桂林市国立达建筑安装工程有限公司
摘要：最近几年，市政工程中管道综合优化问题备受人们关注，所以，相关研究的开展极为重要。在此基础上，本文主要总结了相关内容，并分析了可能存在当前市政管线综合设计工作中的问题。然后，基于研究综合优化设计具体步骤以及方式上，将实际经验相结合，从多角度探讨了管道穿越障碍物的有关措施。
关键词：市政工程；管线综合优化；研究
由于城市现代化的迅猛发展，城市功能也因此在不断的改进，在市政工程中，其管线的数量以及类型日趋增加，其密度也越来越大。虽然管道综合设计一直以来都存在着，然而，在现今社会，无论是其方法上还是其理论上都存在着或多或少的问题，不少人为干扰影响着其施工，导致不管是人力物力，还是财力都在一定程度上有着不必要的浪费。所以，市政工程管线综合优化研究势在必行。
1 市政管道综合设计工作有哪些问题存在
首先，在管线综合图纸中，对于排水管道深度而言，是具有一定设计要求的，而图纸除了将这一要求满足，在设计方面，管线交叉处的管线交叉点仅垂直设计，还有一些简单的平面设计，并没有表现出其他的技能指标；其次，在红线宽度上管线对其控制有一定的限度存在。近年来，由于我国社会经济的不断发展，越来越多的用户使用管线，这使得管线无论是规格上还是直径上都飞快的进步，导致管线的走位越来越密集，也就需要进行敷设各种各样的地下管线。而在设计市政管线的时候，其管理形式不完善，可以任意改变，非常影响城市管线的施工。管线专业设计以及给排水专业设计二者在管线策划设计工作中，关系极为密切。给排水专业工作人员一般负责的是管线综合平衡方面的设计，由于设计人员的一些相关原因（比如说专业分工或者是自身的配备等），这项工作的负责人需要分配其他的专业人员。而这些人员若是没有进行专业的培训，最终的结果也会有问题产生[1]。
2 设计管线综合优化的方法
2.1 管道综合优化的全面思路
对于管线综合设计而言，无论是其中一项，还是说其中的几项，都可以实现数学规划模型的建立，对于建立的这一模型的求解方法可以运用运筹学中的最优化方法，管线综合优化设计将计算出的最优解作为参考，达到优化设计过程以及设计方案的目的[2]。
2.2 管道综合优化的基本步骤
第一步，数学规划类型的合理选择。现阶段，数学规划方法中有很多的内容，其中主要包括多目标规划法、线性规划法、动态规划法、几何规划法、以及非线性规划法等。这些数学规划，类型不同，构造也就不同，同时难度也各不相同。对于管道的综合优化，我们主要的研究方法就是非线性规划模型，以下两点是我们选择其作为主要研究方法的原因。一是，对于大多数问题而言，相对单一的线性程序无法将其表示出来。二是，使用非线性规划不仅模型构建非常好，而且针对该模型开发了许多解决方案来处理实际问题，而其他一些规划模型则构建了方程式，却无法将其解答出来，它可以将这种情况充分的避免[3]。
第二步，目标函数的创建。因变量有关自变量的表达式就是非线性规则的目标函数，并且还必须能够显示表达式的最小值或最大值（目标函数值）。对于综合设计的管线而言，假设两个自变量，一个是道路中心线与每一个管线之间的距离，另一个是在道路的下方，各种市政工程管道的埋深之间的距离。运用上述两个自变量，分别将数学计算进行完成，由此形成两个目标函数。这两个目标函数中，第一个目标函数尽量是最大值，第二个目标函数则是最小值，这样的话，就可以知道个工程管线下埋的高低位置，而且还能够按照所计算出的数值将其尽量的安排到非机动车道下面，使得管线整体得以优化[4]。
第三步，约束条件的确定。
在详细的情况下，对于所选的自变量往往会有一个取值范围出现，其范围较为合理，这也限制了非线性规划模型的出现。
