市政給排水管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法探究

王偉

摘要：市政給排水管道結(jié)構(gòu)，決定著市民的用水需求是否得到滿足，對城市發(fā)展來說，市政給排水是非常重要的民生問題。尤其是伴隨著城市建設(shè)步伐的不斷加快，市政工程也得到社會各界的關(guān)注與重視，市政給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，成為城市整體規(guī)劃中的重點(diǎn)工作內(nèi)容?；诖?，政府部門必須重視市政給排水管道結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，保證其能完好地滿足市民的生活需求。

關(guān)鍵詞：市政給排水;管道結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)方法

伴隨著城市化建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，市民對生活品質(zhì)的要求越來越高。給排水作為重要的民生工程，與市民的工作、生活擁有緊密聯(lián)系。而在市政給排水工程建設(shè)過程中，管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與給排水作用擁有密切聯(lián)系，這不僅能體現(xiàn)城市規(guī)劃是否合理，更決定著市民的生活幸福感。相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)重視市政給排水管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，幫助市民消除給水不足、排水不暢的現(xiàn)狀。

一、市政給排水現(xiàn)狀

伴隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷壯大，我國城市水廠得以大量擴(kuò)建，供水面積的大規(guī)模覆蓋，出現(xiàn)了前所未有的給水高潮。但由于環(huán)保措施與發(fā)展腳步不符，致使部分地面及地下水源受到污染。首先，水廠建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，地下水源供水比重縮小，水源的水量與質(zhì)量難以滿足部分城市的用水需求。其次，因城市污水處理不當(dāng)，致使部分水源受到污染。最后，我國大部分水廠仍采取傳統(tǒng)的處理工藝，致使少數(shù)城市水源質(zhì)量不佳，必須采取深度處理。

二、市政給排水管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

（一）設(shè)計(jì)方法方面

對市政給排水管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深入地了解，能保證給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。首先，是承載能力。該內(nèi)容包括管道結(jié)構(gòu)到達(dá)最大承載能力時，會因超出管道本身強(qiáng)度而被損壞，此時管道結(jié)構(gòu)會發(fā)生變形。管道穩(wěn)定性徹底消失，無法繼續(xù)承載作業(yè)壓力，這會導(dǎo)致管道結(jié)構(gòu)橫向滑移或上浮失去平衡性。其次，是正常使用。相關(guān)人員不僅要掌握管道結(jié)構(gòu)的耐久性限值，還要掌握對管道生產(chǎn)使用具有直接影響的變形量限值。最后，相關(guān)部門還要對排水總量進(jìn)行詳盡的了解，這能保證市政給排水管道設(shè)計(jì)的合理性，例如，居民生活、企業(yè)用水、綠化用水的給排水總量是不同的。

（二）抗浮設(shè)計(jì)方面

市政給排水管道的鋪設(shè)范圍大，遍布的地段地形復(fù)雜，時常會遇到?jīng)_溝、河岸等地形。當(dāng)管道埋設(shè)在沖溝、河岸等地段時，會受到水流的沖刷，為了保證管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)保證管道埋設(shè)在地下超過1000mm深度的位置，滿足相關(guān)規(guī)范的要求，并采用分層的方式對管道上的覆蓋土層進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)施工位置受限時，設(shè)計(jì)人員則應(yīng)當(dāng)根據(jù)地貌形式對管道位置進(jìn)行合理的調(diào)整，例如，運(yùn)用混凝土包裹管道，保證管道的抗浮能力。若是在常規(guī)施工地段，發(fā)生管道覆蓋土厚度不足700mm的情況，則應(yīng)當(dāng)使用混凝土包裹管道，確保管道的抗浮能力。

（三）抗震設(shè)計(jì)方面

自然災(zāi)害會對城市建設(shè)產(chǎn)生不同程度的損壞，市政給排水管道工程也不例外。當(dāng)發(fā)生地震時，埋于地下的給排水管道可能會發(fā)生變形、破裂及損壞。為了保證市政給排水管道設(shè)計(jì)的實(shí)用性，應(yīng)當(dāng)采取合理的抗震措施。在確定給排水管道的走向時，應(yīng)避開軟弱地基。若是管道必須從會產(chǎn)生強(qiáng)烈震感的地段通過時，則應(yīng)當(dāng)保證抗震措施的落實(shí)到位。例如，通過設(shè)置鋼套筒的方式保護(hù)排水管道，這能減輕地震對管道的直接影響。當(dāng)?shù)卣饋砼R時，柔性連接的抗震能力較剛性連接更強(qiáng)，設(shè)計(jì)人員可以將柔性連接作為抗震設(shè)計(jì)的首選，提高排水管道的抗變形能力。如果管道必須從地震斷層處穿越時，應(yīng)當(dāng)在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)之上，實(shí)施淺埋，一來可以減輕地震對管道結(jié)構(gòu)的破壞，二來能夠保證地震發(fā)生后，盡快對損壞管道進(jìn)行維修。

（四）構(gòu)造措施方面

想要保證市政給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與實(shí)用性，可以在給排水管道的承插管處使用柔性連接。在保證無壓管道具備抗震能力的同時適當(dāng)增強(qiáng)剛度，提升管道整體的抗震能力，最大程度地避免因地震作用帶來的變形影響。給排水管道為圓形時，應(yīng)當(dāng)對管道基礎(chǔ)進(jìn)行合理預(yù)設(shè)，可以選用鋼筋混凝土材質(zhì)進(jìn)行施工。管道的接口位置可以使用鋼絲網(wǎng)水泥袋。在液化地段布設(shè)管道時，則應(yīng)當(dāng)使用鋼混管道、柔性接口。

