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湿陷性黄土地区给排水管道设计探讨

2020-11-02耿玉

价值工程 2020年29期
关键词:管道设计

耿玉

摘要:通过对新版《湿陷性黄土地区建筑标准》GB50025-2018的解读,结合笔者湿陷性黄土地区建筑设计的实践经验,本文明确了几种特殊情况下防护距离的确定及检漏地沟的设置;提出了湿陷性黄土地区特殊建筑(构筑物)的分类建议,并对地下储水构筑物的防护措施、基础做法和湿陷性黄土地区海绵城市设计要点进行了分析。

Abstract: Based on the interpretation of the new edition of "Building Standards for Collapsible Loess Areas" GB50025-2018, combined with the author's practical experience in architectural design for collapsible loess areas, this article clarifies the determination of protection distances and the setting of leak detection trench in several special cases; proposes classification recommendations for special buildings (structures) in collapsible loess areas, and analyzes the protective measures, basic practices of underground water storage structures, and the design points of sponge cities in collapsible loess areas.

關键词:管道检漏;管道设计;湿陷

Key words: pipeline leak detection;pipeline design;collapse

中图分类号:TU992.23                                  文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)29-0108-03

0  引言

《湿陷性黄土地区建筑标准》GB50025-2018(以下简称《标准》)取代原《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004,已于2019年8月1日起正式颁布实施。这是陕西、山西、甘肃等大部分地区及其它省市湿陷性黄土地区的重要设计参照标准。本文尝试对《标准》中检漏管沟的设置、检漏形式、地下储水构筑物及海绵城市的相关设计四个方面进行探讨。

1  检漏管沟的设置

《标准》5.5.7-2条要求防护范围内的室外地下埋地管道应采取防水措施。以下根据《标准》中建筑类别、湿陷等级及防护距离等相关条文要求,针对甲、乙、丙类常见建筑的埋地管道的防水措施进行分析。

1.1 湿陷等级划分

参考《标准》表4.4.6湿陷性黄土地基的湿陷等级归纳如表1。

1.2 防护距离要求

给排水管道的防护距离为管外壁至建筑物外墙的距离。参照《标准》表5.2.4埋地管道、排水沟、雨水沟和水池等与建筑物之间的防护距离(m)如表2。

1.3 防水措施

对于各类湿陷等级的建筑,在不采用检漏防水措施或严格防水措施的情况下,埋地管道均应采用基本防水措施。

1.3.1 基本防水措施:管道直接埋地敷设,在管道材料、连接和管道基础等方面采取措施,防止渗漏。

1.3.2 检漏防水措施及严格防水措施:防护距离内的管道均敷设于检漏管沟内,并设置检漏井。

1.4 甲类建筑埋地管道的防水措施

根据《标准》5.1.1条(防水措施要求)、5.2.4条(防护距离要求)、5.5.12条(甲类建筑室外进出户管道应设置在管沟内要求)设计应注意以下几点:

①对于自重(非自重)Ⅰ级、Ⅱ级湿陷性黄土甲类建筑室外埋地管道的防护距离如何确定。参考《标准》表5.2.4条的注释:采用基本防水措施的建筑,防护距离不得小于一般地区的规定。结合《建筑给水排水设计标准》GB50015-2019第3.13.16条:小区室外给水管道外壁距建筑物外墙的净距不宜小于1m;及第4.10.1条:小区室外排水管中心据建筑物外墙的距离不宜小于3m,因此笔者认为设计时可以取值为3m。

②大厚度湿陷性黄土地区的防护距离如何确定。各类建筑室外埋地管道的防护距离可以采用表二中的Ⅳ级。

③符合《标准》5.1.1条能采用基本防水措施的甲类建筑室内埋地管道是否需要设置管沟(检漏防水措施)。笔者认为大开挖,地下室大底盘的主楼部分覆土层内的管道可以直埋,即室内外均不用设置管沟,埋地管道需采用基本防水措施。独栋无地下室的建筑室内外埋地管道均应按照《标准》5.5.12条要求设置于管沟内。

1.5 乙丙类建筑埋地管道的防水措施

根据《标准》5.1.1条(防水措施要求)、5.2.4条(防护距离要求)、5.5.12条(自重湿陷性乙类建筑室外进出户管道应设置在管沟内)及6.1.3条(乙丙类建筑地基处理)要求设计中存在以下几种方式:

①地基处理消除全部湿陷量或将基础设置在非湿陷性土层或岩层上,或采用桩基础穿透全部湿陷土层(与甲类建筑地基处理一致),室内外地面以下的管道可以直埋,防护距离以内采用基本防水措施。但对于自重湿陷性乙类、丙类建筑室内地面有严格要求时,室内外地面以下的管道均设置管沟。

②消除部分湿陷量,除Ⅰ级自重(或非自重)丙类建筑室内外地面以下的管道可以直埋,需在防护距离以内采用基本防水措施。其它等级的乙丙类建筑室內外管道均敷设于管沟内。

1.6 实际工程中管沟常见的设置方式

1.6.1 独栋建筑有地下室(如图1)

