市政给排水管道布置设计及技术措施分析

2015-12-13刘廷先

建材与装饰 2015年50期

关键词：给水管排水管道管网

刘廷先

（重庆市九龙坡区　400050）

市政给排水管道布置设计及技术措施分析

刘廷先

（重庆市九龙坡区400050）

市政给排水系统复杂，工程布置设计的影响因素和施工因素都较多。在城市化迅速发展的过程中，必须做好市政给排水管道布置设计以及相关的技术工作。本文主要针对市政给排水管道布置设计及技术措施进行分析，为市政给排水系统设计提供帮助。

给排水；管道布置；设计；技术

1　引言

市政给排水管道是为居民提供用水的基本设施，给排水管系统是城市的互动的重要命脉，给排水管网结构的合理性设计直接影响到这个城市居民日常生活能否正常进行，于此同时也影响着给排水系统的安全运转和给排水系统实际应用的经济适用性，因此，市政给排水管网的设计至关重要。

2　市政给水管道布置设计

依据给水管网的作用范围，可以将给水管网划分为两个类型：输水管网和配水管网。

2.1输水管网

输水管网是市政给水管道的重要组成部分，是输送水资源的重要管线，也可以称为水源到水厂的管线网络。输水管网在设计上，要避免与用水户直接的连接，在输水管的沿线上一般不会接入用水户的管网，但为了满足大水户的用水需求，会适当的接入部分大水户。

2.2配水管道

分配管主要存在于城市的每一条街道下，其作用与输水管道截然相反，它和输水管道相互的配合，把水量送往市政的每个用水位置。配水管网的管径主要分为接户管、干管、分配管等几种，每种管径类型都有着不同的作用。因此，配水管网设计应根据城市供水的实际情况进行，干管的管道直径大概为100mm，但是在一些城市也有出现200mmd干管。

2.3管道设计

现阶段市政给水管网布置设计型式，主要分为环状管网、树状管网两种：

（1）环装管网。环装管网通常是指供水干管使用走向不同的管道，进行彼此连接的管网，呈现封闭环形，每条环装管道都可以在两个方向上提供水量，这样的设计具有很高的安全，供水时自身也是比较稳定，是可以停水的管网。

（2）树枝状管网。树枝状管网像一棵大树一样有支管和干管，它的结构布置和树枝与树干的关系是一样的。树枝状管网的优点主要是体现在其构造十分的简洁，并且可以节约管材，因此相对的投资就不高，所以树枝状管网的经济适应性较好。

无论选择哪种给水管网设计形式，都应本着节约资源的原则，并根据城市的实际发展情况适当的减少管线的布线长度，控制好干管与干管之间的间距，一般应保持600～900m的间距，具体布置设计应根据城市实际供水要求进行。以下是某城市给水管道的主要规划图示例（见图1）。

图1　某城市给水管网布置设计图

3　市政排水管道的布置设计

市政排水管道主要是各类污水、雨水等排放的管道，是给排水系统的重要组成部分。在对排水管道进行布置设计的过程中，应严格按照干道到分支之间的顺序进行设计，排水管道设计应做到管线最短、埋深最小，这样才能充分发挥出重力的作用，同时，要确保布置设计方案能够为日后的排水管道改造留有余地。

市政排水管网一般会采用树状，分为正交式、平行式、环绕式、截流式等多种，每种布置设计类型都有着独特的优势。如图2所示即为某城市道路雨水、污水排水管网设计的平面布置图，该工程采用的是正交式，其管网的设计具有管线短、管径小、成本低、排污速度快等优势，对提升城市排水系统的运行效率有着极大的作用。

4　市政给排水管道布置设计与施工技术实例分析

4.1工程概况

某市某地区的给排水管道布置规划设计，对于防涝、治涝以及山洪防治等方面，都提出了相应要求。根据规划，本地区占用部分河道，拓宽桥梁，在设计过程中充分考虑管道开挖与回填、管基处理、管道不均匀沉降防治、管材选用等因素，将给排水管道的布置设计最优化。

4.2确定给排水水量

（1）污水设计总流量

在计算污水设计总流量（Q，L/s）之前，需要计算居住区的生活污水设计流量，公式如下：

式中：n-污水定额，L/（人·d），包含居民的生活污水定额、综合生活污水定额，可按照当地用水定额的80～90%取值；N-设计人口数；K2-生活污水量总变化系数，按有关规定或实际数据取值。

