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摘要:随着我国城市化进程的不断加快,为更好促进城市建设的发展,国家加大了市政基础建设的投入。其中市政污水管道作为城市基础设施建设中的重要环节,如何加强对其科学合理的设计,对于提升我国城市化建设服务具体重要的意义。本文从当前市政污水管道设计的理念及其要点的角度展开分析,同时利用市政污水管道设计的案例进行了探讨。
关键词:市政工程;污水管道;设计要点
1、当前市政污水管道设计理念
1.1污水管道定位和布置理念
首先,根据地块规划及建设要求,制定科学的污水管道设计方案。同时,还要结合当地的地形特点,保证管道以满足当地地形的总体趋势,以保证污水可以通过重力作用自动排出。其次,污水管道需与建筑物保持一定距离,方便施工用户接管排水。还要综合考虑市政道路下方的管线布局,同时污水管道的位置可以根据根据管道剖面图进行合理规划,尽量把管道设计在非机动车道或人行道下方;最后,当污水管要垂直布局时,需要根据水管控制点和埋深的有关规定进行设计,要把污水控制点设置在距离出水口最远端,并需有一定的深度。
1.2污水管径的设计
在污水管径设计中,要全面考虑管道的平面布局、当地区域排水量以及地形坡度等内容。并结合管道造价和施工成本,设计出经济实惠的管径和埋深。同时规范设计好最小坡度、最小流速以及充满度,针对重力污水管道则要根据非满流计算,当管径大于1000mm时,最大设计充满度为0.75;当管径在500--900mm范围时,最大设计充满度0.70;当管径在350--450范围时,最大设计充满度0.65;当管径在200--300mm范围时,最大设计充满度为0.55。
1.3污水管材的选择
1.3.1管材选择的要求
在污水管材的选择上,要满足强度要求,能承受外界和内部各种压力影响,同时还要对选用的管材进行封闭性测试,确保安全性和无渗漏出现。在选用管材要对耐腐蚀进行考量,并保障使用的周期相对较长,同时要对其经济合理以及建设投资性进行有效性的判定。
1.3.2根据项目状况合理选择管材类型、接口
在管材类型中可以采用硬聚氯乙烯管管径为225~400mm,需要用承插式橡胶圈为接口方式。其次可选择聚乙烯管,其管直径为500~1000mm,需要采用承插式橡胶圈为接口方式。在选择玻璃纤维增强塑料夹砂管为管材时,其管体直径需要在600~2000mm范围内,应该采用承插式橡胶圈的接口方式进行。
2、市政污水管道的设计要点
2.1污水管道的布置要点
要充分利用项目所在地的地形,在管线较短、埋深较小的情况下,使污水能够自流排除。
2.1.1污水管的布置形式
平行式布置是污水干管与等高线平行,而主干管则与等高线基本垂直,适应于城市地形坡度很大时,可以减少管道的埋深,避免设置过多的跌水井,改善干管的水力条件,正交式布置是干管与地形等高线垂直相交,而主干管与等高线平行敷设,适应于地形平坦略向一边倾斜的城市。由于主干管管径大,保持自净流速所需的坡度小,其走向与等高线平行是合理的。
2.1.2污水支管的布置形式
①穿坊式:污水支管穿过街区,而街区四周不设污水管,其管线较短,工程造价低,适于街区内部建筑规划已确定或街区内部管道自成体系。②低边式:将污水支管布置在街道地形较低一边,其管线较短,适于街区狭长或地形倾斜。③围坊式:将污水支管布置在街区四周,适于街区地势平坦且面积较大。
2.2污水管道敷设要点
污水管道一般沿道路敷设并与道路中心平行。在交通繁忙的道路下应避免横穿埋置污水管道,当道路宽度大于40m且两侧街区都需要向支管排水时,常在道路两侧各设一条污水管道;城市街道下常有多种管道和地下设施,这些管道和地下设施互相之间以及与地面建筑之间,应当很好地配合;污水管道与其他地下管线或建筑设施之间的互相位置,应保证在敷设和检修管道时互不影响;污水管道与其他地下管線或建筑设施的水平和垂直最小净距,应根据两者的类型、标高、施工顺序和管线损坏的后果等因素确定。
2.3污水管道衔接要点
2.3.1避免上游管段中形成回水而造成的淤积,尽可能提高下游管段的高程,以减少埋深,降低造价。管道水面平接。水面平接指污水管道水力计算中,上、下游管段在设计充满度下水面高程相同。同径管段往往使下游管段的充满度大于上游管段的充满度,为避免上游管段回水而采用水面平接。在平坦地区,为减少管道埋深,异管径的管段有时也采用水面平接。
