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市政排水管道的设计探讨

本站     2021/3/5 14:30:07    

进入新世纪以来,特别是进入WTO的影响,我国国民经济的快速发展,以致使市政建设的规模在不断的完善与壮大。但是传统的排水管材由于本身的某些特性缺点或者管材的极限性,不能满足当今时代市政建设的需求。新型有机管材的诞生,在一定程度上能够促进技术安全与经济合理的要求。在可持续发展的前提下,如何更合理确定管道的设计流量、管径以及选取管材等已成为市政建设的重中之重。针对市政建设和环境治理结合的设计中,雨水和污水管道的投资关注情况占据十分重要的地位,本文就雨水管道与污水管道的设计中常见的问题进行了相应的阐述,并提出一些解决措施。对建设和谐社会和可持续发展要求具有十分重要的意义。

1.市政排水管道的研究现状

随着有机材料的诞生,越来越多功能与种类的建材被应用于城镇化的建设。目前,在市政工程建设中常用的管材种类繁多。根据管道材性可以分为钢性管道、铁性管道、钢筋混凝土管道、塑料管道等等。

钢性管道:按照连接方式的不同情况,钢性管道一般可以分为灰口铸铁管和焊接钢管两种类型。在使用钢材管道的同时,设计师在设计时要考虑的是防腐处理难易程度和经济情况,接口处施工难度要求较高,价格昂贵等缺点。优点是其刚度很大,一般情况下不会发生安全问题。

铸铁性管道:根据铸铁性材质可分为普通铸铁管和球墨铸铁管。主要区别于其延性情况,前者是重而脆,弹性模量一般较大,从而体现出“硬”。后者主要是延性较好,常常可以吸收一定的能量,深受较多业主的喜爱。

(钢筋)混凝土管道:按照强度强弱等级,可以分普通型混凝土管道和高强型混凝土管道;目前市政工程中常用的建材种类有SPCP(自应力钢筋混凝土管道),PCP(预应力钢筋混凝土管道),GP(混凝土管)和RCP (钢筋混凝土管道)等。

塑料管道:塑料一般可以结合有机材料加工成新型建材。一般情况下可以分为:聚乙烯管道(PE),塑料管一般分为硬质聚氯乙烯管道(PVC-U),玻璃钢夹砂管(FRP) 管道。充分体现了轻质高强的特性,具有施工快的特点。

在当今时代高科技的情况下,我国建材中的市政管道多种多样,性能齐备。充分改变了以往只用单一管道种类的弊端局面。近年来,随着有机材料的合成生产、制造技术的更新、设计理论和施工技术性能化的发展等方面的完善。使市政管道工程中更能人性化、合理化的应用于城镇化的建设。

2.市政管道设计的常见类型

2.1雨水管道

2.1.1雨水管道的出水口

雨水管道在市政管道中占据不可忽视的作用,一般环境下,城市内的雨水常常是通过管道以就近原则,自流排入河流。然而,有些城市由于受经济的影响、地形的限制、技术的有限等原因使得管道的出水口只能采用淹埋式。更为重要的是管道内水流速度变小,排水功能不能有效的施展。另外,闸门的数量较少,导致一旦汛期时,城市低洼地段处长时间积水,常常会引起水量很大,影响市民的出行和车辆通行。

综上所述,结合本人在实际工程的应用情况,应对措施可以采用入河出水口的标高应尽量高于,或等于排放水体的设计水位的方式进行设计,常用的方式是采取降低市政管道的坡度、管道浅埋等方法来调整城市管道在使用过程中的设计水位。以确保排水出水畅通的可靠性,另外立交排水可以采用独立的排水系统。

2.1.2雨水管道之间的连通管

市政管道之间不是独立工作的,常常设计为几个各自独立工作的排水系统,共同来完成并达到排除雨水的效果。结合实际的工程实践经验,管道各系统的排水能力各有特色。为了充分利用排水系统中的各个构件的排水功能,减少积水时间和面积,建议在相邻地点设置连通管将雨水管道建成环状或网状管道,可以相互调剂水位,以便达到排水顺畅的目的。另外,也可以在容易积水的地方,尽可能的把雨水管道与污水管道,合二为一连通,从而达到排除汛期路面积水的目的。

