摘 要：市政给水排水管道材质的选择，应根据管径、内压、外部荷载和管道敷设区的地形、地质、管材的供应，按照运行安全、耐久、减少漏损、施工和维护方便、经济合理以及清水管道防止二次污染的原则，进行技术、经济、安全等综合分析确定。本文主要探讨市政给水排水管道设计技术措施。
关键词：市政 给水排水 管道设计
据调查统计，由于管道接口和管材损坏发生渗漏而引起的湿陷事故率，仅次于场地积水引起的事故率。采用柔性接口，有助于消除因施工误差、温差、外部压力引起的应力应变，增强管道系统的适应性与可靠性，减少事故的发生。根据调查，室外埋地的排水管，60%～70%的管线由于管材和接口损坏，普遍存在漏水现象，严重影响到自身及附近管线的安全和正常使用。因此，有条件时，室外埋地的排水管道也亦采用柔性接口。管道与构筑物(如井、沟、池壁)的连接部位，属受力不均匀的薄弱部位，同时，由于井壁与不同材质的管道热胀冷缩程度不同，接IN处容易出现松动和缝隙，引起渗漏，因此，此处也应具有柔性连接的特征。
1.给水排水管道
(1)给水排水管道的设计，应符合下列要求：1）室内管道宜明装。暗装管道必须设置便于检修的设施。2）室外管道宜布置在防护范围外。布置在防护范围内的地下管道，应简捷并缩短其长度。3）尽量减少建筑物引入管的数量。4）给水引入管不应从建筑物基础底面以下接人。5）管沟底高出建筑物基础底面的高度不宜小于0.50m。6）管道接口应严密不漏水，并具有柔性。无论管道是明装还是暗装，管材的强度尤其是接口的严密性是防止渗漏和建筑物湿陷事故的第一道、也是非常重要的一道防线。7）设置在地下管道的检漏管沟和检漏井，应便于检查和排水。8）埋地排水管道宜采用比一般地区大的坡度和流速，以减少因杂物沉积、管道堵塞造成的漏水。9）车道下尤其是繁忙车道下的给排水管道宜适当深埋，以减轻上部外来荷载的影响和破坏。10）自重湿陷性黄土场地内的排水管道上的检查井，宜采用检查口井代替，并设置通气管，以减少检查井井壁和井底尤其是排水管进、出水管与井壁连接处的渗漏。11）建筑物防护范围，给水排水管道及其附属构筑物，有条件时，宜采用与防护范围内相同的标准。建筑物的稳固和安全固然重要，管道自身的安全和可靠以及室外场地、道路的安全、正常也不容忽视。
2.市政给水排水管道设计2.1管材的设计要求
(1)铸铁管：铸铁管属于压力流水管道，即管道中的水是在压力的作用下进行流动的，故而其埋深只需满足冰冻线、地面荷载和跨越障碍物即可，对管道内部的水力要素没有影响。因此沟槽较浅，以放坡开槽为主，尽量不加支撑，便于用机械分散下管。由于铸铁管的管节较长，一般为5～6m，其接口间距也相应增大。为了减少开挖土方量，一般开挖的宽度较小，但接口部必须满足接口施工工艺要求，应加宽和加深。
(2)钢管：钢管钢材有焊接钢管和无缝钢管两种。以防腐蚀性能来说可分为保护层型、无保护层型与质地型；按壁厚又有普通钢管和加厚钢管之分。国内最大钢管直径可达DN4000，每节钢管的长度一般在10m左右。金属管道应考虑防腐措施。金属管道内防腐宜采用水泥砂浆衬里，金属管道外防腐宜采用环氧煤沥青、胶粘带等涂料。金属管道敷设在腐蚀性土中以及电气化铁路附近或其他有杂散电流存在的地区时，为防止发生电化学腐蚀，应采取阴极保护措施(外加电流阴极保护或牺牲阳极)。
(3)非金属管材：自应力钢筋混凝土管采用离心工艺制造，依靠膨胀作用张拉环向和纵向钢丝，使管体混凝土在环向和纵向处于受压状态。该管材试验压力规定可在覆土不大于2.0m的埋地给水管道上应用。自应力钢筋混凝土管是借膨胀水泥在养护过程中发生膨胀，张拉钢筋，而混凝土则因钢筋所给予的张拉反作用力而产生压应力，能很好地承受管内的水压，在使用上，具有与预应力钢筋混凝土管相同的优点。预应力钢筋混凝土管是将钢筋混凝土管内的钢筋预先施加纵向与环向预应力后，制成的双向预应力钢筋混凝土管，具有良好的抗裂性能，其耐土壤电流侵蚀的性能远较金属管好。