2.3.2管道跌水衔接当坡度突然变陡时,下游管段的管径可小于上游管段的管径,但宜采用跌水井衔接,而避免上游管段回水。在坡度较大的地段,污水管道应用阶梯连接或跌水井连接;管道管顶平接。管顶平接指污水管道水力计算中,上、下游管段的管顶内壁位于同一高程。采用管顶平接时,可以避免上游管段产生回水,但增加了下游管段的埋深,管顶平接一般用于不同口径管道的衔接。
3、实例分析市政污水管道设计
以某市一污水管道项目,该地区地处丘陵地区,地形差距较大,地势起伏大,地质条件复杂多样,其中陡峭、坑洼地形较多,表土比较浅,所以进行污水管道的布置工作非常繁杂。该城市主要是南北走向,其中道路规划的长度约为30m,总长大概为1520m,其总体地势为北高南低,其高度相差为5m左右。
在污水管道工程的设计中,采用的污水量标准是350L/(人·d),人口密度标准为353人/hm2。在道路纵坡为6%到7.5%的地段,其污水管的坡度应设计为0.015到0.025间,污水管道的材质需要使用PVC—U双壁波纹管,管径为500mm,管道流速为2.8-4.2 m/S。另外,这种污水管道的埋深通常为3.5米。如果该道路的纵坡为1%一4%,其污水管道的坡度就应该设计为5%o到15%o间,其中管材通常选择使用钢筋混凝土Ⅱ级瓶口管,其管径为600mm,管道的流速为1.7-3.2m/S,其中管道的埋深需要设置为3.5米。如果双壁波纹管粗糙系数为0.0l,钢筋混凝土管的粗糙系数就需要设置为0.013。通过对污水管道工程设计进行分析,该地区的污水管道布局比较科学合理,在污水管道正常运行的过程中,较好的发挥出其应有的价值和作用。由于该城区属丘陵地区,其地形地貌比较复杂多样,在设计污水管道工程的时候,需要根据其地形的特点进行合理布局,需要根据丘陵地区大致的地势,规划污水管道的走向,以便污水通过重力原因自动排出。同时,需要充分利用丘陵地区的坡度优势,对管径、坡度以及检查井的间距进行合理的设计与规划,以便减少施工成本,降低施工难度。
4、结语
总之,城市污水管道不仅是现代化城市不可缺少的重要基础设施,也是城市水污染防治和城市排渍、排涝、防洪的骨干工程,更是城市经济健康发展的强大保障和后盾。因此,科学合理的做好市政污水管道设施规划与设计,不仅能促进城市的正常运行,同时还保障了城市的生态环境。
参考文献:
[1]郑青.论市政管道施工技术要点及质量控制[J].城市建筑.2011(32):05.
关键词:市政工程;污水管道;设计要点
1、当前市政污水管道设计理念
1.1污水管道定位和布置理念
首先,根据地块规划及建设要求,制定科学的污水管道设计方案。同时,还要结合当地的地形特点,保证管道以满足当地地形的总体趋势,以保证污水可以通过重力作用自动排出。其次,污水管道需与建筑物保持一定距离,方便施工用户接管排水。还要综合考虑市政道路下方的管线布局,同时污水管道的位置可以根据根据管道剖面图进行合理规划,尽量把管道设计在非机动车道或人行道下方;最后,当污水管要垂直布局时,需要根据水管控制点和埋深的有关规定进行设计,要把污水控制点设置在距离出水口最远端,并需有一定的深度。
1.2污水管径的设计
在污水管径设计中,要全面考虑管道的平面布局、当地区域排水量以及地形坡度等内容。并结合管道造价和施工成本,设计出经济实惠的管径和埋深。同时规范设计好最小坡度、最小流速以及充满度,针对重力污水管道则要根据非满流计算,当管径大于1000mm时,最大设计充满度为0.75;当管径在500--900mm范围时,最大设计充满度0.70;当管径在350--450范围时,最大设计充满度0.65;当管径在200--300mm范围时,最大设计充满度为0.55。
1.3污水管材的选择
1.3.1管材选择的要求
在污水管材的选择上,要满足强度要求,能承受外界和内部各种压力影响,同时还要对选用的管材进行封闭性测试,确保安全性和无渗漏出现。在选用管材要对耐腐蚀进行考量,并保障使用的周期相对较长,同时要对其经济合理以及建设投资性进行有效性的判定。
1.3.2根据项目状况合理选择管材类型、接口
在管材类型中可以采用硬聚氯乙烯管管径为225~400mm,需要用承插式橡胶圈为接口方式。其次可选择聚乙烯管,其管直径为500~1000mm,需要采用承插式橡胶圈为接口方式。在选择玻璃纤维增强塑料夹砂管为管材时,其管体直径需要在600~2000mm范围内,应该采用承插式橡胶圈的接口方式进行。
