新型管材在市政排水管网设计中的应用

张军钧 沈成

摘要：隨着现代社会科学技术水平的不断发展，新工艺和新材料的应用，使得城市排水管网设计水平不断提高，并且整体排水管网的能力也得到了大幅度的改进。本文对于当前新型管材在市政排水管网设计中的应用的相关问题进行了分析与探讨。

关键词：新型管材;市政排水管网;设计;应用

1引言

随着现代社会的不断发展，我国城市化建设进程的脚步逐渐加快，快速增长的城市内部人口数量对于城市排水设施的能力提出了更高的要求。与此同时，一些阶段恶劣的天气也给予城市内部排水系统造成了严重的压力。为了保证城市基础设施建设工作的顺利开展，提高城市排污能力，实现排污、排涝、防洪一体化的目标，构建和设计科学的市政排水管网已经成为了当前城市基础设施建设中的重要内容。新型管材应用于当前市政排水管网设计中，可以更好地提高整个管网工程的经济性和排水能力，并且更好地提高整个管网的社会效益和环境效益。

2新型管材分析

2.1玻璃钢管

玻璃钢管主要采用树脂和玻璃钢纤为主要的材质，其本身的强度较高，质量较强，具有较强的抗腐蚀能力。玻璃钢管的施工安装相对方便，整体投资成本较低。针对于一些具有腐蚀性介质的运输中，玻璃钢管的应用范围十分广泛。另外，在我国城市给排水工程网络建设中，玻璃钢管也是广泛应用的管材之一。

2.2HDPE管

HDPE（High Density Polyethylene，高密度聚乙烯）管的内壁平滑，外壁则是环状波纹结构。HDPE管具有不同的规格，并且整体管壁的结构也都各不相同。现阶段，我国对于HDPE管的生产技术水平和工艺都已经相对成熟，并且相关施工应用范围也十分广泛。HDPE管大致可以分为HDPE双壁波纹管、HDPE中空壁缠绕管以及HDPE螺旋波纹管三种。HDPE双壁波纹管主要是高温一次成型工艺来制作的，内部采用双层结构，具有较强的环刚度，并且质量较强，韧性好，具有较强的抗冲击力，在运输过程中不容易被破坏，安装相对方面。HDPE中空壁缠绕管的制作工艺相对特殊，需要进行焊接和缠绕处理。HDPE中空壁缠绕管的管径可以达到3000mm，这相对于其他种类的管材具有较强的优势。但是这种管材的整体生产成本较高。HDPE螺旋波纹管的制作中主要依靠缠绕和挤压，并且主要的生产原料为聚乙烯。这种管材的输水能力较强，并且具有较强的抗沉降性，对于一些地下水位较高的地区和软土地层的应用具有较强的适用性。HDPE管道主要用于：市政工程供水系统，建筑物室内给水系统，室外埋地给水系统及居住小区、厂区埋地给水系统，旧管线修复，水处理工程管道系统，园林、灌溉及其他领域的工业用水管等。另外，HDPE管不适用于对热水的输送上。

3 HDPE管的优势

HDPE管的化学稳定性良好，并且具有较佳的综合机械性能。在实际施工中，HDPE管的抗压能力相对于传统管材得到了有效的提高。HDPE管的外壁存在环形博文，其具有较强的抗毒，对于土壤的荷载能力得到了有效的保证。HDPE管内壁光滑，摩阻系数大约为0.009左右，可以更好地保持水流的通过性，其相对于混凝土管的0.013摩阻系数来说，HDPE管的通过能力优势十分明显。在相同口径设计需求下，HDPE管的流量通过能力强，在流量相同时，管网设计主要采用HDPE管。与此同时，HDPE管其本身的质量较轻，运输和连接安装过程不容易受到损坏，施工更加便捷、快速。针对于一些施工期限要求较高，施工环境交叉的条件，HDPE管具有得天独厚的优势。由于HDPE管其本身具有稳定的化学性能，其可以适应多种酸碱环境，提高整体使用年限和使用寿命，一般其使用寿命都可以达到50年甚至更久。另外，HDPE管材具有良好的柔性，并且密封度较高，可以有效地避免出现管道渗漏的病害问题。HDPE管的材质较为环保，不会造成污染和毒害，具有一定的回收利用特性，符合当前社会环保理念的推广。

4市政排水管网设计

由于新型管材具有良好的耐久性和稳定性，其更加适应当前市政排水管网设计和施工需求。在实际施工的过程中，要根据管材的優势与不同特点，采取扬长避短的原则，提高市政排水管网的设计水平。在管网设计中，要做好环刚度的设计，并且对于管材的环刚度进行重点分析，科学地计算 承载压力水平，保证管材能够满足负载压力。在埋地排水管的设计时，要采取具有较高环刚度的管材。在直径的设计上，要以小于500mm的管材为主，环刚度保持在8KN/㎡。对于一些车辆负载需求较低的地区，如果其地质条件相对良好，就可以采用4KN/㎡环刚度的管材。如果排水管网设计上，排水管的直径大于500mm，小于1200mm，则应该采用环刚度为8KN/㎡的管材。在8KN/㎡环刚度管材的选择时，要进行合理的结构设计，并且严格地对铺设层的质量进行控制。对于大于800mm的排水管，要选择大于8KN/㎡的管材，并且保证回填密实度。在施工设计上，要采用密封胶圈接口作为管道的结构选择。针对于管道材料不同所造成的收缩率不同，则要充分地考虑渗透问题的防治。HDPE管道和砖混检查井相连接的位置要采用防水翼环进行操作，并且采用混凝土进行浇筑。在浇筑完成之后，要直接砌入砌块。如果施工环境的地质条件不佳，则要采取分段开挖的方式，避免出现管道网络偏移和上浮的问题。另外，HDPE管施工安装中，对于工艺水平的要求较高，要保证安装人员具有专业的施工技术水平。

5结束语

总而言之，相对于传统管材，新型的管材具有十分明显的优势，其具有更强的抗击能力，并且施工成本较低，材料质量轻强度高，后期施工与维护的难度大大降低。在市政排水管网设计中，要对于新管材进行深入的研究，并且结合不同的施工需求选择相应的管材，最大限度的对新管材的优势进行发挥，提高市政排水管网的社会效益与经济效益。

参考文献：

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