市政给排水管道工程中的结构设计探讨

市政给排水管道工程中的结构设计探讨

姬忠凯

天津市市政工程设计研究院天津市300000

摘要：市政给给排水管道工程建设是城市基础设施建设的重要组成部分，其对城市的经济发展和广大人民群众的日常生活起着积极作用。市政排水管道工程结构设计应严格按照现行相关规范、标准、规定进行。设计人员应当掌握专业技能，了解行业动向，研究存在的问题，积极创新，尽可能地把设计做到经济、合理、适用、安全。下面就对市政给排水管道工程结构设计进行分析，以供参考。

关键词：市政给排水；管道工程；结构设计

前言：市政排水管道工程在城市的日常运行和发展建设中有着举足轻重的作用。本文阐述了市政给排水管道工程施工的重要性，对市政给排水管道工程结构设计前的准备工作以及市政给排水管道工程的结构设计进行了探讨分析。

1市政给排水管道工程的重要性

市政给排水管道工程关系到人们的正常生活，其不仅有利于城市防洪、排涝和水污染治理，还有利于城市水循环，实现水资源再利用。因此，对于给排水工程施工必须进行严格的控制，加强管理，提高施工技术，以保证市政给排水工程的施工质量。

1.1给排水管道有利于城市防洪和水污染治理。给排水管道的施工可以及时、有效的把工业生产废水、居民日常生活污水以及大气降水等收集到指定的污水处理中心，可以有效防止水污染的进一步蔓延，还可以避免城市在暴雨中出现内涝。对于一个发展中的城市而言，市政给排水管道工程施工程度，代表着这个城市的城市化发展水平，尤其是对于工业发达、年降雨量多的南方城市而言具有十分重要的作用。为了更好的促进我国城市化进程的良性发展，就务必要对市政给排水管道工程施工给予高度重视，从而不断的提升城市的防洪、抗涝和污水治理水平。

1.2市政给排水管道工程有利于实现水资源再利用。给排水管道工程是城市水循环系统的一种有机整体，同时，水循环又是水资源再利用的一个重要的前提条件，伴随着社会不断发展和人民生活水平的日益提高，广大人民群众的环保意识也得到了进一步加强，资源再利用和可持续发展的思想观念已经深入人心，因此，解决水资源再利用问题也成为了我国城市化发展进程中的关键所在。给排水管道工程可以有效的改善城市水资源再利用情况，解决水资源的可持续再利用问题，净化城市的公共水资源，有效保护城市水域，进而保证城市生态系统的物质循环与能量循环的正常运行，为城市居民提供一个和谐、优美的城市生存环境。

2市政给排水管道工程结构设计前的准备工作

2.1排水体制的选择

排水体制主要有合流制和分流制两种。排水体制的选择，应根据城镇的总体规划，结合当地的地形特点、水文条件、水体状况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度和处理后出水利用等综合考虑后确定。同一城镇的不同地区可采用不同的排水体制。除降雨量少的干旱地区外，新建地区的排水系统应采用分流制。现有合流制排水系统，有条件的应按照城镇排水规划的要求，实施雨污分流改造；暂时不具备雨污分流条件的，应采取截流、调蓄和处理相结合的措施。

2.2现场勘探

市政给排水管道工程距离相对较长，或穿越城镇密集区，或敷设在农田，或跨越山丘和河流，还有可能横跨铁路、公路及桥涵。一项管道工程同时会遇到上述几种或所有的地形和地貌，其复杂的地形和地貌若不现场查看，则很难全面完成设计。结构设计人员应会同给排水、概预算等专业设计人员共同进行现场勘探和选线，了解管道线路拟通过的沿线地带地形地貌、地质概况，必要时应在施工图阶段对个别疑难地段重新勘探。

