摘要：市政给排水管道的结构设计是一项施工经验和能动性的相结合的工作，在结构设计中要求结合实际的施工状况，满足相关的规范要求，并对设计的关键要点重点把控，选择最优的结构设计方案，同时进行充分的市场调查和经济技术对比，做到工程材料的质量优良。本文重点阐述了了给排水管路的设计内容，并探讨了结构设计中的其他注意问题。
关键词：市政给排水管道、结构设计
引言
市政给排水工程的质量直接关系着整个城市的给排水系统，对于城市的正常运行、道路建设、交通运输安全的作用巨大。因此，相关的从业单位要重视市政给排水管道工程的重要性，在设计结构方案时，综合考虑实际的工程状况，尤其是场地周围、气候变化、地下管线和电缆的情况，在保证工程施工质量的同时，避免其他因素影响给排水管路工程设计方案的实施。
1 市政给排水管道工程的重要性
市政给排水管道工程关系到人们的正常生活，其不仅有利于城市防洪、排涝和水污染治理，还有利于城市水循环，实现水资源再利用。因此，对于给排水工程施工必须进行严格的控制，加强管理，提高施工技术，以保证市政给排水工程的施工质量。
1.1 给排水管道有利于城市防洪和水污染治理。
给排水管道的施工可以及时、有效的把工业生产废水、居民日常生活污水以及大气降水等收集到指定的污水处理中心，可以有效防止水污染的进一步蔓延，还可以避免城市在暴雨中出现内涝。对于一个发展中的城市而言，市政给排水管道工程施工程度，代表着这个城市的城市化发展水平，尤其是对于工业发达、年降雨量多的南方城市而言具有十分重要的作用。为了更好的促进我国城市化进程的良性发展，就务必要对市政给排水管道工程施工给予高度重视，从而不断的提升城市的防洪、抗涝和污水治理水平。
1.2 市政给排水管道工程有利于实现水资源再利用。
给排水管道工程是城市水循环系统的一种有机整体，同时，水循环又是水资源再利用的一个重要的前提条件，伴随着社会不断发展和人民生活水平的日益提高，广大人民群众的环保意识也得到了进一步加强，资源再利用和可持续发展的思想观念已经深入人心，因此，解决水资源再利用问题也成为了我国城市化发展进程中的关键所在。给排水管道工程可以有效的改善城市水资源再利用情况，解决水资源的可持续再利用问题，净化城市的公共水资源，有效保护城市水域，进而保证城市生态系统的物质循环与能量循环的正常运行，为城市居民提供一个和谐、优美的城市生存环境。
2 排水管道的结构设计准备工作
2.1 现场踏勘
市政给排水管路工程的建设距离相对较长，需要穿过城市密集区，施工场地周围的周围车辆对施工带来了极大的不便，如果施工之前现场勘察工作不到位，就会对管道工程建设中可能面临的困难估计不足，进而影响了施工质量和施工进度。在市政给排水管路工程中，要综合考虑复杂的交通状况和城市地下电线的分布，结构设计人员应当和给排水施工人员、专业预算人员、市政交通人员一同进行实地的工程概况勘察，了解管道线路的通过地带的交通状况和地质概况，必要时在施工图上对于个别的疑难地段重新踏勘。
3 测量和地勘要求
测量和地勘要求是要准确的了解给排水管路沿线的地质状况、地形外貌和地下水水文状况，另外提供准确的地形和水文地质资料。
3.1 勘探点间距和钻孔深度
勘探点的应均匀的分布在管道的中线上，不得偏离中线，同时根据的地质的变化和施工现场的状况确定合理的间距，一般采用的间距是30到100米，对于地形较为复杂的地段，适当的缩小间距。此外钻孔的深度要达到管道埋设深度的1m以下，到管道周围的水位较高或者是河流周围时，要增加钻孔的深度，一般要求钻孔深度在河床冲刷深度以下2―3m。
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3.2 提供勘探成果要求
查明管道埋设深度内的土层的特性、地层成因、岩石厚度等，并明确划分不同地质的分界线，同时调查的岩石强度和分化破碎程度对于给排水管道的影响，判断岩石是否会破坏管道的结构，调查管路沿线发生土层断裂、滑坡、崩塌、泥石流的概率以及发展趋势，并判断对于给排水管路的威胁指数；查明管道沿线的地下水位的水文状况，查明垮河流岸坡的稳定性，河床两侧的底层岩石和洪峰淹没范围。
4 市政给排水管道工程的结构设计分析
4.1 结构形式。
管道的结构形式主要由给排水专业确定，结构专业应根据管道的用途（给水还是排水，污水还是雨水）、工作环境（承压还是非承压）、口径、流量、埋置深度、水文地质情况、敷设方式和经济指标等从专业角度提出参考意见。一般情况下，承压管道常采用预应力钢筋混凝土管、钢管、铸铁管、玻璃钢管、UPVC管、PE管、现浇钢筋混凝士箱涵。非承压管常采用混凝土管、钢筋混凝土管、砌体盖板涵、现浇钢筋混凝土箱涵等。当污水管道口径较大时应采用现浇钢筋混凝土箱涵，特殊情况、特殊地段（过河渠、公路、铁路等）、局部地段非承压管也采用钢管等形式。大型市政给排水管道工程也有采用盾构结构形式的。
4.2 结构设计。
根据管道规格、埋置深度、地面荷载、地下水位、工作和试验压力对管道的刚度和强度进行计算及复核，提供管道壁厚、管道等级、或结构配筋图。对于一些必须采取加固方法才能满足刚度和强度要求的管道，应根据计算采用具体的加强加固措施。通常采用的加固措施有管廊、混凝土或钢筋混凝土包管等，当钢管计算出的壁厚不经济时，应采用加肋的方法处理。加固的具体方式和方法应根据实际情况和经济指标来确定。
4.3 敷设方式。
敷设方式的选择应根据埋置深度、地面地下障碍物等因素确定，一般有沟埋式、上埋式、顶管及架空，较为常用敷设方式采用沟埋式，当沟埋式有一定的难度时，可选择顶管和架空等敷设方式。不同的敷设方式，其结构设计亦不同。
4.4 抗震设计。
（1）场地和管材的选择。
确定管线走向时应尽量避开对抗震不利的场地、地基，如不可避免而必须通过地震断裂带或可液化土地基时，应根据工程的重要性、使用条件综合考虑。给水管道应选择抗拉、抗折强度高且具有较好延性的钢管，并要求做好防腐措施。
（2）构造措施。
承插管设置柔性连接；砖石砌体的矩形、拱形无压管道，除砌体材料应满足砖石结构抗震要求外，一般可加强整体刚度（顶底板采用整体式）、减少在地震影响下产生的变形，提高管道的抗震性能；圆形排水管应设置不小于l20度的混凝土管基，管道接口采用钢丝网水泥带，液化地段采用柔性接口的钢筋混凝土管；管道附属构筑物应采用符合抗震要求的材料和整体刚度好的结构型式。
结束语
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。
参考文献：
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[4]徐天顺.市政排水管道设计中的问题分析[J].项目管理与质量控制，2012（11）.
论文作者:刘金升
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第8期
论文发表时间:2017/10/9
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