市政給排水管道工程結構設計研究論文
一、現場(chǎng)踏勘
給排水管道距離比較長(cháng)，有些管道要穿越城鎮密集區，有些要跨越山脈和河流，還有的會(huì )橫跨公路和鐵路，因此地形條件比較復雜，對其進(jìn)行現場(chǎng)勘查就十分有必要。如果不及時(shí)勘查地形或者地貌情況，那么對于管道的結構設計就會(huì )考慮不全面，對于給排水工程的整體質(zhì)量也會(huì )產(chǎn)生一定的影響。在進(jìn)行現場(chǎng)勘查時(shí)，結構設計人員應當同給排水和概預算等專(zhuān)業(yè)設計人員一同參謀，并選擇合適的線(xiàn)路，根據當地的實(shí)際情況在施工圖紙中進(jìn)行科學(xué)設計，還要注意對個(gè)別疑難地進(jìn)行重點(diǎn)勘查和設計�，F場(chǎng)踏勘這一工序在市政給排水管道工程結構設計中是必須可少的，而且是非常重要的工序，需要專(zhuān)業(yè)設計等人員積極參與，并進(jìn)行選線(xiàn)工作，踏勘以后提出專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)以供給排水平面設計參考，從而保證管道結構設計的科學(xué)性和規范性。
二、測量和地勘要求
1.勘探點(diǎn)距和鉆孔深度。根據要求，勘探點(diǎn)要在管道的中線(xiàn)上布置，而且不能偏離中線(xiàn)太遠，最多為3m，間距一般為30-100m，根據不同的地形條件選擇不同的間距，對于地形復雜而且變化較大的地段，間距應當小些要密集一些，深度要達到埋設深度以下并在1m以上，遇到河流的話(huà)要繼續鉆，達到河床最大沖刷深度以下2-3m。
2.提供勘探成果要求。提供的勘探成果要求主要有：第一，要認真查明管道埋設深度范圍內的地層形成原因、巖石的特征以及厚度；第二，要劃分沿線(xiàn)地質(zhì)單元；第三，要對沿線(xiàn)的滑坡、泥石流、坍塌等地質(zhì)災害容易發(fā)生的地域范圍、發(fā)展趨勢以及對管道可能造成的影響進(jìn)行深入調查；第四，要調查巖層的產(chǎn)狀和分化破碎程度對管道產(chǎn)生影響的全部斷裂帶的性質(zhì)及其分布特點(diǎn)；第五，查明沿線(xiàn)井、泉的分布和水位具體情況；第六，對跨越河流的岸坡穩定性進(jìn)行調查，并查明河床和兩岸地層巖性及洪水可能淹沒(méi)的范圍；第七，要查明沿線(xiàn)的施工條件、水文地質(zhì)遺跡地下水對混凝土和金屬管道的腐蝕程度，并提供專(zhuān)業(yè)設計參數和建議；第八，針對開(kāi)挖坡度和軟弱地基處理提供建議；第九，要對地震效應和液化進(jìn)行評價(jià)。
三、管道設計內容
1.結構形式。管道的結構形式主要根據管道的用途，也就是看是用作給水還是排水，是處理污水還是雨水以及工作環(huán)境、流量、水文地質(zhì)情況以及經(jīng)濟指標等經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)人員分析以后提出相對比較科學(xué)的參考意見(jiàn)。一般而言，承壓管道大多采用預應力鋼筋混凝土管、玻璃鋼管、鋼管、鑄鐵管或者現澆鋼筋混凝土箱涵；而非承壓管大多采用混凝土管、砌體蓋板涵、鋼筋混凝土管和現澆鋼筋混凝土箱涵等。在具體的實(shí)施中根據具體情況而定，當污水管道的口徑相對比較大時(shí)，最好采用現澆鋼筋混凝土箱涵，對于過(guò)河渠、公路和鐵路等特殊地段的非承壓管也可采用光管的形式，對于比較大型的工程也會(huì )采用盾構造結構形式。
2.結構設計。根據管道的規格、地面載荷、埋置深度和地下水位等情況通過(guò)試驗來(lái)計算管道的剛度和強度，并對其進(jìn)行復核，并提供管道壁厚、管道等級和結構配筋圖。對于特殊要求需要進(jìn)行加固的管道，可以采用管廊、混凝土或者鋼筋混凝土包管等措施來(lái)加固。當遇到鋼管計算出的壁厚缺乏經(jīng)濟性的問(wèn)題時(shí)可以使用加助的方法進(jìn)行處理，在具體實(shí)施中應當根據具體情況來(lái)確定指標。
