市政排水管网工程中排水管材、构筑物比较及选用研究

市政排水管网工程中排水管材、构筑物比较及选用研究

李光鹏

广州市市政工程设计研究院李光鹏

摘要：排水管材、构筑物的比较及选用是市政排水管网工程中一项重要的工作，对整个工程的质量具有决定性的作用，故对其研究具有非常重要的意义，本文以下内容将着重对其的比较及选用进行分析，以供参考。

关键词：市政排水管网；排水管材；构筑物

1、前言

改革开放以来，随着经济的发展，我国的城市化进程不断加快，市政排水管网工程得到大量的建设，极大的改善了城市的水循环，维护了城市的生态环境，但是由于种种原因，在我国大部分城市仍然存在雨涝现象，一下大雨全城皆淹，给人们造成了损失的同时，也影响到了城市的整体形象，而排水管材、构筑物的选用是决定市政排水管网工程运行情况的一项重要因素，选择合适的排水管材、构筑物是发挥市政排水管网工程效能的前提和基础，故对其研究具有非常重要的意义，本文以下内容将对排水管材、构筑物比较及选用进行分析和探讨，以供参考。

2、排水管材、构筑物的比较及选用研究

根据本人多年的实践经验，并参阅了其它资料，认为管渠材料、管渠构造、管渠基础、管道接口、排水检查井等，应根据排水水质、水温、冰冻情况、断面尺寸、管内外所受压力、土质、地下水位、地下水侵蚀性、施工条件及对养护工具的适应性等因素进行比较及选用。

2.1、排水管材的比较及选用

排水管材的正常使用情况下很少出现问题，一般是遭遇了破坏，比如工程施工等，而地震破坏更具有严重性，其破坏的形式和部位一般为：①管道接口破坏。承插式管道接口填料松动、插头拔出或承口破损；连续式管道在焊缝处开裂；法兰螺栓松动或拉断；刚性接口抹带破碎、错位或开裂等。②管体破坏。管体产生纵向或斜向裂缝。常见于断层附近或小口径管、严重锈蚀的管材折断等。③连接破坏。在三通弯头、阀门以及管道与地下建（构）筑物连接处的破坏。以上三种破坏形式中，以管道接口破坏最为常见，其次为管体破坏。所以根据破坏后不同排水管材的损坏情况来确定排水管材材料具有可行性。根据近年来相关部门对地下管道受损情况的统计：钢筋混凝土管道大多从接口处破坏、开裂和漏水；素混凝土有的是在管身开裂，有的是接口处脱离漏水；铸铁管大多由于铅料脱出而漏水；石棉水泥管管身折断事故较多；钢管发生破坏事故几乎没有；塑料管比其他管道事故少，仅有个别小管径管道接口处折断。由此可以很明确的看出，钢管和塑料管的破坏事故较其他管材要少的多，而且钢管在所有地震中几乎均未被破坏，通过比较，可以得出这样的结论：地震对各种埋地管道的损坏程度由轻至重顺序为：钢管——塑料管——钢筋混凝土管道——素混凝土管道——球墨铸铁管——铸铁管——石棉水泥管，所以在排水管材的选用中可以选用钢管和塑料管。但是由于钢管较塑料管贵，若整个市政排水管网工程中均选用钢管将是一个不少的投资，而且非关键部位利用塑料管也完全能够满足要求，在这种情况下建议：重要部位必须应用钢管为排水管材，在非重要部位，选用塑料管作为排水管材，从而形成高低搭配的材料选用机制，但大管径塑料管造价较高，且大管径排水管道使用较少，而一般大管径柔性接口的钢筋混凝土管道比铸铁管、石棉水泥管，甚至塑料管的抗震性能更佳，因此大管径排水管道可采用钢筋混凝土管道配柔性接口代替塑料管道。

