城镇污水管网工程设计要点浅析

发表时间:2021/6/17   来源:《工程建设标准化》2021年4期   作者:1丁永波 2李起峰
[导读] 在市政与污水处理工程建设中,污水管网建设费用在工程总投资中占比很大,

        1丁永波 2李起峰
        1身份证41272719910616**** 河南郑州450000  2.身份证41062119900212****  河南郑州450000
        摘要:在市政与污水处理工程建设中,污水管网建设费用在工程总投资中占比很大,其建设质量直接影响城镇卫生环境,关系到城镇的发展和安全。污水管网工程具有工程线路长、施工现场不确定因素多、施工方案复杂等特点。设计是整个工程建设的重要环节,污水管网设计是否合理,会直接影响管道施工和管网后期运行使用。
关键词:污水支管网;?管网设计;
1雨污分流的设计原则
通过分流制的应用,提高排水系统的完整性与可行性。在污水系统的设计中,应当按照先主干后分支的顺序依次推进,最终达到雨污分流的效果。在管道的规划工作中,应兼顾管位、管径2项指标,保证两者具有一致性。总体来看,布管应遵循如下几点原则:
1.1紧密围绕规划而展开,充分发挥出现有雨水、污水管道的应用价值,减少不必要的管路投入;
1.2除了保证管网自身可稳定运行外,还须兼顾其与配套污水干管等各类现状管道的关系,增强彼此间的协同性,达到“1+1>2”的效果;
1.3充分应用现阶段业内的主流技术,最大限度地减少拆迁工作量,以免对周边环境造成不良影响,实现工程主体与周边各项城市要素的协同发展;
1.4全面掌握现状资料,提高设计与实际情况的契合度,减少施工期间的不确定因素,协调好各项生产要素的关系,以达到提高质量、降低成本的效果;
1.5应合理规划管网系统,结合现场地形地势,以顺应自然条件的方式完成管网系统的规划工作,做到高水高排、低水低排,并以技术为驱动,减少污水的提升量,使管网系统可精简运行;
        1.6非必要时尽可能减小管渠的埋设深度,并遵循弹性设计的原则,以满足后续阶段的规划需求,实现在既有基础上的持续完善;
1.7社区管网系统与周边区域管网系统两大要素需形成相协调的运行关系,合理规划空间,留有通道,以满足污水排放的空间需求。
2城镇污水管网工程设计要点分析
2.1安全隐患排查及治理
所有参与本工程建设的工作人员,都要投入到施工安全隐患的排        查工作中来,对于发现的任何隐患问题,不管大小,都立即通过电话或者网络等方式将具体的情况报告给安全管理人员,安全管理人员对隐患问题进行评估,对于可以整改的,到现场监督整改完毕,对于不能进行整改的,需要做好标识,如果有必要,可以派专业的人员驻守。所有经过排查后发现的各类隐患问题,项目部都要严格按照相应的隐患等级进行登记和记录。
2.2前期资料收集和现状调查
目前城镇污水管网大多敷设在基础设施比较完善的城区或镇区,道路、桥梁、地块开发已经建设完成,地下管线、建构筑物等设施错综复杂,因此在设计前期收集和调查影响管道布置和定线的各种现状资料至关重要。(1)污水主干管一般沿污水量大、地下管线较少的道路敷设,且应符合规划要求。因此设计前期需详细调查和掌握排水量大的工业企业和公建情况、城市总体规划和排水专项规划等。(2)管道布置须充分利用地形,尽量使污水自留接入,减小管道埋深;尽量减少与各种地上、地下建构筑物        交叉。(3)调查工程范围内的已建排水工程的排水体制、污水提升泵站、污水收集管网的布局走向、管径、服务区域面积等,充分利用原有设施。(4)污水主干管一般沿道路布置,设计前期需查明道路下现状管线平面布置及高程,在设计中充分考虑新建管道与已建管道的衔接及现状管线的保护。


