湿陷性黄土地区市政给排水管道设计之浅谈

湿陷性黄土地区市政给排水管道设计之浅谈

【摘要】:由于湿陷性黄土的特性,湿陷性黄土地区给水排水管道设计越来越引起人们的关注.笔者介绍了湿陷性黄土地区给水排水管道的地基处理、防水措施、设计原则和设计特点.以实际情况,提出了湿陷性黄土地区给水排水管道管材的选用及日常维护管理的建议,并探讨了设计人员在设计过程中应注意的问题.

【关键词】:湿陷性黄土;给水排水管道;防水措施;设计

1.湿陷性黄土的一般概念

黄土分布地区,一般气候干燥、降雨量少,蒸发量大,属于干旱、半干旱气候类型,年平均降水量在250mm~500mm之间.黄土在自重或一定荷重作用下受水浸湿后,其结构迅速破坏而发生显著地附加下沉,以至在其上的建筑物遭到破坏,这种现象称之为湿陷.具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土,湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土.根据基底下各上层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小等因素,湿陷性黄土地基的湿陷等级规定见表1.

表1 湿陷性黄土地基的湿陷等

*注当湿陷量的计算值Δs>60cm、自重湿陷量的计算值Δzs>30cm时,可判为Ⅲ级,其他情况可判为Ⅱ级

2.湿陷性黄土地区给水排水管道设计

由于湿陷性黄土的特性,在湿陷性黄土地区管道发生事故的主要原因是地基的不均匀沉降,因此,管道对地基强度、稳定性及不均匀沉降有极为严格的要求.在湿陷性黄土地区设计给水排水管道时,最可靠的措施是彻底处理地基,全部消除湿陷量,使给水排水管道座落在可靠的人工地基上,免除湿陷,确保正常使用.在工程实践中,由于地质情况复杂等原因,往往不能彻底处理地基,只能部分处理地基,很多情况是采取防水措施避免和减少给水排水管道的湿陷.

2.1管道地基处理

湿陷性黄土层的管道基础处理方法很多,常用的方法有土灰土垫层、其适用范围和局限性.由于管线长,工程地质条件千变万化,而且,机具、材料等条件也会因地区不同而有较大差别.因此,对每一具体线段都要进行细致分析,从地基条件、处理要求、工程费用、材料、机具等诸多方面进行考虑,以确定合适的地基处理方法.

2.2建筑物应采取相应的结构措施

建筑物应采取相应的结构措施,加强其刚度,以适应给水排水管道漏水对其造成不均匀沉降的影响.

2.3管道采取相应的防水措施

在工程实践中,对只能部分处理地基的地段,还必须采取防水措施,才能避免或减少给排水管道的湿陷程度.但是,防水措施经常维护管理较为困难.即使短暂时间疏忽,也可能造成地基浸水,因此,给排水管道布置尤为重要.

2.3.1给水排水管道布置原则

在湿陷性地区,给水排水管道的布置,在具体设计中应遵循以下4个基本原则:

(1)在自重湿陷性黄土地区,给水排水管道选线时,应避开低洼易积水地段.管道敷设完毕后,覆土应分层夯实,顶面应略高于原来的自然地面,以免形成沟槽积水.

(2)布置埋地管道时,应尽量设置在建筑物的防护距离外;但一般的建筑场地用地紧张,建筑物密度大,往往达不到上述要求,还要布置在建筑物防护范围内,这时,应对其采取与建筑物相应的防水措施,并以最短的长度与防护范围外的管道接通,同时,管道接口应严密不漏水,并具有柔性.埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物的防护距离见表2.

表2 埋地管道、排水沟、雨水明沟和水池等与建筑物的防护距离

注:防护距离的计算,对管道、排水明沟,宜自其外壁算起

(3)当场地排水或生产废水以明沟方式排出时,排水明沟应按埋地管道的布置原则,远离建筑物设置,否则,应对排水明沟采取加强防水措施.

(4)室内给水排水管道宜明装,如暗设管道必须设置便于检修的措施.

2.3.2给排水管道的防水措施

据调查,由于给水排水管道漏水引起建筑物湿陷的事故占42%,管道漏水的原因是附件和接口损坏,管道断裂.设计时应从以下几方面采取防水措施:

(1)单体给水排水管道设计,是指建筑物保护范围内给水排水管道的设计.在

建筑物内部布置给水排水管道时,首先考虑架空明装,既减少地基浸水机会又便于管道检修.如不得不敷设在地下时,应尽量缩短管道的长度,并迅速与总体管道接通.屋面雨水悬吊管引出墙后,应接入室外雨水明沟或管道.

(2)当建筑物采取基本防水措施时,直接埋地的给水排水管道,如金属管道,应对管道下的基土整平夯实,使管道紧密均匀的敷设在地基上;如非金属管道,应做混凝土带形基础,以增加管道的整体性和刚性.

(3)当建筑物采用检漏防水措施或严格防水措施时,所有地下管道均应敷设在检漏管沟内,并做好维护管理工作.

2.3.3管材的选用

管道材质的选择应较普通地区高些,优先选用钢管、铸铁管、预应力钢筋混凝土管、混凝土管及质地优良的塑料管.

在给水排水管道漏水引起建筑物的湿陷事故中,很多是由于排水管道附件损坏引起的.其中主要是大便器存水弯,在长期使用过程中损坏漏水,浸入建筑物的地基引起湿陷事故.因此,在湿陷性黄土地区,室内地下排水管道的存水弯、地漏等附件,宜采用铸铁制品.

2.3.4其他管道设计注意事项

暖气管道和其他有水的工艺管道,如发生损坏和渗漏,同给水管道一样,可引起建筑物的湿陷事故.因此,在设计这类管道时,应按给水排水管道的有关要求考虑措施.

3.日常维护管理

湿陷性黄土地区给排水管道的维护管理非常重要,尤其是地基未做处理或只做局部处理,维护管理更为重要.

给水排水管道的维护管理工作,是发挥给水、排水的检漏设施作用,防止地基浸水湿陷,保证建筑物、给水排水管道正常使用的重要环节.使用单位应安排专人负责,建立维护管理制度.维护管理人员必须了解、掌握设计中各项措施的作用和管理要求.

对地下给水排水管道定期检查,发现漏水,找出水的来源,及时堵漏修复.对防水地面、排水沟应经常检查,发现损坏、裂缝及时修补.

建筑物6m—9m范围内,不得堆放物品,以保证地面排水畅通,雨水明沟在雨季前检查疏通.

4.结语