市政排水管道設計施工中的常見問題分析摘要:本文主要從市政排水管道工程設計中的體制選擇問題、雨水管道的若干問題及其改進措施、污水管道的若干問題及其改進措施三個方面對市政排水管道設計施工中的常見問題進行了深入分析并給出了相應的解決方案。關鍵詞:市政排水管道;管道設計;管道施工常見問題排水管網(wǎng)是城市重要的基礎設施,在排水系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位。排水管道設計施工一直是市政建設的大課題,在設計施工過程中既要及時與相關專業(yè)和相關部門配合溝通,也要嚴格遵循國家級行業(yè)相關規(guī)范和手冊,既要結合地區(qū)地理、氣候、水文特點以及當?shù)厮畡罩鞴懿块T的要求和規(guī)程等實際情況,又要從技術可行性和經(jīng)濟合理性出發(fā),進行綜合考慮和設計。困難問題層出不窮,本文將對市政排水管道設計施工中的常見問題進行討論。一、市政排水管道工程設計中的體制選擇問題市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的作用就是及時可靠地排除城市區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的生活污水、工業(yè)廢水和降水,使城市免受污水和暴雨積水之害,從而給城市創(chuàng)造一個舒適安全的生存和生產(chǎn)環(huán)境,使城市生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)正常進行,維持生態(tài)平衡,保證可持續(xù)發(fā)展。前期規(guī)劃階段對排水體制的選擇非常重要,一般而言,在新城區(qū)采用分流制,改造舊城應詳細分析實際情況,在條件允許的情況下按分流制考慮。在具體的市政配套設計工作中,設計人員按規(guī)劃要求和相應設計指標以及實際情況通過精確計算確定排水主管道管徑,認真分析設計地段的排水方向和出路,充分利用現(xiàn)狀地形,保證排水能夠順暢排除,部分中小城市在一些特殊的情況下可根據(jù)當?shù)爻鞘薪ㄔO及地形條件可選用合流制管渠系統(tǒng),但首先要滿足環(huán)境保護的要求。市政管線綜合設計中,排水管線定位一般在其它管線里側,為了維護檢修方便和降低工程造價,盡量敷設在人行道或非機動車道上,不得已時才敷設在機動車道上。在某些情況下,排水管道埋設偏深,相應的排水井尺寸超出國家標準圖集指定的范圍,對此,設計人員需結合排水井實際深度和井各部位的受力情況對標準圖集的排水井做出相應的調(diào)整,以保證排水井及排水管線的安全運行。市政管線綜合工程中,排水管道埋設深淺對工程造價的高低起直接作用,而與其他管線的平行交叉安全距離問題往往成為設計者頭痛的問題,作為設計人員,一定要從實際情況出發(fā),在能保證充分實現(xiàn)排水系統(tǒng)功能的前提下最大限度的減小埋深,靈活處理與相關專業(yè)管線平行交叉的關系;另外,選擇優(yōu)質實用的管材也有利于保障排水體系長久穩(wěn)定運行和節(jié)省工程投資。二、雨水管道的若干問題及其改進措施(一)雨水管道出水口的設計城市內(nèi)的雨水大多通過管道就近自流排人河道等水體,但一些城市由于受地形的限制,管道的出水口多采用淹沒式,即出水口低于水體水位。由于受水體水位頂托,使管道內(nèi)水流速度減小,管道排水能力降低,導致汛期時城區(qū)低洼地段長時間積水,影響車輛通行和市民的出行。另外,由于出水口處多不設閘門,導致雨水管道下游河水回灌段無法進行清淤。