( 4 )聚乙烯管。常用的口径为DN32～DN500，聚乙烯管的优点是：化学稳定性好，不受环境因素和管道内输送介质成分的影响，耐腐蚀性好；水力性能好，管道内壁光滑，阻力系数小，不易积垢；相对于金属管材表现密度小、材质轻；施工安装方便，维修容易。同时由于该管属柔性管，对小口径管可用盘管供应，连接时采用热熔对接，连接方式可采用电热熔、热熔对接焊和热熔承插连接。管道敷设既可采用通常使用的直埋方式施工，也可采用插入管敷设(主要用于旧管道改造中的插入新管，省去大型开挖工作量。
2.2输水管(渠)设计流量
按下列情况分别计算：1）从水源至城市水厂或工业企业自备水厂的输水管渠的设计水流量应按最高日平均水流量加自用水量计算。2）管网前设有配水厂或水塔，从二级泵站到水厂或水塔的输水管按二级泵站最大供水量计算。3）管网中或管网后设有调节构筑物的输水管应按最高日最高时流量减去调节构筑物进入管网的流量计算。4）输水管负有消防给水任务时，应分别按包括消防补充水量或消防流量进行复核，使得任一时刻的供水量应等于总用水量。其接口橡胶圈也有多种形式，常见的有角唇形、圆形、螺栓压盖形和中缺形胶圈接口，不论采用何种形式的承插铸铁管或何种形式的橡胶圈，都必须做到铸铁管的承插口形状与合适的橡胶圈配套，不得盲目选用，否则不是无法使用，就是造成接口漏水。
2.3配水管网设计流量
配水管网设计流量，视有无水塔或高地水池及其在管网中的位置而定。对于无水塔(高地水池)或设有网前水塔的管网，设计流量按最高日最高时用水量计算。当设有对置水塔或网后水塔(高地水池)时，管网设计流量按最高时从泵站和水塔流人管网的流量计算。
3.市政给水排水管道设计的技术措施
3.1沟槽支撑与拆除
在沟槽开挖时，为了缩小施工面，减少土方量或因受场地条件的限制不能放坡时，可采用土方支撑方法施工。土方支撑是防止沟槽土方坍塌，保证工程顺利进行及人身安全的重要技术措施。
3.1.1支撑类型
（1）开挖较窄的沟槽多采用横撑和竖撑，水平挡土板的布置又分断续式和连续式两种；湿度小的勃性土挖土深度小时，可用断续式水平挡土板支撑；松散、湿度大的土可用连续式水平挡土板支撑。
（2）板桩是一种支护结构，可用它来抵抗土和水所产生的水平压力，既挡土又挡水。当开挖的基坑较深、地下水位较高又有可能出现流砂现象时，如果采用井点降水方法，则宜采用板桩打人土中，使地下水在土中渗流的路线延长，降低水力坡度，阻止地下水渗人基坑内、从而防止流砂产生。在靠近原有建筑物开挖沟槽时，为防止原有建筑物基础下沉，通常也多采用打板桩的方法进行支护。
3.2施工要求
（1）支撑要牢固可靠，符合强度和稳定性要求；支撑应随着挖土的加深及时安装，在软土或其它不稳定土层中，开始支撑的沟槽开挖深度不得超过1米，以后开挖与支撑交替进行，每次交替的深度宜为0.4-0.8米。
（2）支撑板安装应与沟槽壁紧贴，当有空隙时应填实，横撑板应水平，立排撑板应顺直，密排撑板的对接应严密；支撑应经常检查，当发现支撑的构件有弯曲、松动、移位等迹象时应及时处理，特别是雨季和春季解冻时期更应加强检查。
（3）支撑拆除前应对沟槽两侧的建筑物、壁槽进行安全检查，并应制定拆除支撑的实施细则和安全措施；支撑的拆除应与回填土的填筑高度配合进行，且在拆除后及时回填夯实；拆除单层密排撑板支撑时，应先回填至下层横撑底面，再拆除下层横撑，待回填至半槽以上，再拆除横撑。
4.结论
综上所述由于市政给排水设施的功能和特性，使其工程规模大，投资额大，施工难度大，工期长且在运行中消耗大量的能源和资源按一般工程的设计经验。因此，在实际工作中，如果能对上述的几个问题认真加以改进，对于缓解城市路面积水，保证排水系统的安全运行，减少水体污染，减轻维护管理的工作量，将起到积极的作用。市政道路排水工程设计具有重要的地位，确保更科学，合理的给排水规划设计将给施工提供更好的条件。
参考文献：
[1]冯月明，李宁宁.市政给排水工程施工管理探析[J].轻工设计，2011(5)：105～107.
[2]梅雪花.市政给排水管道施工问题的几点研究[J].黑龙江科技信息，2011，(13).
[3]胡策钟.浅谈在市政工程给排水管道施工中质量的控制[J].科技资讯，2009，(18).
[4]杨雷.市政给排水管道施工存在问题的总结探讨[J].中国新技术新产品，2011，(18) .