市政给排水管道工程中的结构设计探讨

市政给排水管道工程中的结构设计探讨

项庆晓，李林林

肥城市水务集团有限公司  山东肥城    271600

摘要：随着城市化发展的推动，城市基础设施越发健全，市政给排水管道工程发挥了重要的作用。管道结构设计的合理性与否直接决定着市政给排水工程的整体质量。基于此，文章着重分析市政给排水管道结构设计的意义，提出了市政给排水管道工程中的结构设计要点，旨在为相关研究提供一定参考。

关键词：市政工程；给排水管道；结构设计

在市政给排水管道的实际应用中，因为经历的时间过久，加之外力的影响，会产生变形或破损的问题，由此引发管道渗漏或地面沉降的情况。应该对市政给排水管道结构设计给予高度的重视。所以，相关单位应该利用有针对性的手段做好给排水管道的结构设计，以此为给排水管道使用的安全性和稳定性给予重要的保障。

1市政给排水管道结构设计的意义

现今，城市化建设越发深入，城市的各项功能越发完善，作为城市基础设施的重要组成部分，市政给排水管道工程极为重要。因其包含的施工内容较多，在实际施工中会有一定的难度，管道连接施工时，必须要确保无缝连接，并具有较强的稳定性，如此才能够保证给排水系统的畅通性，还能够减少城市内涝出现的几率。基于市政给排水管道的功能层面而言，其具有的意义主要表现如下：

第一，若在夏季降水集中期，或遇暴雨，路基路面受到路面径流的冲击势必会出现破坏的情况。一旦降水渗入到路基的内部，土壤的湿润程度就会提高，从而引起冻胀情况的发生，甚至会使其内部结构遭到破坏，由此降低路基的荷载量。

第二，若路基路面的积水达到一定的程度，就会在一定程度上腐蚀路面，从而减弱路基路面的强度。一旦积水的侵蚀达到一定程度，土层就会松软，从而降低荷载量，随之引发路面的裂缝出现，从而为车辆的通行埋下风险隐患[1]。

综合上述情况，如果市政给排水管道工程得到科学、合理的设计，并做好施工的把控，就会保证城市的雨污顺畅的排出，从而保证给排水管道的平稳、有效运行，为城市的发展和人们的生活提供重要的保障，这对现代城市的发展具有重要意义。

2市政给排水管道结构的设计要点

2.1管道结构选型

设计人员应该充分了解市政给排水管道的结构与材料，并综合考量管道的具体用途、所处环境与铺设方式。比如，自来水厂的原水与输水管道均是承压管道，一般为钢或现浇钢筋混凝土箱涵等构成。而城市污水处理厂的重力流管不属于承压管道，考虑到经济性的原因，会应用砌体盖板涵与混凝土的结构，并且还涉及了钢筋混凝土的应用。若遇到公路或铁路等特殊路段，那么局部区域的管压就会增大，此时应该选择钢管的形式。

2.2管槽开挖设计

  基于工程所处区域的实情，管槽底部的净宽可依据管径、预埋深度与施工工艺等指标来确定，一般控制在0.5m之上。开挖作业时，要严格把控基底地高程，以免其扰动原状土层，在此期间若遇到坚硬的物体，则要将其彻底清除，在管槽开挖完成后，必须第一时间做好排水与降水处理，以免被水浸泡。

2.3管槽回填设计

自管槽底部的基础层到顶端超过50cm区域内所用的回填材料，应该根据相关标准进行。在回填过程中，应该以分层的方式展开对称回填与夯实处理，回填的高度每层控制在20cm之内。管道埋设之后，回填土表面采用干砌片石进行护砌，一般厚度控制在30cm之上，以避免被冲刷。

2.4管道基础设计

图一 局部管道的砼包管示意图

在复核计算管道的刚度与强度时，应该综合考量管道本身与地面荷载，并全面掌握地下水变化与试验压力等指标，以此作为配筋率精准计算的参考。针对局部管道而言，必须要对其展开加固处理，从而保证管道的强度，在选型设计时，将上述的计算结果作为参考依据，选用有针对性的加固手段，例如，使用如图一所示的砼包管方式，或者管廊包管方式，以此来提高给排水管道的强度，这更能够满足管道的实际运行需求[2]。在计算管道的相关参数时，若参考的管壁厚度增加的方式与经济适用性原则不相符，可通过加肋固结的方式来对管道进行有效的加固处理。

2.5管道敷设设计

为了保证管道的质量与运行安全，应该严格把控管道的敷设方式，并基于管道实际埋设的深度与地下障碍物的遍布情况展开设计。一般来说，管道敷设的方式主要有3种，一为顶管式；二为沟埋式；三为架空式。在此类敷设方式中，第二种的利用率较高，若敷设条件和沟埋式不符合，才会考虑另外两种方式。因为敷设方式的不同，所以在管道结构设计方面也存在一定的不同。

2.6预防浮管设计

针对预埋在冲沟或河边等区域的管道，很大程度会遭到水流的冲刷，所以应该将管顶的覆土厚度控制在100cm之上，然后根据相关标准与施工图纸的要求展开分层的压实设计。在确保管道标高不动的前提下，基于原始的地貌，适当的调整管道中心线的平面位置，并无条件的应用砼包管处理平面偏移的情况[3]。为确保给排水管道在实际使用时的完整性，应由相关管理部门安排专门的人员进行定期的巡查。针对其他区域，管顶的覆土高度比管径1倍还小或不超过70cm时，选择砼包管来完成处理，以满足管道的抗浮要求，并增强给排水管道的抗破坏能力。

2.7管道抗震设计

在给排水管道的敷设时，应明确管线的实际走向，尽可能的规避对抗震不利的区域。若难以绕开，且一定要经过液化地基或地震断裂带时，应基于工程的实际情况，科学、合理的选择市政给排水管道，并立足于整体性来思量。另外，在选择给排水管道时，应该首选具有较强的抗折性与抗拉性的管道，还要具有很好的抗腐蚀性与延伸性。在给排水管道设计时，工作人员会首选钢筋砼结构的管道，其具有良好的抗震性能，能够大大降低管道被破坏的几率。

3结束语

总而言之，在现代化城市建设中，市政给排水管道占据着重要的位置，科学、合理的设计管道的结构，可以促使城市雨污排放效果的发挥。所以，相关部门应该高度重视管道结构的相关设计，同时做好实地勘察与综合分析，并在此基础上采用有针对性的保障措施，以确保管道结构设计的可行性，为市政给排水管道的安全、平稳运行提供重要的保障。

参考文献

[1]魏利猛.市政给排水管道工程中的结构设计[J].建材与装饰,2017,000(017):45-46.

[2]陶媛媛.市政给排水管道工程中结构设计要点分析[J].幸福生活指南,2020(14):189-190.

[3]权晨,王青.简析市政给排水管道工程中的结构设计[J].城市情报,2022(004):90-91.