鑒于上述情況,建議采取以下措施:城市雨水管道入河出水口應盡量高于或等于排放水體的設計水位,可采取減小管道坡度、管道淺埋加固處理、調(diào)整城市豎向規(guī)劃等措施來實現(xiàn);若出水口不得已低于排放水體水位時,設計上應考慮水體水位頂托的影響,在人河口處建設抽升泵站和溢流閘門,以在汛期時開啟水泵抽升進行強制排水;為保證立交(尤其是下穿立交)排水出水的可靠性,立交排水應采用獨立的排水系統(tǒng)。(二)雨水管道之間的連通管的利用城市內(nèi)的雨水管道往往建為幾個各自獨立的排水系統(tǒng)來排除雨水,各系統(tǒng)之間互不連通。根據(jù)實際經(jīng)驗,由于雨水管道各系統(tǒng)的匯水面積、集水時間均不相同,因而高峰流量不會同時發(fā)生,各系統(tǒng)的排水能力也就各不相同。為了充分發(fā)揮各個排水系統(tǒng)的排水能力,減少地面積水時間,建議在相鄰的兩系統(tǒng)之間的適當?shù)攸c(如易積水地段)設置連通管將雨水管道建成環(huán)狀管網(wǎng),通過連通管可相互調(diào)劑水量,達到改善排水狀況的目的。其中,雨水管道與污水管道之間可以使用連通管。為了最大限度地排除汛期雨水,減少地面積水時間,也可在易積水地段將雨水管道與污水管道連通,雨水流人污水管道經(jīng)污水泵站抽升強行排走。在連通雨水管道與污水管道時,應注意連通管的埋深滿足最小覆土厚度即可,不宜過深。因為雨水管道埋設一般較淺,而污水管道埋設則較深,雨水可通過連通管流入污水管道,但污水不會通過連通管流人雨水管道。為防止污水回流,必要時可設置閘槽。若雨水管道內(nèi)常年存在河水頂托時不適合采用上述做法,但可以設置專用收水井,直接與污水管相連,而不與雨水管道溝通,既可避免河道頂托雨倒灌,又達到了排除汛期路面積水的目的。(三)雨水口的改進問題雨水口的形式主要有平篦和立篦兩類。平篦水流通暢,但易被雜物堵塞,影響收水能力;立篦不易被堵塞,但邊溝需保持一定水深。建議對雨水口的布置作如下改進:1、雨水口的布置應根據(jù)地形及匯水面積,合道路縱斷設計進行布置。2、對于低洼和易積水地段,雨水徑流面積和徑流量較大,為了提高收水速度,需適當增加雨水數(shù)量,最好采用線形收水井。3、對于道路縱坡較大的路段,尤其是立交的引道處,應采用平篦雨水口收水,且在上游就開始布置雨水口,在下游段相應地多設雨水口,形成線收水井,使徑流雨水從上游就開始收進管道,避免部匯到下游或橋下造成積水。三、污水管道的若干問題及其改進措施(一)格柵間堵塞的問題及解決方法盡管格柵條的間距一再減小,但仍有大量的漂浮物進入泵站造成堵塞。為了解決上述問題,建議在庭院或住宅小區(qū)的污水管道出口處設置簡易人工攔污格柵,定期進行清理、清掏,從源頭上控制漂浮物進入市政管網(wǎng)。(二)污染物沉淀問題污水中的沉積物在管道內(nèi)水流量小、流速慢時會發(fā)生沉淀,造成管道淤積堵塞、通水不暢,而管道的疏通工作又費時費力。因此,針對傳統(tǒng)的檢查井做法,建議將其井底改為沉淀式的,井底下沉30～50em。這樣污水中的沉積物多數(shù)會沉積在檢查井中,不至于流人下游管段,只要定期清掏檢查井內(nèi)的沉積物即可,減少了管道維護作業(yè)的工作量。這種做法也可用于雨水檢查井。(三)污水管道內(nèi)的水深問題污水管道是按非滿流設計的,保證管道內(nèi)的設計水深的方法就是靠抽升泵站的抽升,污水抽升泵站的最高控制水位也應該是設計充滿度水位。因此,泵站按最高控制水位抽升是保證管道內(nèi)設計水深的關鍵。