市政給排水管道工程結構設計研究論文

一、現場踏勘

給排水管道距離比較長，有些管道要穿越城鎮密集區，有些要跨越山脈和河流，還有的會橫跨公路和鐵路，因此地形條件比較複雜，對其進行現場勘查就十分有必要。如果不及時勘查地形或者地貌情況，那麼對於管道的結構設計就會考慮不全面，對於給排水工程的整體質量也會產生一定的影響。在進行現場勘查時，結構設計人員應當同給排水和概預算等專業設計人員一同參謀，並選擇合適的線路，根據當地的實際情況在施工圖紙中進行科學設計，還要注意對個別疑難地進行重點勘查和設計。現場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，需要專業設計等人員積極參與，並進行選線工作，踏勘以後提出專業意見以供給排水平面設計參考，從而保證管道結構設計的科學性和規範性。

二、測量和地勘要求

1.勘探點距和鑽孔深度。根據要求，勘探點要在管道的中線上佈置，而且不能偏離中線太遠，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，對於地形複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並在1m以上，遇到河流的話要繼續鑽，達到河牀最大沖刷深度以下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範圍內的地層形成原因、巖石的特徵以及厚度；第二，要劃分沿線地質單元；第三，要對沿線的滑坡、泥石流、坍塌等地質災害容易發生的地域範圍、發展趨勢以及對管道可能造成的影響進行深入調查；第四，要調查巖層的產狀和分化破碎程度對管道產生影響的全部斷裂帶的性質及其分佈特點；第五，查明沿線井、泉的分佈和水位具體情況；第六，對跨越河流的岸坡穩定性進行調查，並查明河牀和兩岸地層巖性及洪水可能淹沒的範圍；第七，要查明沿線的施工條件、水文地質遺蹟地下水對混凝土和金屬管道的腐蝕程度，並提供專業設計參數和建議；第八，針對開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行評價。

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境、流量、水文地質情況以及經濟指標等經過專業人員分析以後提出相對比較科學的參考意見。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。在具體的實施中根據具體情況而定，當污水管道的口徑相對比較大時，最好採用現澆鋼筋混凝土箱涵，對於過河渠、公路和鐵路等特殊地段的非承壓管也可採用光管的形式，對於比較大型的工程也會採用盾構造結構形式。

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試驗來計算管道的剛度和強度，並對其進行復核，並提供管道壁厚、管道等級和結構配筋圖。對於特殊要求需要進行加固的管道，可以採用管廊、混凝土或者鋼筋混凝土包管等措施來加固。當遇到鋼管計算出的壁厚缺乏經濟性的問題時可以使用加助的方法進行處理，在具體實施中應當根據具體情況來確定指標。

3.敷設方式。對於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。當使用購買時的敷設方式具有難度時，可以選擇頂管和架空等敷設方式。總之，設計結構不同對敷設方式的'選擇也不同，要根據實際情況進行合理選擇。

4.抗浮穩定。在管道敷設時會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，根據專業計算採取相應的措施來抗浮，從而保證管道工程的質量。

5.抗震設計。在進行市政給排水管道工程結構設計時尤其要重視對抗震的設計，要儘量避開對抗震不利的場地和地基，實在無法避免的就應當根據工程的重要性進行綜合考慮。為了滿足抗震的設計要求，儘量選擇抗拉、抗折、延展性好並且強度高的鋼管，一般選擇鋼筋混凝土結構的管道，並做好鋼管的防腐蝕措施從而保證管道的質量。

四、管道結構設計中需要考慮的問題的問題

1.管道滲漏問題。市政工程給排水管道設計中應當考慮的問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，概括來講，主要有兩方面原因：一方面，管道材料自身的問題，為了降低成本而使用一些不合格、砂眼和彎頭質量不過關的材料，在使用的過程中由於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，在施工過程中如果不對監督施工狀況進行及時的監督，施工人員就會放鬆警惕，安全和質量意識就會下降，這樣就很容易造成管道接口由於缺乏嚴格密封導致管道滲漏。針對此，在今後的管道設計和施工中應當根據不同的施工環境來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、環向剛度大和耐腐蝕等優勢，儘管成本比較高，但是使用壽命很長，因此成為優先選擇的材料。此外，要加強對施工過程的監督，不斷增強施工人員的質量意識，一旦出現問題要及時糾正，從而保證管道的施工質量。

2.管道堵塞問題。市政工程給排水結構設計中應當考慮的問題還有管道的堵塞，管道堵塞也是經常發生的問題。管道一旦堵塞，污水和雨水等將得不到及時的排泄，給人們的日常生活造成很大不便。具體來講，管道內部很容易進入地面上的垃圾，經過水流的作用以後會在彎頭等處彙集，由於清理不及時，這些垃圾就會淤積起來，最終導致管道堵塞。因此針對垃圾堵塞管道的情況，在今後的給排水工程施工過程中，如果不進行安全工作那麼可以用麻袋纏縛在管道的接口處，在它的上面蓋上木板，這樣垃圾就不會進入到管道內。再者如果不慎垃圾進入管道造成堵塞，要及時換管道，還應當對周圍地區的管道及時進行檢查，從而減少必要的損失；另一方面，還要優化管道的設計，可以適當增大管道的內徑，從而減少管道堵塞的發生。

3.給排水管道設計中的其他問題。在給排水管道設計中除了上述量大需要注意的問題以外還應當注意在用户管線出口建立格柵、在檢查井底設置沉澱地以及在檢查井內設置閘槽等問題，只有這樣才能保證給排水管道設計更加科學合理，才能保證整體施工質量。