惠东县市政园林事务中心城市排水服务中心
摘要：城市给排水系统是一座城市的心脏，是城市发展的根基，科学合理的给排水系统有助于提升城市居民的幸福感和促进城市的良好发展，因此做好市政给排水管道工程是一项重要工作，因此本文探讨了如何做好市政给排水管道工程的结构设计工作。
关键词：给排水管道；市政工程；结构设计
随着我国社会的变迁，城市城乡规划建设不断推进，但与此同时也面临各种各样的问题亟需解决，首当其冲的是给排水问题，而最大的给排水问题就是管道工程结构设计问题。城市给排水管道错综复杂，在进行给排水管道工程的结构设计工作时，要根据城市的用水量和排水量，合理设计给水管理和排污管道，以提升给排水系统的工作效率，进而促进城市的发展。因此，本文阐述了市政给排水管道工程结构设计的重要意义和结构设计的内容，并就如何做好市政给排水管道工程结构设计工作提出了若干要点，以期为完善市政给排水管道工程结构设计提供有益的参考。
一、市政给排水管道工程结构设计的重要意义
城市给排水系统水平的高低直接影响了城市的发展水平，在实际生活中，给排水管道可能由于地面沉降、外部压力、自身质量等因素而发生爆裂、渗漏等问题，影响城市居民和工业生产的正常用水以及城市污水的正常排放，尤其在雨季，还可能因此而发生城市内涝，给城市安全带来威胁。因此，合理、科学地设计给排水管道结构，提高给排水管道的安全性和稳定性，有助于降低管道发生爆裂和渗漏的几率，提高管道的供水效率和排水能力，从而有效解决给排水问题，确保供水和排水正常，保障城市居民和工业生产用水安全，以及城市安全。因此，市政给排水管道工程结构设计具有非凡意义，对城市现代化建设非常有必要。
二、市政给排水管道工程结构设计的内容
（一）结构形式
给排水管道的结构形式是通过委派专门的人员结合城市的发展规划，从管道作用、供排水量、埋置位置、地质气候等角度分析评估和设计出来的结构形式，具有科学性、专业性。在市政给排水管道结构设计中，管道作用不同，结构样式也不一样，用于排水的管道，主要有平等样式、正交式和截流式，而用于给水的管道，一般为分两种，一是树枝状式，二是环状式。当前，城市主要采用截流式结构形式和环状结构形式两种。而根据承压程度不同，结构形式也不尽相同。受到压力较大的管道，通常采用抗压能力较强的管道，比如钢筋混凝土管、以聚氯乙烯树脂为原料的管等，受到压力较小的管道，通常采用混凝土管、砌体盖板涵等。另外，流量不同，采用的管道口径也不一样，通常当管道口径较大时采用现浇钢筋混凝土箱涵。对于一些不常见的地段要采用合适的管道、比如，铁路、过河渠等，则采用现浇钢筋混凝土箱涵。
（二）抗震设计
在进行市政给排水管道工程的结构设计工作时，应安排专业人员对地质进行勘测，选择抗震能力较好的场地和地基为给排水管道的走向。当不得不通过活动断裂带时，为有效消能减震，降低地震带来的危害，应让管道与断裂带正交。抗震设计除了要考虑走向外，还需要根据地质情况选择合适材料的管道，对抗震性能要求较高的应该选择抗拉强度、屈服强度较高的材料，场地和地基条件更差的地段，还应在管道外部增加钢管套筒，以提升抗震性能，保护管道。无法通过材料提升抗震性能的钢筋混凝土结构，应从内部构造结构入手，提升抗震性能。管道接口的抗震设计主要体现在柔性方面，使用砂砾土回填管底基础层和管下腑角这两部分，以提升变形能力和抗震能力。柔性连接还可应用于构筑物底下的管道，当管道与墙体嵌固时，柔性连接的重要性更明显[1]。
（三）地基设计