2.1.3雨水口的改进探讨

通常,雨水口的形式主要分为,平篦和立篦两种类型。平篦水流比较通畅,缺点就是容易被杂物堵塞,影响收水能力;立篦不易被堵塞,但边沟需保持一定水深水位。结合本人的工程实践,就布置雨水口的方法,可以作少许改善:雨水口的布置,应根据汇水面积容量情况以及地形环境,加之道路纵断情况设计进行布置情况;基于性能的降水井快速排水法,可以解决低洼和易积水地段,雨水径流等大面积;和径流量较大的情况。

2.2污水管道

2.2.1污水管道的格栅

随着社会的发展,人们生活水平的不断提高,对格栅的要求也越来越高。尽管格栅条间距的不断减小人不能满足可持续发展的要求,主要原因是还有大量的漂浮物进入泵站造成堵塞情况。针对上述问题,一般可以这么做,在污水管道出口处设置简易人工拦污以及检修的格栅,定期定量的进行检查,这样就可以从源头上一定程度的控制漂浮物的数量。

2.2.2污染物沉淀

短时间内一般不会出现污水中的沉积物过大,但是在长期工作且坡度较小的情况下,在管道内水流量小水流动力就小的多、进而会生成沉淀,从而造成管道堵塞、通水不畅。在管道中下游时疏通工作又费时费力更费经济。基于上述情况的作法,可以改变作法。一般可以改变方式,比如将井底改为沉淀式的方法使用,这样沉积物往往大多数会沉积在检查(降水)井中,检修人员在检修时就更为方便的定时定点的检查。可以减少管道维护作业的工作量,进而达到经济合理的。

2.2.3污水管道内的水深探讨

众所周知,排水管道的排水时非慢情况下的排速往往教大。以便利用抽升泵站的抽升动力排水。同理,污水抽升泵站的最高控制水位也应该尽量是设计充满度水位。因此,关键问题就体现在如何确定最高控制水位。但实际情况下,大部分地区的污水泵站的抽升动力情况,应考虑到电费的节约、减少启动次数和人为技术因素的限制等原因,检查人员不能充分的利用最高控制水位抽升动力,从而导致整个管网处于满水状态。这样使得管道内的流速降低、格栅起不到拦污的作用,只起到摆设的作用,进而致使水泵叶轮堵塞。严格按照规程规定设计和施工,合理确定最高控制水位最为重要。

3.在整体式把握市政管道设计细节

合理布置控制管线:市政道路下的市政管线,除了排水管道外,通常还有电力、通信和燃气等其他管线的布设。按照规范的规定,各管线之间都有一定的水平净距,以避免交错。一般情况下,在设计排水管道时,考虑与其他专业管线之间保有足够的距离,而排水管道之间也必须考虑相互的水平净距,尽可能的避免出现雨水检查井与污水等管道冲突的现象,减少不必要的情况发生。

智能化的控制管线高程:排水管道一般是作为主干管,收集周边环境的雨污水。但是埋深过深,土地开挖深度必将增加,支护方式也将加大工程量,这必然提高工程造价,延长工期等不好情况。所以必须控制合理管道的埋深,进而达到降低工程造价的目的。

基于性能的衔接现状管道:在城市道路特别是老城区道路周边一般会有已建好的排水管道。在重新设计排水管道之前,必须摸查清楚这些排水管线现状,避免在设计时出现错接,混接的现象。

4.结语

综上所述,,市政管道工程设计是一个实践经验与理论性相结合的过程。在建筑业尤其是房地产业蓬勃发展的今天,通过优化建筑技术,已达到技术先进、安全可靠、经济合理,符合可持续发展的首要要求。在满足规范、规程的前提下、更为重要的是注意设计控制要点,因地因时制宜,充分的利用管材的特性促进城镇化的建设。我们在设计时,尽量做到既能介绍一个清晰系统的设计方法,同时又有侧重地提出设计中的规律及对常见问题的处理方法,加强对排水管道工程的质量控制,消除工程质量缺陷,切实保障人民的利益。


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