2.3测量和地勘要求

要准确地反应管道沿线的地形地貌和水文地质情况，必须有测量和勘探部门提供的准确的地形和水文地质资料。（1）勘探点间距和钻孔深度。勘探点应布置在管道的中线上，并不得偏离中线3m，间距应根据地形复杂程度确定的30～100m，较复杂和地质变化较大的地段应适当加密，深度应达到管道埋设深度以下1m以上，遇河流应钻至河床最大冲刷深度以下2～3m。（2）提供勘探成果要求。划分沿线地质单元；查明管道埋设深度范围内的地层成因、岩性特征和厚度；调查岩层产状和分化破碎程度及对管道有影响的全部活动断裂带的性质和分布特点；调查沿线滑坡、崩塌、泥石流、冲沟等不良地质现象的范围、性质、发展趋势及其对管道的影响；查明沿线井、泉的分布和水位等影响；查明拟穿、跨河流的岸坡稳定性，河床及两岸的地层岩性和洪水淹没范围。

3市政给排水管道工程的结构设计分析

3.1结构形式

管道的结构形式主要由给排水专业确定，结构专业应根据管道的用途（给水还是排水，污水还是雨水）、工作环境（承压还是非承压）、口径、流量、埋置深度、水文地质情况、敷设方式和经济指标等从专业角度提出参考意见。一般情况下，承压管道常采用预应力钢筋混凝土管、钢管、铸铁管、玻璃钢管、UPVC管、PE管、现浇钢筋混凝士箱涵。非承压管常采用混凝土管、钢筋混凝土管、砌体盖板涵、现浇钢筋混凝土箱涵等。当污水管道口径较大时应采用现浇钢筋混凝土箱涵，特殊情况、特殊地段（过河渠、公路、铁路等）、局部地段非承压管也采用钢管等形式。大型市政给排水管道工程也有采用盾构结构形式的。

3.2结构设计

根据管道规格、埋置深度、地面荷载、地下水位、工作和试验压力对管道的刚度和强度进行计算及复核，提供管道壁厚、管道等级、或结构配筋图。对于一些必须采取加固方法才能满足刚度和强度要求的管道，应根据计算采用具体的加强加固措施。通常采用的加固措施有管廊、混凝土或钢筋混凝土包管等，当钢管计算出的壁厚不经济时，应采用加肋的方法处理。加固的具体方式和方法应根据实际情况和经济指标来确定。

3.3敷设方式

敷设方式的选择应根据埋置深度、地面地下障碍物等因素确定，一般有沟埋式、上埋式、顶管及架空，较为常用敷设方式采用沟埋式，当沟埋式有一定的难度时，可选择顶管和架空等敷设方式。不同的敷设方式，其结构设计亦不同。

3.4抗震设计

（1）场地和管材的选择。确定管线走向时应尽量避开对抗震不利的场地、地基，如不可避免而必须通过地震断裂带或可液化土地基时，应根据工程的重要性、使用条件综合考虑。给水管道应选择抗拉、抗折强度高且具有较好延性的钢管，并要求做好防腐措施。（2）构造措施。承插管设置柔性连接；砖石砌体的矩形、拱形无压管道，除砌体材料应满足砖石结构抗震要求外，一般可加强整体刚度（顶底板采用整体式）、减少在地震影响下产生的变形，提高管道的抗震性能；圆形排水管应设置不小于l20度的混凝土管基，管道接口采用钢丝网水泥带，液化地段采用柔性接口的钢筋混凝土管；管道附属构筑物应采用符合抗震要求的材料和整体刚度好的结构型式。

结束语：

总之，城市给排水系统已成从传统的防涝减灾逐步的向各种污水排出和人们使用的水资源转变。在这个过程中要将各种水资源优化，形成可以循环利用的水力资源，从而恢复健康水循环和良好水环境，维系水资源可持续利用。在设计的过程中要充分的利用各种先进的科学技术和先进的设备对各种污水进行处理，避免污水在排除的排除过程中对环境的污染和破坏。给排水工程是城市基础设施重要组成部分，城市总体规划、分区规划、详细规划中都涉及到给排水这部分内容。做好给排水设计不仅仅是当前城市建设的需求，更是建立良好的居住环境的主要基础，在当前的历史条件之下，城市给排水设计已成为城市建设中的重点，更是水资源循环利用的前提。

参考文献：

[1]童新国.给排水管道工程中的结构设计[J].工程结构与施工技术，2008年12月.

[2]周世鹏.浅析市政给排水管道工程中的质量控制措施[J].建筑工程，2011年1月.

[3]黄彬.市政给排水管道工程中的结构设计[J].科技创新导报，2009（16）.