扫描矢量化地勘资料纵断面资料可以用于结构设计里的地基处理，在平、纵断面图上放置管道基底轮廓线时，应选取一个参考点放在纵断面上。按纵断面地质的不同，划分成不同单元，每个单元有唯一的桩号和基底高程，并且沟槽范围、土层构造和地下水位要确切的数据。
由于实际工程中不同单元的地质情况和厚度都不尽相同，因此处理的范围和方法也不一样，应该根据地基处理相关标准和规定用相对应的方法进行处理。地基设计时，还要设计支墩和镇墩的，支墩、镇墩的设计形式跟设置在管道的位置有关，比如，受力承重管道应采用水平支墩和垂直支，而支墩的数量和大小应根据管道承受压力的大小而设计。
三、市政给排水管道工程结构设计的要点
（一）做好城市资料收集
市政给排水管道工程结构设计的前期工作对整个结构设计工作至关重要，而城市的资料收集工作更是重中之重，城市的资料是给排水管道工程结构设计的重要资料，在设计之前，可以通过当地的档案馆、图书馆等地方收集城市的资料。另外，结合城市的实际情况，委派专门的人员对工程的实地情况进行详细的勘查，分析研究给排水管道敷设环境的优劣势。充分掌握资料和环境情况后，明确给排水区域，然后确定管道样式，树枝状式的要先确定主干管，同时，如果有道路建设，管道结构设计还要与其相结合，统一、合理规划，从而提升市政给排水管道工程质量，降低工程成本。
（二）明确控制点
在市政给排水管道工程中，管道的位置受道路规划的影响，在设计管道位置时，要考虑管道的数量、道路的宽度和道路用途。城市道路的车辆行驶速度一般较慢，可以在这些道路下设置排水管道，确保管道坡度和埋深合理，从而提高管道的运作效率。排水区域的排水管道设计要先明确控制点，根据排水的特点，合理设置控制点标高，确保污水排水量最大化。过高的管道埋深不利于污水的集中，因此应该根据实际情况，合理降低管道埋深。另外，在设计截流式结构时，要能满足雨水和生活污水流量的要求，确保管道能高效排水[2]。
（三）选择合适的敷设方式
常见的给排水管道敷设方式有沟埋式、管道架空式等，其中以沟埋式最为常见。在进行给排水管道工程的结构设计时，管道的敷设方式会因埋置深度、地质情况不同而不同，而且根据需求、条件不同，可能会是多种敷设方式混合使用。
（四）埋管抗浮设计
埋管抗浮设计主要运用在冲沟、河岸等地段。这些地段的水流冲刷会对管道造成影响，因此在设计时要考虑管道的抗浮性。应该按照相关规定标准和管道工程施工图，对管道顶上的覆土进行分层压实，而且高度要大于或等于100厘米。
为适应原地貌特征，可以适应调整管道中心线平面位置，前提是管道标高不变[3]。在不能保证这个前提时，应该采用混凝土包管设计，因为这种设计可以无条件进行平面偏移。长期受水流冲刷的管道较容易出现问题，因此需要定期巡视和检修，从而保障管道的正常使用。埋设在河道内的管道，冲刷线深度以下100cm的地方才能埋设管道，而其它地段，管顶覆土厚度也要符合标准，并采用混凝土对管道进行包管处理，以提升抗浮能力。
结束语：
市政给排水管道工程的结构设计工作是影响城市发展的工作，也是影响城市居民生活质量的工作，因此在结构设计时，要充分考虑城市的发展规划，结合城市实际情况，科学、合理设计给排水管道的结构。高效高质运作的给排水系统才能提升城市居民生活质量，才能保障工业生产，才能促进城市的发展。
参考文献：
[1]李宁.市政给排水管道工程结构设计的探析[J].中国西部科技,2019(03):50-52.
[2]莫山.市政给排水管道工程中结构设计分析[J].建筑工程技术与设计,2018(14):32.47.
[3]刘广辉.浅析市政给排水管道工程的结构设计要点[J].建筑工程技术与设计,2018(09):25.79.