时间：2013-11-29 分类：建筑设计
摘要：在社会经济快速发展和居民生活水平日益提高的今天，城市的水资源需求也在不断增加。这就要求我们必须合理利用有限的水资源 ，做好市政给排水建设。本文就市政给排水管道系统的设计与基础处理进行了一系列的探讨。
关键词：市政工程;给排水;管道设计
1 给水管道系统设计
1.1布置形式
按照供水可靠程度要求，可以将给水管道的布置形式分为环状和枝状两种，前者双向供水，管线造价高，但供水安全可靠;后者单向供水，节省管材，造价低，但安全可靠性差。在
建筑内给水官网布置时常采用枝状布置。
1.2给水管材
在我国以往生活给水中采用的主要管材是镀锌钢管。镀锌钢管钢度大，可以在需要承受撞击的环境中运用，比如室内明装管道;同时镀锌钢管的市场供应比较完善，而且施工经验成熟。但是也存在一些弊端，比如管道长期工作，镀锌层脱落，管壁锈蚀，污染水质和卫生洁具，在锈蚀的管壁上容易滋生细菌，因此，在室内给水管道设计中已经不使用冷镀锌钢管。目前，我国供水管道设计主要采用铸铁管和钢管。随着供水塑料管的开发，出现了以铝合金为骨架，管内外有聚乙烯的铝塑复合管，同时具有塑料管和钢管优点的钢塑复合管，这些管道具有强度高、寿命长、卫生条件好等优点，在实际工程中得到推广。
1.3管径的确定
管径应根据用水量确定。根据综合生活量定额或居民生活用水定额及最高变化系数分析确定综合生活用水Q1;根据生产工艺要求和车间性质确定生产用水量和员工用水量Q2;根据现行有关规定确定消防用水量Q3;根据路面、绿化和土壤等条件确定浇洒道路和绿地用水Q4;根据最高日用水量得百分比确定未预计水量。管径的总用水量为Q=Q1Q2+Q3+Q4+Q5。
2 排水管道系统的设计
城市排水管道系统包括收集、输送污水的管道以及其附属物，排水管道系统和污水泵站、废水处理厂和废水排放工程，合理布局排水管网，对城市排水工程建设起着举足轻重的作用。
2.1影响布局的主要因素
2.1.1 城市地形地貌以及竖向规划
在排水管道系统布局时，城区的地形地貌起着决定性作用。有河流穿过的城区或地形起伏较大的地域以及低洼、山地和高地等都会影响管道系统布局。城市的竖向布局对排水管道布局的影响也较大。靠近河道的城区或平原，城市竖向规划可能提高地面高程。山区城镇现状地形起伏较大，竖向规划可能对现状地形会有较大的调整，在排水管道系统设计时，不仅要摸清规划道路的竖向规划，还要明确规划地块的竖向设计。
2.1.2地块开发设计和道路建设计划
为安排近期排水管道建设，应考虑规划城区的地块开发时序，在规划城区范围内，排水管道应沿着城市管道敷设。
2.1.3旧城区排水系统现状
由于旧城区建设年代比较早，缺乏系统性，导致排放口数量太多而且分散。这种现状会影响排水管线系统的布局。
2.1.4其它因素
排水管道系统应沿着规划道路敷设，收集规划用地范围内可能产生的废水，因此，排水管道系统的设计要城市规划用地的布局。城市污水分为集中处理和分散处理，污水处理厂的位置决定排水管的最终出口，所以还有考虑污水处理厂的位置。
2.2排水管道系统设计步骤
2.2.1基本资料的收集
城镇排水管道系统涉及面广，需要收集的基础资料多，一些地方由于城市建设档案资料不全，设计人员在设计前应进行详细调查，收集相关资料。比如城市总体规划、给排水专项规划
、规划城区和周边地区的地形图、河道典型端面、城市防洪标准、河道通航等级，以及地质资料、气候资料，有关项目批文等。
2.2.2污水排水区域的划分以及主干管的确定
污水排水区域的划分应该合理，减少污水主干管道的埋深和长度，以降低总投资。排水主干管应尽量结合道路建设计划实施。
2.2.3管位的确定
排水管位应符合城市道路线综合的要求，对尚未进行管线综合的城区，应根据市政管线数量、排水管道以及道路的宽度与市政管线的关系确定排水管管位。排水管最好设在慢车道下，这样可以满足管道埋深和坡度的要求。如果道路宽度超过40 m，为收集污水，减少横向穿越的管道数量，可以在道路两侧设置排水管道。
2.2.4 控制点的确定
在排水区域内往往要设置控制点，这些控制点对排水管道系统起决定作用。控制点一般会在以下位置出现：地势起伏地区，低洼处的管道起点;管道系统的起点;本排水区域内，与