2.3污水管道设计计算
        污水管道设计计算包括管径、流量、坡度、流速、管道衔接方式等几个要点。(1)管径应按远期流量考虑,而污水量的预测应结合人口指标法、单位用地指标法、人均综合用水量指标法等多种方法及当地城镇发展水平、基础设施完善程度等因素综合考虑;(2)管道充满度、流速、坡度一般按照现行的《室外排水设计规范》的规定,并结合当地地形、管道运行维护、与已建管道的衔接等因素,选择最优取值;(3)管道衔接方式视实际情况而定,一般异管径管道及同管径坡度变陡的管道采用管顶平接,同管径管段采用水面平接,下游管径小于上游管径(坡度变陡),管底平接。
2.4污水管网施工工艺选择
污水管网设计在选择施工工艺时应根据现场施工条件、道路等级、交通流量、工程造价等因素综合考虑,排水管道常见的施工工艺有开挖、顶管、拖拉管等。
(1)开挖施工
        开挖施工适用于各种管径、材质的浅埋排水管道。污水管道在现状道路下施工,对于管道埋深不大、施工场地比较开阔、开挖沟槽和施工降排水对临近建(构)物无影响的地段采用开挖明槽敷设管道,地质情况和间距不能满足放坡开挖条件的,可采用槽钢、钢板桩支护。管道基础须落在稳定土层上,地基承载力需达到设计要求,施工前挖地质探坑了解地质情况,对不良地质        进行地基加固。沟槽开挖时需做好边坡稳定、降排水措施,尽量缩短基坑施工时间和缩短沟槽开挖段的长度,并查明沟槽附近各种管线的位置、管径,做好保护措施。
(2)顶管施工
顶管施工一般用于大管径污水管道的施工,顶管常用管材有钢筋混凝土管、钢管、球墨铸铁管等。顶管常用于地质承载力差、埋深较深、横穿道路、河道或离建筑较近的情况。顶管施工需重点考虑以下几个因素:(1)顶管管位应避开障碍物和其他管线,保证安全距离;(2)顶管宜在黏土、粉土和砂土等土层中顶进,土体承载力应不小于30kPa;(3)长距离顶管须根据顶力要求设置中继间,并考虑温度应力影响;(4)顶管施工需设置顶管工作井和接收井,井的尺寸一般按满足顶管机的工作要求设计,穿墙管止水装置根据土层、地下水压力等选择盘根止水或橡胶板止水;(5)顶管对管材等级、壁厚要求较高,实际工程中需根据管径、顶进长度、土质条件等进行综合考虑并由相关专业进行核算。
        (3)拖拉管施工
拖管施工常用于管径DN800及以下污水管道的施工,拖拉管常用管材为PE管、钢管等。需重点考虑以下几个因素:(1)拖拉管管材须满足回拖力要求,以防管道拉扁拉断;(2)施工前应了解地下工程地质情况,穿越轨迹宜布置在黏土、强风化泥页岩、中致密砂层等土层中;(3)穿越河道和其他地上、地下障碍物时,须保证足够的安全距离;(4)需根据管径、土质、钻机能力等合理选择扩孔程序;(5)导向孔钻进、扩孔及回拖时,应及时注入适合工况的钻进液,防止塌孔,拉管结束后及时注浆加固土体。
2.5污水管道基础处理
污水管道基础须落在稳定地基上,一般要求管道地基承载力不低于80kPa,井室地基承载力不低于100kPa。如地基不稳定,可能        造成使用期发生不均匀沉降,管道接口脱节,造成污水渗漏,影响污水处理系统正常运行,因此需采取加固措施。不良土层厚度较小时,可采用设置褥垫层法、换填法、抛石挤淤等方法;不良土层较厚时可采用水泥搅拌桩复合地基法、排水固结法等及其它桩基处理方法。地基需要特别处理时,应由结构专业进行专项设计。
3结语
城镇污水管网设计是市政工程建设的重要阶段,其质量优劣直接影响到污水收集和处理系统能否正常运转,城镇污水管网设计中必须做好前期资料收集和调查,结合城市规划和现状条件,制定最优化的设计方案,以为后期施工提供可靠的技术指导和支撑,充分发挥污水管网设计在整个工程建设中的实际效用。
参考文献
【1】李万里.对市政道路雨污水管网施工关键技术的研究[J].工程建设与设计,2019(20):165-166.
【2】闫宏晔.茅洲河水环境治理工程排水管网设计探讨[J].给水排水,2018(1):122-125.
【3】祝娅.污水管网设计中存在的问题及对策[J].环境与发展,2018(8):36-37.
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