但現(xiàn)實中多數(shù)地區(qū)污水泵站的抽升考慮到節(jié)約電費、減少水泵的啟動次數(shù)或由于人為因素等原因,不開啟足夠數(shù)量的水泵,不按最高控制水位抽升,導致整個管網(wǎng)處于滿水狀態(tài),超過了設計充滿度,甚至有的檢查井內(nèi)的水位接近路面。這一方面使管道內(nèi)的流速減小,管道內(nèi)容易淤積堵塞;另一方面,由于集水池內(nèi)水位超過了設計最高水位,使格柵起不到攔污的作用,大量的漂浮物進入泵房,致使水泵葉輪堵塞、磨損。另外,由于檢查井內(nèi)水位較高,也使得戶線支管接頭施工無法進行。結論:在整個市政基礎建設工作中,各專業(yè)一環(huán)扣一環(huán),最重要的是市政排水管道工程是隱蔽工程,維修起來比較麻煩,有的甚至是無法維修,并且維修費用較大,因此,在設計施工過程中,必須有效避免這些常見問題,加強對排水管道工程的質量控制,消除工程質量缺陷,切實保障人民的利益。參考文獻:[1]李昌軍.淺議城市給水排水管道規(guī)劃設計[J].中國新技術新產(chǎn)品,2008(10)[2]曹小練.淺談室外給排水管道工程設計[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2007(07)[3]孫耀.提高施工質量防止排水管道堵塞[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟,2006(02)試論管道敷設施工中的常見(巖土)問題分析摘要:管道敷設具有工程線路長,施工周期長的特點,由于是地下工程,地質條件的復雜進一步加大了管道敷設工程的施工難度,本文針對管道敷設施工中常見的問題分析進行討論。關鍵詞:管道敷設;施工;問題;分析我國地域廣闊,多變的地形,復雜的地質構造,頻繁發(fā)生的自然災害都會給長輸管道的施工造成很大的阻礙。同時,長輸管道的施工也會改變一些山體條件,導致隱藏起來的不穩(wěn)定山體發(fā)生滑塌現(xiàn)象,給長輸管道工程帶來很大困難。目前大型或者特大型管道敷設工程開始重視地質問題,施工中盡量避開大型滑坡地段。但仍有一些中小型滑坡地段潛在的威脅著管道的輸營安全。因此,討論管道敷設施工中的巖土問題是很必要的。一、管道敷設施工中的巖土問題的分析據(jù)統(tǒng)計,近年來我國滑坡、泥石流、洪水等自然災害以不斷上升的趨勢,使人民生命財產(chǎn)都遭受巨大的損失,管道敷設屬于隱蔽工程,受巖土條件以及各種應力的影響,在施工過程中很容易受損,而一旦受損,修復因受氣候與施工條件的影響也會十分困難。同時,在戈壁、平原、丘陵、土石地區(qū)管道敷設中,需先修建便易道路,也將會放大施工作業(yè)的影響范圍。因此,在管道敷設施工中需要重視各種不同的巖土問題,并采取相應的對策,才能保證管道敷設的安全施工與順利運用。(一)管道敷設開挖基坑時的問題地下管道敷設工程路線較長,需要穿越不同的地質巖土層,在管道敷設施工中,開挖基坑時,將會減少基坑下部的隔水層厚度,當隔水層承受不了承壓水的壓力時,導致承壓水沖破基坑底板,從而容易出現(xiàn)管涌、地質坍塌、失穩(wěn)等事故,若是開挖基坑后回填不當,也會出現(xiàn)因地質結構不均勻和地表荷載過量而導致的沉降事故。(二)管道敷設施工中遇到的凍土問題因氣候問題,管道周圍的土質環(huán)境也會因此受到一定的影響,產(chǎn)生凍土融化與土質流變。因輸油管道在輸送過程中會向周圍的土壤散發(fā)熱量,引起凍土融化,從而導致融化下沉的現(xiàn)象發(fā)生。也會遇到邊坡融凍形成泥流與滑塌、冰丘與冰椎等災害。而這些都將會引起地下埋藏的管道的變形現(xiàn)象,同時也會使局部應力增加,嚴重時,將會造成斷裂事故。此外,在高寒地帶,受到凍土凍脹的作用從而導致打入基礎中的短樁上拔,使高架敷設的管道也難逃變形之災。