终点的距离最远的位置;企业集中排出口。控制点标高的确定，应根据城市的竖向规划，保证区域内所有用户的污水都可以流进管道系统内。在确定控制点标高的过程中，应避免因极少数控制点而增加整个管道系统的埋深。针对个别控制点应特殊处理，如果在居民区或企业，可设置局部泵提升;如果是规划用地，可以提高规划地面的高程;如果是控制点设计流量小，可以降低管线埋深坡度，放大管径。确定控制点标高，应满足管道最小深度的要求。具体要求包括以下三个方面，满足管道外部承压要求，满足污水接入的要求，满足管道防冻要求
。
2.2.5水力计算
设计流量：排水管道的设计应按照最高时设计流量计算。分流制排水体制污水管道的设计流量包括工业废水、生活污水和地下水渗入量。生活排水平均每秒流量一般按照排水区域内人口和生活排水量定额来计算，再结合生活排水总变化系数，算出生活排水最大秒流量。工业废水的日变化系数一般较小，时变化系数与工业种类关系较大，一般在1.0—2.0之间。对规划城区可按面积比流量计算，先确定排水区域总流量，再根据各个管道的汇水面积进行分配。#p#分页标题#e#
3 给排水管道的基础处理方法
给排水工程中管道的基础处理有别于其它建筑物的地基处理，由于管道自身的特性，导致其基础处理形式是以条形基础为准，就是说管道作用于地基的载荷力实际要比其它建筑物要小，而且通常是在基槽动工开挖之后，管道才直埋于地下。另外，由于管道直埋下放于软土地段施工时，由于软土地基的分散、不均匀性沉降，就会导致管道自身重力载荷作用所引起的过度压缩变形，而当这种载荷变形超过管道自身的承受范围时，在一定程度上也会使管道接口开脱、开裂，因此，应当结合施工现场周围地质的环境选取合适的常规基础处理方法进行施工。
3.1沉管法及其涵管桩施工操作
在软土淤泥的地基中，由于施工作业具体开展时要考虑管外壁和软土淤泥之间的摩擦应力，就需要对地桩的承载、载荷能力进行计算，以确定出定涵管的桩数。计算目的是为了确定其布置结构形式，在常规情况下，用以计算取得的涵管桩直径应当不小于1200mm,而纵向应当沿着基础中心线的两侧外排，横向则与涵管外侧相接。涵管桩操作方法：在施工人员将涵管放置于固定位置时，要首先清理涵管内的沉积淤泥;由于钢筋砼涵管的重力、压力的原因使其自动沉降，但如果自动沉降效果不明显时，可用多根涵管累计叠加使其下沉，直至涵管沉降穿越至规定所需的淤泥层、持力层为止;当人工把淤泥全部清理完后，应在管桩的根部铺设三十厘米厚度的C20砼，之后加毛石含量20%的毛石砼，与此同时，应用三十厘米厚度的C20砼在涵管桩顶端进行严密封层;此管道施工基础处理方法的防渗透作用成效并不是非常良好，但施工处理方法较为实用。
3.2筑坝挖掘法
(1)筑坝排水：筑坝排水多用于穿越荷塘、池塘方面的施工，在管道中心线的两侧进行筑坝施工，逐步把水排出，直至排净为止。在筑坝施工进行时，要注意坝体结构能够与管沟的中心线之间留有一段距离，从而利于坝体稳定与方便于施工。常规情况下，多数坝体的顶宽三米就可以，但坡比要求1:1，而且坝体能够高出于水面一米，同时在水面上层铺设塑料布用来挡水;并用木桩等建筑材料进行加固以及用潜水泵进行坑内抽水。(2)清理淤泥及其作业带开拓：清理淤泥主是指用泥浆引排到指定位置，对其底部加以推平，从而实现清理过
程;作业带开拓多指明沟排水这一过程，以及按照施工要求沿着管道中心线开拓施工便道。
(3)挖掘管沟：管沟开挖这一过程，应采用履带挖掘机进行挖掘，并要注意在挖掘土壤时，注意挖掘出的土壤要远离管沟，从而减少沟道之间的承载压力;至于管沟挖掘方式多可采用台阶式挖掘，并利用钢板桩加固措施保证其结构边坡稳定，另外，要格外注意地下水位高度，过高时能够及时采取降水措施。
结语：在水资源日渐匮乏、水质污染严重的今天 ，我们更应该多学习给排水设计理论 ，并且结合到工程实践当中去 ，这样我们才能够非常好的达到节约用水 ，合理用水的世界能源目标。
参考文献：
[1]韩会玲.城镇给排水.北京：水利水电出版社
[2]张胜峰.建筑给排水工程施工.北京：水利水电出版社
