《濕陷性黃土地區建筑規范》（以下簡稱《濕陷性規范》）第3.0.1條的規定，將此五星級酒店劃分為丙類建筑。

防止濕陷的措施：

建筑物防止濕陷的措施有：“地基處理措施、防水措施和結構措施”。地基處理措施主要包括部分或全部消除濕陷量。考慮成本和后期運營等因素，并結合《濕陷性規范》第6.1.1條的規定，本項目采用素土擠密樁技術部分消除濕陷量。防水措施包括基本防水、檢漏防水和嚴格防水措施。結構措施則是在建筑物結構設計方面采用不同基礎尺寸或者不同樁長等，使建筑物的不均勻沉降得以減小或其結構能適應地基的變形。一般在地基不做處理或是只做部分消除濕陷量時才考慮采用防水措施和結構措施，用以彌補地基處理的不足。

《濕陷性規范》第5.1.1條明確指出各級濕陷性黃土地基上的各類建筑應滿足不同的設計措施，Ⅳ級濕陷性黃土地基上的丙類建筑，地基處理應符合相關要求外，還應采取結構措施和撿漏防水措施。參照圖集《濕陷性黃土地區給排水檢漏管溝》04S531-2中的規定，管溝分檢漏管溝和防水管溝，如下表所示：

濕陷性黃土地區給排水檢漏管溝種類及型號表

由表可知，Ⅳ級自重濕陷性黃土地區的檢漏管溝需采用C型嚴格防水管溝，除執行檢漏防水措施外，還應執行嚴格防水措施。

三、給排水管道設計要點

1.管材及接口

由于管道接口和管材損壞發生滲漏而引起的濕陷事故率僅次于場地積水引起的事故率。所以，在給排水管道設計中，對管道本身的強度及接口的嚴密性均有要求，即“管道接口應嚴密不漏水，并具有柔性。” 《濕陷性規范》要求：“壓力管道宜采用球墨鑄鐵管、給水鑄鐵管、給水塑料管、鋼管等。自流管宜采用鑄鐵管、塑料管等”。本項目室內冷、熱水管采用薄壁不銹鋼管，管徑＞DN100采用溝槽式管件連接，管徑≤DN100采用單卡壓式不銹鋼管件連接，密封圈采用三元乙丙橡膠。室內排水管采用柔性機制鑄鐵管，承插式法蘭壓蓋接口，橡膠圈密封。室外給水管采用PE（100級）管，電熔連接。室外污廢水排水管道采用雙壁波紋管，彈性密封圈承插連接。

2.管道敷設方式

《濕陷性規范》中要求：“室內管道宜明裝，暗敷管道必須設置檢修設施。室外管道敷設方式需分防護距離內還是防護距離外”。但防護距離的要求主要針對消除部分濕陷量的乙、丙類建筑和不處理地基的丁類建筑。室外埋地管溝與建筑物之間的防護距離參考《濕陷性規范》第5.2.4條表格中的相應數據，結合丙類建筑和Ⅳ級濕陷性等級，本項目防護距離可確定為9m，防護距離內的管道采用C型嚴格防水鋼筋混凝土管溝。單管管溝寬800mm，雙管管溝寬1000mm，管溝高度600mm，溝內底距管底100mm。管溝溝底坡度不小于5%并且坡向檢漏井。室內出戶排水管與室外排水管網連接的第一個檢查井采用排水雙聯井。給水入戶管在防護距離內的管溝末端設檢漏單井。屋面雨水直接排入室外雨水管網，以防止雨水排入室外散水后對地基造成濕陷性隱患。

3.管道基礎及防腐

濕陷性黃土地區管道直埋鋪設已取得了很多成功的經驗，但在直埋敷設中也存在一些問題，需要采取一定的工程處理措施。首先，管道應盡量敷設在防護距離外且應避開地質不良地段，管線周圍應保證不積水。對于重要建筑或高層建筑周圍敷設的直埋管道，可采取電訊撿漏系統。其次，需結合工程實際對直埋管道的地基進行處理。在溝槽開挖時，應選取合適的開挖方式和支護方式，減輕施工擾動對溝槽周圍濕陷性黃土的破壞。對直埋敷設的金屬管道，可采用夯實法直接夯實管道下的土層。其它直埋管道可在管基底部做灰土隔水基層，以防止濕陷。對于防護要求更高的直埋敷設的管道，需采用鋼筋混凝土或混凝土墊層。《濕陷性規范》中指出：“對埋地鑄鐵管應做防腐處理。對埋地鋼管及鋼配件宜設加強防腐層。”

四、結語

濕陷性黃土地區在我國分部較為廣泛，該地區項目設計的標準和施工難度較其它地區要高，設計中應嚴格參照相關規范要求，同時也應該多借鑒近些年來在濕陷性黃土地區設計和施工中取得成功的一些案例，除對建筑物結構及地基采取可靠的處理措施外，還應對管道的鋪設采取必要的防水、防腐和抗震等措施。應綜合考慮項目的經濟成本、施工難度以及技術復雜程度，從而確定最優的設計方案和施工方法。