污水设计总流量的计算如下公式所示：

式中：Q1-居住区生活污水设计流量，L/s；Q2-工业企业内生活污水量、淋浴污水量，L/s；Q3-工业企业的工业废水量，L/s，其总变化系数应根据工艺特点确定。

（2）雨水设计流量Q，L/s

式中：F-汇水面积；W-径流系数，按有关规定计取；q-设计暴雨强度。

4.3给水管道布置设计

4.3.1管材的选择

本工程的给水管管径设计低于DN1000，管道外径与直径如表1所示。给水管道主材的首选为球墨铸铁管。而穿越障碍物的给水管道则推荐采用焊接钢管，可提高管道整体性、耐压性。

表1　管道外径与公称直径对应表

4.3.2给水管道设计

根据该市的给水工程规划图，合理布置管道系统，可有效控制能耗与漏损概率。配水管道的布置应当充分考虑整个地区的建设发展计划，给水管道敷设需满足管线综合要求。本项目的给水管道布置，根据道路实际路幅情况，尽量布置于道路的西、北侧人行道，或非机动车道下，并保证每个地块至少有一根预留管。

4.4雨水管道布置设计

4.4.1防洪和雨水管道现状

该市区域内水系发达，区内来水大多是通过沟渠集中起来，然后经由涵闸排入外海。在其雨水规划图中，对该区域水系的排入河溪位置，设置有相应排水设施。

4.4.2管材的选择

一般来说，雨水管道埋深较浅，宜选用排水混凝土管、钢筋混凝土圆管、双壁波纹管等。在该工程中推荐承插双壁波纹管，橡胶圈柔性接口。

4.4.3雨水管道设计

本地区的地形较为平坦，平均海拔为3～7m，河道、沟渠很多，大部分区域位于水系的设计洪水位以上。雨水管道布置近接入河道，设计其地面标高超出洪水位。区内的雨水工程和防洪工程相互协调，充分考虑了各种影响因素，结合实际实施。由于区内的河道较为密集，可以以此为优势，采用多出口排放，将雨水导入附近的河道，从而减少管道的埋深。然后合理划分汇水面积，使各地块雨水在最短的时间内注入内河。雨水出水口管的内顶标高应当超出河道常水位，雨水管道的坡度则应尽量与道路纵坡一致。山洪则设计由独立防洪系统直接排入内河。

4.5污水管道布置设计

4.5.1管材选择

污水系统对于管道抗渗透性有较高要求，所以应当选用具有良好抗渗性、一定刚度、一定外压承受力的管材。本工程推荐采用HDPE缠绕结构壁管，热熔连接接口。

4.5.2污水管道设计

根据规划，污水处理厂的厂址处于本区域附近，污水管道可满足周边的污水收集需要。根据规划图设计污水管道，将其沿着规划的市政道路进行铺设，注意选择最为经济合理的路线，尽可能避免需要穿过河道、铁路、高速公路等障碍物的情况。道路的排水体制则采用雨、污分流制，污水系统的布局应当结合道路布局、坡向等来设计，并布置于车道下方，污水预留的支管间距应小于90m，确保每个地块都至少有一根预留管。污水管的管径则需要依据污水量、设计充满度和水力坡度来确定。

4.6给排水管道施工技术

4.6.1施工技术前期准备

（1）熟悉设计图纸

在施工进行之前应当对设计图纸加强分析及会审。在对图纸进行会审时，应当使设计单位、施工单位及监理单位共同参与，对于所布设管道长度以及途径区域等相关信息应当熟练掌握。

（2）实地勘察

施工之前应当进行实地勘察，对于所存在各种影响因素应当进行科学预测以及分析，然后向各个部门上报分析所得结果，使各个部门之间能够有效配合及协调部署，进而尽快排除故障性因素，做好管道布设准备。

4.6.2施工阶段的技术措施

（1）挖沟槽。在开挖之前，必须确定沟槽断面的形式，如直槽、梯形槽、混合槽等，具体的形式应根据市政给排水的实际管道布置规划来定。

（2）严格控制注浆的压力，确保其压力小于管体上部的水头压力和静止土压力等，进而保证注浆的稳定性。

（3）在配置触变泥浆的过程中，需要规范配浆的选料，确保选料的优质性。同时，要求根据试验的方式来对已经配置的泥浆进行试验，确保泥浆的配比满足规范要求，进一步保证配置泥浆的支撑能力以及减摩效果。

（4）要考虑到施工中存在的相关影响因素，如对施工土体的摩阻力、扰动等，并在挖进过程中进行控制，尤其是挖进机进入到曲线阶段时，需要适当地增加对曲线外侧的筑浆量，这样才能更好的形成完整的泥浆套，这也是传统施工规范中经常容易忽略的环节。

4.7竣工阶段技术措施