2.2、构筑物的比较及选用

根据本人多年的实践经验，认为构筑物的比较及选用应注意如下几个方面：第一，管道基础比较及选用。一般采用开槽法施工常用的管道基础有混凝土基础和砂石基础两种，且软硬混合的地基对地下管道有不利的影响。因此，应选用一种管道基础作为排水管道的基础使用。①混凝土基础为刚性基础，根据管道类型又可分为120°混凝土基础、135°混凝土基础、180°混凝土基础等多种形式。适合作为刚性管道（例如素混凝土管道和钢筋混凝土管道）的基础。②砂石基础为柔性基础，一般采用中、粗砂，亦可采用天然级配砂石、级配碎石、石屑等地方材料。根据各地材料供应限制，可分为碎砂石垫层、碎石屑垫层、卵石砂垫层等多种形式。适合作为柔性管道（塑料管道、钢管、球墨铸铁管道）的基础。③开槽法施工的混凝土管道，当地基承载力特征值fak≥100kPa时，宜有限采用砂石基础，采用砂石基础的雨水、污水及合流管道，必须采用柔性接口。根据以上分析，应根据当地的地震烈度、降雨以及管道的材料选择合适的基础形式。第二，排水检查井比较及选用。一般常用的排水检查井根据材质不同，分为砖砌检查井、钢筋混凝土检查井、预制装配式钢筋混凝土检查井、塑料检查井等形式。①砖砌检查井施工方便，技术要求低，造价较低，技术成熟，适合使用地方较广。但不适合在地震烈度8度及以上地区使用，地下水位较高的地方也不宜使用。②钢筋混凝土检查井施工方便，适合使用范围较广，且不受地下水位影响。但施工技术要求较高，施工时间长，造价相对砖砌检查井较高。③预制装配式钢筋混凝土检查井施工方便，施工时间较短，适合使用范围较广。但施工技术不方便，技术要求较高，造价较高。④塑料检查井施工方便，适合使用范围较广。但施工技术要求较高，型号选择较少，造价较高，较适合在住宅小区内部使用。为提高工程质量，防止地下水污染，节约能源，节约土地资源，保护和改善环境，促进行业技术进步，应使用整体稳固性好、强度高、闭水性好的塑料和钢筋混凝土等质量可靠、工艺先进的检查井。第三，污水提升设施的比较及选用。常用污水提升设施为污水泵站，一般污水泵站提升水量（抽排量）较大，连续运行，需预留一台以上水泵备用。且泵站自动化程度较高，对管理人员要求较高，运行成本较高。污水泵站由于功率较大，需设置单独的配电间和值班室；部分泵站还需要根据情况配置单独的发电机室和休息室。泵站总体占地较广，绿化率较高（30%以上）。污水泵站宜设置在污水管道埋深较大且污水抽排量较大处。除了污水泵站外，污水提升设施还有污水泵井。泵井抽排量一般不超过150m/h，不适宜用于雨水抽排，仅适合用于污水提升。泵井可设置为自动化运行，也可设置为手动控制，对管理人员要求较低，运行成本较低。污水泵井由于功率较小，一般不需设置单独的配电间和值班室；并且由于工艺简单，一般不需要配置单独的发电机房和休息室。泵井占地较小，没有绿化率等指标要求。污水泵井适宜设置污水抽排量较小处。综上所述，应根据当地的实际情况，单独选择水泵站或者是污水泵井，或者是两者组合使用。

3、结尾

本文以上内容分别从排水管材、管道基础、排水检查井和污水提升设施的比较及选用进行了探讨，表达了观点，提出了见解，作为一名技术人员，我认为必须根据当地的实际情况进行排水管材及构筑物的选择，而且必须有一定的前瞻性和计划性，要坚持技术先进、经济合理的原则，使得排水官网工程能够发挥出更大的效能。

参考文献：

[1]《排水工程》孙慧修等，中国建筑工业出版社

[2]《给排水管网工程》任友昌等，中国环境科学出版社

[3]《给水排水管网设计》张洪伟等，中国建筑工业出版社