2、市政污水管道的设计要点
2.1污水管道的布置要点
要充分利用项目所在地的地形,在管线较短、埋深较小的情况下,使污水能够自流排除。
2.1.1污水管的布置形式
平行式布置是污水干管与等高线平行,而主干管则与等高线基本垂直,适应于城市地形坡度很大时,可以减少管道的埋深,避免设置过多的跌水井,改善干管的水力条件,正交式布置是干管与地形等高线垂直相交,而主干管与等高线平行敷设,适应于地形平坦略向一边倾斜的城市。由于主干管管径大,保持自净流速所需的坡度小,其走向与等高线平行是合理的。
2.1.2污水支管的布置形式
①穿坊式:污水支管穿过街区,而街区四周不设污水管,其管线较短,工程造价低,适于街区内部建筑规划已确定或街区内部管道自成体系。②低边式:将污水支管布置在街道地形较低一边,其管线较短,适于街区狭长或地形倾斜。③围坊式:将污水支管布置在街区四周,适于街区地势平坦且面积较大。
2.2污水管道敷设要点
污水管道一般沿道路敷设并与道路中心平行。在交通繁忙的道路下应避免横穿埋置污水管道,当道路宽度大于40m且两侧街区都需要向支管排水时,常在道路两侧各设一条污水管道;城市街道下常有多种管道和地下设施,这些管道和地下设施互相之间以及与地面建筑之间,应当很好地配合;污水管道与其他地下管线或建筑设施之间的互相位置,应保证在敷设和检修管道时互不影响;污水管道与其他地下管線或建筑设施的水平和垂直最小净距,应根据两者的类型、标高、施工顺序和管线损坏的后果等因素确定。
2.3污水管道衔接要点
2.3.1避免上游管段中形成回水而造成的淤积,尽可能提高下游管段的高程,以减少埋深,降低造价。管道水面平接。水面平接指污水管道水力计算中,上、下游管段在设计充满度下水面高程相同。同径管段往往使下游管段的充满度大于上游管段的充满度,为避免上游管段回水而采用水面平接。在平坦地区,为减少管道埋深,异管径的管段有时也采用水面平接。
2.3.2管道跌水衔接当坡度突然变陡时,下游管段的管径可小于上游管段的管径,但宜采用跌水井衔接,而避免上游管段回水。在坡度较大的地段,污水管道应用阶梯连接或跌水井连接;管道管顶平接。管顶平接指污水管道水力计算中,上、下游管段的管顶内壁位于同一高程。采用管顶平接时,可以避免上游管段产生回水,但增加了下游管段的埋深,管顶平接一般用于不同口径管道的衔接。
3、实例分析市政污水管道设计
以某市一污水管道项目,该地区地处丘陵地区,地形差距较大,地势起伏大,地质条件复杂多样,其中陡峭、坑洼地形较多,表土比较浅,所以进行污水管道的布置工作非常繁杂。该城市主要是南北走向,其中道路规划的长度约为30m,总长大概为1520m,其总体地势为北高南低,其高度相差为5m左右。
在污水管道工程的设计中,采用的污水量标准是350L/(人·d),人口密度标准为353人/hm2。在道路纵坡为6%到7.5%的地段,其污水管的坡度应设计为0.015到0.025间,污水管道的材质需要使用PVC—U双壁波纹管,管径为500mm,管道流速为2.8-4.2 m/S。另外,这种污水管道的埋深通常为3.5米。如果该道路的纵坡为1%一4%,其污水管道的坡度就应该设计为5%o到15%o间,其中管材通常选择使用钢筋混凝土Ⅱ级瓶口管,其管径为600mm,管道的流速为1.7-3.2m/S,其中管道的埋深需要设置为3.5米。如果双壁波纹管粗糙系数为0.0l,钢筋混凝土管的粗糙系数就需要设置为0.013。通过对污水管道工程设计进行分析,该地区的污水管道布局比较科学合理,在污水管道正常运行的过程中,较好的发挥出其应有的价值和作用。由于该城区属丘陵地区,其地形地貌比较复杂多样,在设计污水管道工程的时候,需要根据其地形的特点进行合理布局,需要根据丘陵地区大致的地势,规划污水管道的走向,以便污水通过重力原因自动排出。同时,需要充分利用丘陵地区的坡度优势,对管径、坡度以及检查井的间距进行合理的设计与规划,以便减少施工成本,降低施工难度。
4、结语
总之,城市污水管道不仅是现代化城市不可缺少的重要基础设施,也是城市水污染防治和城市排渍、排涝、防洪的骨干工程,更是城市经济健康发展的强大保障和后盾。因此,科学合理的做好市政污水管道设施规划与设计,不仅能促进城市的正常运行,同时还保障了城市的生态环境。
参考文献:
[1]郑青.论市政管道施工技术要点及质量控制[J].城市建筑.2011(32):05.