3 管线综合优化在市政工程中的设计步骤
第一，在全面设计管道时，首先需要了解当前的价格以及情况。在能够进行设计之前，需要设计人员将所需相关的数据资料清单提交给业主，而业主收到之后，需要依照资料清单中的各种内容，将所需资料尽可能都找到，然后转交给设计单位。第二，道路设计平面图需要道路专业提供，同时还需要道路的另外两种图，即横断面图和纵断面图，所需要的桥梁设计横断面图以及平面图需要桥梁专业提供。根据道路和桥梁的现状，将有关综合管线横断面的设计完成，同时确定工程管线有关的平面位置。第三，设计排水管道，它的设计要以路桥设计图为基础，同时将综合管道横断面图（之前已经确定下来的）相结合。由于下水管道以及雨水管道都在重力流管道范畴之内，而排污口以及管道当前的状态都有标准高度，这就限制了它们的高度，没有办法合理的调整管线交叉问题，所以在进行设计排水管道时，首先要做的就是确定自身的高程位置。第四点，要将其他管线的平面位置在排水施工平面图上进行绘制，在绘制之前，需要对了解综合管线的实际情况，同时要根据其自身的规划以及横断面图为基础进行绘制，而且要将绘制的其他管线的管径详细走向标明，这时设计图上就会出现很多的交叉管线，产生很多的交叉点，将其进行合理的编号。第五点，要确定其他管线的高程地点，必须依照每一个工程管线自身的覆土要求，以及排水管道自身高程，还有相交管线之间的净距要求[5]。另外，在管线综合竖向设计表里填写交叉点信息。
4 从障碍物越过的管道的措施
对于市政工程中的管线设计而言，河流水系是其最常遇到的障碍物。一般情况下，管线有三种方法通过河流，第一种，运用载体通过，比如说桥梁，让管线随着桥梁的架设来实现过河；第二种，运用管桥的方式跨越过河流；第三种，在河底采用倒虹吸管的方式过河。如在管道设计时，在设计的位置有桥梁的存在，某些管道过河的形式可以选择吊管方式或者是挂桥方式，主要注意的是，在设计桥梁的时候，要考虑到管道承重问题，因为管道具有较大的承重力，因此对其要进行考量。跨越河面上运用管桥方式的时候，采取的介质通常是支墩，搭建的支墩能够独立承受其重力，而且跨越河道运用的是单独的支墩。在河底通过时选用倒虹吸管的方式，在围堰内进行开挖的工序，将有关工程完成，比如说拉管以及顶管等，在河底这样的做法可以使得管线快速的通过，一般情况下，压力管在河低通过不用进行过控制，要控制的是重力管的流速，以防止管道高程问题或者是堵塞问题的出现，以至于阻碍其顺利通过[6]。
5 结束语
由于市政工程的不断发展，其管线的数量越来越多，其类型也日趋增加，导致其密度越来越大，本文分析市政工程中管道综合优化的相关问题，并对其进行研究，对其今后实践效果有着显著的作用。因此，未来市政工程中，综合优化管线的时候，要对其各个环节的重视程度都要提升，以此更加完善我国的工程管线施工内容。
参考文献：
[1]郝凌霄，张成贵.市政工程管线综合优化研究[J].住宅与房地产，2017（30）：240.
[2]鲁静.市政道路管线综合设计研究[J].商品与质量，2017，000（016）：216-217.
[3]刘天刚.市政管线综合设计方式研究论述[J].建筑建材装饰，2017（16）.
[4]蒋丽萍.试论市政工程管线综合规划设计的关键技术应用[J].建材与装饰，2019（23）.
[5]潘高峰.城市市政管线综合设计要点分析[J].城市建设理论研究：电子版，2018，273（27）：169.
[6]姚蔚然.探讨市政工程管线的优化与创新应用[J].计算机产品与流通，2018（12）：262.