（五）地基處理方面

在設(shè)計(jì)市政給排水管道結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)把與地基有關(guān)的圖紙融入到設(shè)計(jì)之中，以矢量化的形式，掃描地基縱斷面，選取合適的施工點(diǎn)，保證管道的基地輪廓。劃分地質(zhì)單元，標(biāo)明基底高程，結(jié)合實(shí)際的現(xiàn)狀，選擇得當(dāng)?shù)姆绞教幚淼鼗?。為了降低地基土體本身的實(shí)現(xiàn)性，可在給排水管道的下方增設(shè)一個墊層，以灰土為墊層材質(zhì)，厚度在50-100cm即可。

值得注意的是，應(yīng)當(dāng)對帶有承插接口的壓力管道設(shè)計(jì)支墩。設(shè)置水平及垂直支敦時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)管道彎角、試驗(yàn)壓力、土體基本參數(shù)為基準(zhǔn)計(jì)算出支敦的尺寸。若排水管道的材質(zhì)是鋼管，則不需要設(shè)置支墩。

三、注重對市政給排水管道結(jié)構(gòu)的其他設(shè)計(jì)內(nèi)容

（一）管道的出口格柵

市政給排水管道中常常會有漂浮物，這阻礙著管道的疏通質(zhì)量。在漂浮過程中，大部分漂浮物都會被格柵攔截下來，未能攔截的漂浮物則會進(jìn)入泵房，致使水泵堵塞。為了避免這種情況的再度發(fā)生，對市政給排水造成不良影響，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)保證格柵間距的合理性，既要保證格柵間距能阻攔所有漂浮物，又要避免泵房阻塞大幅度減少。在設(shè)計(jì)市政給排水管道結(jié)構(gòu)時，就可以將攔截漂浮物的格柵設(shè)置在管道的出口位置，安排設(shè)計(jì)人員定期進(jìn)行清理，杜絕漂浮物進(jìn)入管道造成泵站的堵塞。

（二）井底沉淀方面

市政給排水管道的水流速較慢、流量較小時，會產(chǎn)生沉淀現(xiàn)象，當(dāng)沉淀物質(zhì)達(dá)到一定程度時，則可能造成管道堵塞，這不僅影響著水流的通暢程度，也阻礙著排水系統(tǒng)功能的充分發(fā)揮。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)市政給排水管道結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)將沉淀池設(shè)置在檢查井的下方，保證整個井底在原有基礎(chǔ)上下降50cm左右，這樣一來大多數(shù)沉積物都會沉淀在井底。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對沉淀物進(jìn)行定期清理，這能有效避免因沉淀物堵塞，致使管道不流通現(xiàn)象的發(fā)生。

（三）閘槽設(shè)計(jì)方面

市政給排水管道中水流的速度與流量都比較大，部分檢查井的水位較高。在養(yǎng)護(hù)過程中需要先降低水位才能對其進(jìn)行維護(hù)，這會增大維護(hù)工作量，為了合理解決該問題，在設(shè)計(jì)市政給排水管道結(jié)構(gòu)時，可在檢查井內(nèi)設(shè)計(jì)閘槽，保證閘槽數(shù)量與間距的合理性。當(dāng)需要對某段管道進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時，只需要關(guān)閉相應(yīng)的閘槽，便可階段水流，提高養(yǎng)護(hù)工作效率。

（四）做好設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

為了保證市政給排水管道結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)做好市政給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作，在設(shè)計(jì)時提供詳實(shí)的參考依據(jù)，保證管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范性與合理性。在開始設(shè)計(jì)之前就對相關(guān)資料進(jìn)行整理和歸納，并在實(shí)地勘察之后對市政給排水管道的鋪設(shè)特征進(jìn)行了解，在此基礎(chǔ)上對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，確保市政給排水管道結(jié)構(gòu)鋪設(shè)方式構(gòu)造措施的合理性與實(shí)用性。

（五）質(zhì)控要點(diǎn)方面

想要保證市政給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與實(shí)用性，還需要對管道的鋪設(shè)區(qū)域進(jìn)行合理規(guī)劃，最好是將排水管道設(shè)置在人行道或是慢車道的位置。嚴(yán)格把控管道的坡度和埋設(shè)深度，為管道的正常運(yùn)行做足準(zhǔn)備工作。明確排水區(qū)域管道結(jié)構(gòu)的質(zhì)控要點(diǎn)，控制標(biāo)高的合理性，這能保證污水以最快的速度流到管道內(nèi)，有效地減少對周邊環(huán)境、地下水源地污染。

結(jié)束語：

市政給排水管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)化的工作內(nèi)容，包含著較多的施工、給排水學(xué)術(shù)知識，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，可能會對設(shè)計(jì)質(zhì)量造成影響。環(huán)環(huán)相扣的施工過程要求相關(guān)單位必須保證每個環(huán)節(jié)的作業(yè)質(zhì)量。因此，想要保證市政給排水管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠滿足城市的給排水供應(yīng)需求，就必須根據(jù)實(shí)際現(xiàn)狀設(shè)計(jì)管道結(jié)構(gòu)，把控好市政給排水管道設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，保證市政給排水管道工程的質(zhì)量。

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