(三)管道敷設邊坡地質條件下的施工遇到的問題在邊坡地質條件下的有關管道敷設工程,管道敷設往往會對山體的穩(wěn)定性有明顯的破壞,如果施工不當,很容易使穩(wěn)固的坡體出現(xiàn)滑動現(xiàn)象。因此,在施工中,應特別注重邊坡的巖石性質。通常由硬質巖石與土體組成的邊坡,其抗風化與抗水侵蝕的能力較強,結構會比較穩(wěn)定,而由軟質巖石與土體組成的邊坡穩(wěn)定性相對較差,容易滑動或者坍塌;同時,邊坡的穩(wěn)定狀況受巖土的層面、縫隙等的傾向影響很大,若其傾向與邊坡反向,邊坡就會較穩(wěn)定;若是方向相同,邊坡就容易坍塌和滑動。在施工過程中,開挖坡腳不合理,或者堆放材料不合理,都會改變邊坡平衡度,引起邊坡滑動。在管道敷設過程中,因缺少對坡腳的水工保護措施,余土會散堆在坡腳,新填土和部分坡腳原土將會被河道侵蝕,使坡腳對滑坡體的支撐削弱,大量地表水將會滲入地下,而邊坡的滑動與水有直接關系,水將增加巖土的容重,軟化巖土,使巖土的抗剪強度受損,從而導致垮塌現(xiàn)象。因管道敷設設計的路線,往往優(yōu)先選擇平穩(wěn)、順直的地段,所以會使滑坡體的抗滑段受到損害,當管道敷設工程橫穿坡體抗滑段或者擠壓段時,會在一定程度上削弱抗滑段的抗滑力。另外,工程施工過程所帶來的振動,有可能造成排水方面出現(xiàn)局部排放不暢等,這些都可能是造成滑坡的誘因。二、應對管道敷設施工中問題的防范措施在進行長輸管道的敷設之前,要嚴格根據(jù)管道所在區(qū)域的區(qū)域地質資料對需要施工的地區(qū)進行地質勘查,查明管道沿線滑坡、坍塌、泥石流等較差的地質現(xiàn)象,保證穿越區(qū)的區(qū)域穩(wěn)定性良好。管道敷設施工中遇到滑動或坍塌的坡體,應首先采取繞行方案,此外,在復雜的滑坡因素下導致治理困難的情況下,也可采用繞避方案。避免管道敷設施工過程中產(chǎn)生新的誘因,仔細分析管道建設對邊坡穩(wěn)定性的影響,為增加抗滑力采取必要的工程措施,減少下滑力。滑坡和坍塌的發(fā)生與地表水和地下水有著直接關系,因此,需要采取有效的排水措施,既要避免滑坡段坡體表面聚集地表水,也要避免鄰近坡體的地表水排到滑坡體地段。同時為了防止地表水滲透到坡體深層,需要對地表做出適當?shù)奶幚?另外,要防止河道和溝渠等地表水對山體防滑段的沖刷,保護好坡體的自身抗滑能力。對地下水,施工中,需要分析施工區(qū)域中地下水的補給方式與范圍,防止地下水位在暴雨季節(jié)的大幅度上升,應及時把補給地下水多余的地表水排走。開挖管道溝槽時,應根據(jù)地質土層的情況,及時做出支撐,避免發(fā)生坍塌、滑坡等。在回填管槽時,必須根據(jù)現(xiàn)場施工條件,選擇合理的填料,填料中不允許存在淤泥及植物殘骸,以免引起沉陷事故。同時填料的含水量不可超過最大含水量,另外采取對填土地基進行壓實。在高寒(凍土)地帶,敷設輸油等管道時,最重要的是要避免管道敷設處存在地基融化沉降以及凍脹?？衫寐咽c大量石塊在管道與凍土之間進行回填以起到隔離效用,卵石顆粒間的縫隙將幫助管道散發(fā)熱量,同時要選用高質量的保溫材料對管道進行包裹,同時做好各管段接口處技術工作,使其能適應因溫度變化引起的熱脹冷縮。從而保證管道的順利敷設與安全運行?？傊?隨著長輸管道等地下工程的規(guī)模越來越大,沿線施工所面臨的巖土工程問題也將大幅度的增多,沿線滑坡、崩塌、基坑不穩(wěn)、凍土等不良地質現(xiàn)象也將嚴重影響管道的施工及運營安全。因此,地下管道敷設的工程應高度重視巖土問題,確保在山區(qū)地段進行大型管道敷設施工時,達到高質量的施工目標,努力減少