市政給排水管道工程的結構設計研究

張海濱

摘要：給排水管道工程在市政工程建設當中發揮著極為重要的作用，隨著時代的發展，在其結構設計方面得到了不斷優化提升，設計人員通過理論與實踐相互印證，不斷總結新的設計方案，如今已經取得了顯著的成效，本文主要針對給排水管道工程結構設計的技術以及其要點進行簡單分析，希望能夠為促進市政排水管道工程發展奠定基礎。

關鍵詞：給排水;管道工程;結構設計

市政給排水管道工程，對于維護城市的穩定發展，保障人民正常生活具有極為重要的意義和作用，給排水管道的質量對人們日常的生活具有較大的影響，在給排水系統運行的過程當中，需要不斷檢查維修，才能夠保障其正常工作。因此，在市政工程方當中是極為重要的項目，要結合當地具體情況，科學合理地開展結構設計，并按照嚴格要求展開施工，才能夠有效提升工程整體質量。

一、市政給排水管道工程結構設計之前的準備

（一）做好勘察工作

為了保證設計的合理性，在設計之前一定要詳細查看當地現場的實際情況，根據具體情況展開結構設計，能夠有效保障工程質量。

在具體勘察的過程當中，會發現有不同類型的路段，包括公路、鐵路、山區等等，針對于這些路段，需要做好管線的鋪設以及穿越工作，因此一定要做好詳細的勘察，并選擇最適當的路線，并結合工程造價做好成本預算工作，這就需要預算人員能夠與勘查人員共同完成勘察工作，在了解實際情況的基礎上，進行有效設計。

如果遇到一些復雜地形，則需要反復勘察，做好信息存儲工作，以方便后續分析。通過詳細的勘察，能夠為具體結構設計提供有效的數據依據。因此，在整個市政給排水管道結構設計的過程當中，是極為重要的工作流程，需要勘查人員認真對待，進而為設計提供科學合理的建議。

在結構設計之前，勘察部門需要為設計人員提供準確的地質數據資料，因此在勘察的過程當中，一定要注意信息數據收集的準確性。

在勘察的過程當中，要明確現場的河流跨度，對岸邊的穩定情況進行有效確定，并詳細掌握其水位信息，對水位的變化以及水分布的范圍進行有效勘察。若有巖石分布的地帶，要對巖層進行有效勘測，進而為管道設計奠定良好的數據基礎。結構設計人員需要在前期對擬鉆孔處進行初步判斷，提交勘察單位，最終由勘察單體確定準確位置，并編制勘察報告。提交結構設計人員進行下一步設計工作。

（二）給排水專業前期設計資料

市政給排水管道工程結構設計需要給排水專業提供設計資料，如管道標高、管道承壓情況等。對這些資料的整理后，有一個初步判斷，具體到每一段管道的施工方式的最優選擇應與給排水專業相互溝通，滿足給排水專業的需求。

二、市政給排水管道工程的結構設計的內容

（一）管道材料設計

在進行給排水管道設計的過程當中，首先要根據實際情況選擇適合的材料，并根據現場特點以及管道的用途等，進行有效設計，在設計時，對其口徑、流量以及埋入深度等都要進行有效設定。

例如，針對于自來水廠進行管道設計的過程當中，考慮到其作用，對其材料的選擇可以選擇鋼制材料、鑄鐵材料、PE管等等，這些材料都極為符合排水管道的設計要求;而在污水廠中對排水管道進行設計時，要考慮到其具體應用情況，為了減少經濟支出，在設計時可以采用混凝土結構（如圖1所示）或鋼筋混凝土結構，能夠保證管道得以正常運行;而在公路、鐵路等一些路段進行設計的過程當中，由于其需要承受較大的壓力，因此在設計時可以采用鋼管，提高其承壓能力。由此可見，針對于不同的情況，需要進行針對性管道設計，如此才能保證其能夠正常工作。

（二）管道結構設計

在管道結構進行設計之前，已經做好了一定的準備工作，對其負載以及埋入深度、承受壓力等，都已經做了詳細了解。在此基礎上，還要對管道的強度進行有效計算。如此才能夠選擇正確的管道結構配置，確定配筋率。經過科學計算，如果發現管道需要進行加固處理，則可以根據實際情況，選擇科學的加固模式。在目前，給排水管道設計制作的過程當中，一般采用混凝土包管等方式。