3.敷設方式。對于管道的敷設方式選擇應當根據地面地下障礙物和埋置的深度來(lái)確定，一般常用溝埋式的敷設方式，另外還有上埋式、頂管和架空等方式。當使用購買(mǎi)時(shí)的敷設方式具有難度時(shí)，可以選擇頂管和架空等敷設方式�？傊�，設計結構不同對敷設方式的'選擇也不同，要根據實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇。
4.抗浮穩定。在管道敷設時(shí)會(huì )遇到地下水位比較高或者施工期間連續下雨的情況，因此給排水管道結構設計人員一定要高度重視管道的抗浮穩定，根據專(zhuān)業(yè)計算采取相應的措施來(lái)抗浮，從而保證管道工程的質(zhì)量。
5.抗震設計。在進(jìn)行市政給排水管道工程結構設計時(shí)尤其要重視對抗震的設計，要盡量避開(kāi)對抗震不利的場(chǎng)地和地基，實(shí)在無(wú)法避免的就應當根據工程的重要性進(jìn)行綜合考慮。為了滿(mǎn)足抗震的設計要求，盡量選擇抗拉、抗折、延展性好并且強度高的鋼管，一般選擇鋼筋混凝土結構的管道，并做好鋼管的防腐蝕措施從而保證管道的質(zhì)量。
四、管道結構設計中需要考慮的問(wèn)題的問(wèn)題
1.管道滲漏問(wèn)題。市政工程給排水管道設計中應當考慮的問(wèn)題之一就是管道的滲漏，管道的滲漏可能由多方面的原因造成的，概括來(lái)講，主要有兩方面原因：一方面，管道材料自身的問(wèn)題，為了降低成本而使用一些不合格、砂眼和彎頭質(zhì)量不過(guò)關(guān)的材料，在使用的過(guò)程中由于達不到工程規定的要求，因此很容易造成管道的滲漏；另一方面，施工的組織管理存在缺陷，在施工過(guò)程中如果不對監督施工狀況進(jìn)行及時(shí)的監督，施工人員就會(huì )放松警惕，安全和質(zhì)量意識就會(huì )下降，這樣就很容易造成管道接口由于缺乏嚴格密封導致管道滲漏。針對此，在今后的管道設計和施工中應當根據不同的施工環(huán)境來(lái)選取不同材料的管道，從而降低管道漏損的概率。在管道材料中經(jīng)常使用球墨鑄鐵管和玻璃鋼夾紗管，這些材料具有管壁厚、環(huán)向剛度大和耐腐蝕等優(yōu)勢，盡管成本比較高，但是使用壽命很長(cháng)，因此成為優(yōu)先選擇的材料。此外，要加強對施工過(guò)程的監督，不斷增強施工人員的質(zhì)量意識，一旦出現問(wèn)題要及時(shí)糾正，從而保證管道的施工質(zhì)量。
2.管道堵塞問(wèn)題。市政工程給排水結構設計中應當考慮的問(wèn)題還有管道的堵塞，管道堵塞也是經(jīng)常發(fā)生的問(wèn)題。管道一旦堵塞，污水和雨水等將得不到及時(shí)的排泄，給人們的日常生活造成很大不便。具體來(lái)講，管道內部很容易進(jìn)入地面上的垃圾，經(jīng)過(guò)水流的作用以后會(huì )在彎頭等處匯集，由于清理不及時(shí)，這些垃圾就會(huì )淤積起來(lái)，最終導致管道堵塞。因此針對垃圾堵塞管道的情況，在今后的給排水工程施工過(guò)程中，如果不進(jìn)行安全工作那么可以用麻袋纏縛在管道的接口處，在它的上面蓋上木板，這樣垃圾就不會(huì )進(jìn)入到管道內。再者如果不慎垃圾進(jìn)入管道造成堵塞，要及時(shí)換管道，還應當對周?chē)貐^的管道及時(shí)進(jìn)行檢查，從而減少必要的損失；另一方面，還要優(yōu)化管道的設計，可以適當增大管道的內徑，從而減少管道堵塞的發(fā)生。
3.給排水管道設計中的其他問(wèn)題。在給排水管道設計中除了上述量大需要注意的問(wèn)題以外還應當注意在用戶(hù)管線(xiàn)出口建立格柵、在檢查井底設置沉淀地以及在檢查井內設置閘槽等問(wèn)題，只有這樣才能保證給排水管道設計更加科學(xué)合理，才能保證整體施工質(zhì)量。
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