防护距离h1的确定,根据《标准》表5.2.4及本文2.4.1的阐述确定。注意管线在穿地下室外墙和沟壁处应预埋柔性防水套管。

1.6.2 多栋建筑地下室大底盘,覆土层内管沟敷设(如图2)

防护距离h1的确定需根据地下建筑(构筑物)类别,再根据湿陷等级并结合表2确定。h2为安全检查距离,一般取值1.5m。

2  地下管道检漏防水形式

2.1 地沟检漏形式

传统检漏设施主要是检漏管沟和检漏井,设计选型均有对应国标图集。此方式管道安装检修较方便,但占用地下空间较多,土建工程量大,且需要定期维护打开井盖观察检漏,对于检漏井较多,管理工作量大的项目,也可以采用传感报警检漏的形式。其基本做法是改造检漏井的做法,井底设小型集水坑,传感报警装置接于坑内,根据积水位高低报警。

2.2 套管检漏形式

在有些室外地下空间,如防护距离内还有其他交叉电缆、沟渠等,设置检漏地沟会造成地下空间综合排布紧张,为节省检漏占用空间,也可以用检漏套管替代检漏地沟。此类检漏套管通常要求管径大于被防护管道管径2号以上,有一定的环刚度和接口挠度,可以采用金属管、钢筋混凝土管、聚丙烯双壁波纹管、钢丝网或孔网钢带复合管等。检漏井可用同材质等径四通替代。此方式适用于管径小、长度短需要检漏防护的工程,节约造价,便于集中管理和准确检漏。(如图3)

2.3 直埋管中管检漏形式

采用高密度聚乙烯外护套管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管,并设置检漏报警装置。此形式代替检漏管沟,节约造价,便于集中管理和准确检漏,应推广采用。

3  地下建筑(构筑物)防护距离及防护措施

3.1 建筑分类

3.1.1 室外独立的清水池

室外单独建造的消防水池、生活水池等,因地基受水浸湿产生不均匀沉降,对结构本体及防水层产生破坏,会对储水水质造成污染,因此,建议将此类构筑物划归为甲类。

3.1.2 室外水处理池

化粪池、中水处理池、雨水收集池、景观循环水池,其结构主体在满足基本设计强度和防水要求的前提下,地基受水浸湿产生不均匀沉降对其安全使用造成的影响较小,建议将此类构筑物划归为丙类。

3.2 地下储水构筑物与各类建筑及埋地管道的防护距离

①与建筑物的距离应不小于12m。

②水池与埋地管道的防护距离:

1)自重场地可参考上述地下储水构筑物的分类,然后根据湿陷等级和《标准》表5.2.4的要求确定。

2)非自重场地按一般地区规定要求,设计可采用3m。

3.3 地下储水构筑物的防护措施

①各类清水池、化粪池、中水处理池、雨水调蓄水池等,应采用防渗现浇钢筋混凝土结构,并应根据《标准》第5.5.5采用土垫层或灰土垫层的地基处理措施。设计选用钢筋混凝土水池、化粪池等国标图集时,需明确基础处理措施。

②对于使用工程塑料等新型材料作为结构体的此类构筑物,要慎重核对其刚度强度及防水性能,必要时在其外部四周增加钢筋混凝土维护结构或设于地下室室内地面上。

③对于成品储水构筑物,其结构体为工程塑料、成品组装构件等,在自重湿陷性场地宜将其设在钢筋混凝土基槽内,基槽形式见图4。

4  湿陷性黄土地区海绵城市设计要点

①在湿陷性黄土地区靠近建筑物基础范围内应降低绿化强度,保证建筑物基础外沿6m范围内排水顺畅,防止在此范围内过量浇洒;绿化浇洒管道应有防冻裂、防压裂等措施,管道和取用水点宜设于建筑物基础外沿6m范围外。

②建筑物基础外沿6m范围内应避免设置下凹绿地;重要的地面铺装和构筑物附近也应避免紧邻下凹绿地。如必须设置,应有良好的下部渗水收集和溢水收集系统。

③渗水铺装层的下部基础应设置顺畅的排水设施,避免直接下渗造成铺装面不均匀沉降。自重湿陷性地区不应采用雨水入渗系统。

④雨水收集管道应保证建筑物基础外沿、重要的地面铺装和构筑物附近的雨水顺畅快速收集;多余的雨水应尽量收集至雨水调蓄水池。

5  结论

特殊建筑(构筑物)的湿陷等级分类对于设计来说是较常见问题,也是相关防护措施采用的前提;近年新型成品储水构筑物的广泛采用和海绵城市设计理念的普及,对湿陷性黄土地区的管道设计、建筑物构筑物基础设计带来了新的问题。本文对以上几个方面问题进行了设计措施的探讨和介绍。

参考文献:

[1]GB50025-2018,湿陷性黄土地区建筑标准[S].

[2]建筑给水排水设计手册(第三版).

[3]全国民用建筑工程设计技术措施给水排水.

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