（三）管道敷設

在管道敷設的過程當中，也要對地面、地下環境進行有效檢查，避免在敷設的過程當中，由于障礙物，而使管道受到損壞。在實際敷設的過程當中，可以通過架空、頂管以及溝埋的方式進行管道鋪設。在目前給排水管道工程施工過程當中，主要采用溝埋式敷設方法，如圖2所示。

（四）減震設計

在以往管道敷設的過程當中，尤其是在地震帶，極容易由于地震而使管道發生破裂的情況，為了有效解決這一問題，針對地震區域進行管道設計的過程當中，要對其減震功能進行有效設計。

由于一些管道必須要經過地震帶，因此在設計時對于管道材料的選擇，一定要更加注重，選擇延展性好、強度高、不易折斷的材料進行設計，還要具備耐腐性，如此才能夠有效避免地震而使管道發生損壞。在實際建設的過程當中，可以采用鋼筋混凝土管道，如此能夠有效提高管道強度。

（五）構造方法

在管道構造的過程當中，首先要對其地基做好設計工作，在進行設計的過程當中，要根據地質及管材情況考慮基礎的形式，除此之外，還要根據給排水專業提供的設計圖，對基底輪廓進行科學設計，并將地質單元以及樁號等等，做好細致標注。還要考慮到，地下水位、土層結構的影響，都要在設計圖中進行詳細注明。如此在具體施工的過程當中，才能夠保證管道的正常敷設。而針對于需要承擔壓力的管道來說，則要做好支墩的設計，需要針對其壓力系數進行科學計算，根據計算數據對支墩的大小進行有效設計。

三、市政給排水管道工程的結構設計技術要點

（一）頂管選擇

在頂管結構設計過程當中，需要按照實際情況對頂進管進行科學選擇。一般在選擇時要考慮到頂管的長度與直徑，根據工程所需進行合理的確定，如果需要對頂管進行加固處理，則需要根據現場情況進行科學分析，在進行頂管結構施工的過程當中，對于施工人員也具有較高的要求，若是選擇長管，則能夠使其保證在一條直線上，然而一旦出現偏離，會與設計的路線發生不吻合現象，難以歸正，因此需要加增開挖等步驟，這也會導致施工成本大大提升。若選用短管，則能夠很好的控制工程，在實際施工當中可以根據實際情況，對頂管進行有效選擇。

（二）開挖管結構施工設計

在對開挖管結構施工過程當中，對其管道的寬度要保證在50cm以上，在進行開挖的過程當中，一定要保證土層的穩定，經過實踐施工發現，很有可能會出現過挖的情況，一旦出現該類問題，則需要立即改變施工方法，在開挖工作完成之后，也要做好排水工作，以免在開挖管道當中存在浸水問題。在開發前一定要對工程進行科學合理的設計，尤其是在交通方面，要做好交通引導規劃，進而為開挖工程奠定良好的交通基礎，在開挖時要嚴格按照設計依據做好結構防護工作，避免受到外部破壞，在開挖之前也要詳細查看圖紙，避免在開挖工程進行時，與實際路線發生偏移，對其它結構造成沖擊。

此外，還要做好回填工作，在溝槽挖掘的過程當中，要保證層次分明，結夠對稱，在回填時要做到夯實，當其高度小于0.2m時，可以使用夯實機進行，在埋設工作完成之后，要對回填土之上做好防護處理，以免被沖刷。

（三）牽引管設計

在使用牽引管進行施工過程當中，可以選用鋼管或者PE管，直徑要小于600mm，在使用牽引管施工時，要詳細查看土質，若土質碎石較多，則不適合運用牽引管施工。

結束語：

總而言之，給排水工程對于城市人民的生活發展具有極為重要的意義，因此在對市政給排水管道進行結構設計的過程當中，一定要注重選擇高質量的管道材料，并且根據當地的實際地質情況，做好有效的勘察工作，為管道結構設計提供準確的數據依據，進而使結構設計更加科學合理，對保障城市人民生活安全穩定具有重要意義。

參考文獻：

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