市政给排水管道工程的结构设计研究

张海滨

摘要：给排水管道工程在市政工程建设当中发挥着极为重要的作用，随着时代的发展，在其结构设计方面得到了不断优化提升，设计人员通过理论与实践相互印证，不断总结新的设计方案，如今已经取得了显著的成效，本文主要针对给排水管道工程结构设计的技术以及其要点进行简单分析，希望能够为促进市政排水管道工程发展奠定基础。

关键词：给排水;管道工程;结构设计

市政给排水管道工程，对于维护城市的稳定发展，保障人民正常生活具有极为重要的意义和作用，给排水管道的质量对人们日常的生活具有较大的影响，在给排水系统运行的过程当中，需要不断检查维修，才能够保障其正常工作。因此，在市政工程方当中是极为重要的项目，要结合当地具体情况，科学合理地开展结构设计，并按照严格要求展开施工，才能够有效提升工程整体质量。

一、市政给排水管道工程结构设计之前的准备

（一）做好勘察工作

为了保证设计的合理性，在设计之前一定要详细查看当地现场的实际情况，根据具体情况展开结构设计，能够有效保障工程质量。

在具体勘察的过程当中，会发现有不同类型的路段，包括公路、铁路、山区等等，针对于这些路段，需要做好管线的铺设以及穿越工作，因此一定要做好详细的勘察，并选择最适当的路线，并结合工程造价做好成本预算工作，这就需要预算人员能够与勘查人员共同完成勘察工作，在了解实际情况的基础上，进行有效设计。

如果遇到一些复杂地形，则需要反复勘察，做好信息存储工作，以方便后续分析。通过详细的勘察，能够为具体结构设计提供有效的数据依据。因此，在整个市政给排水管道结构设计的过程当中，是极为重要的工作流程，需要勘查人员认真对待，进而为设计提供科学合理的建议。

在结构设计之前，勘察部门需要为设计人员提供准确的地质数据资料，因此在勘察的过程当中，一定要注意信息数据收集的准确性。

在勘察的过程当中，要明确现场的河流跨度，对岸边的稳定情况进行有效确定，并详细掌握其水位信息，对水位的变化以及水分布的范围进行有效勘察。若有岩石分布的地带，要对岩层进行有效勘测，进而为管道设计奠定良好的数据基础。结构设计人员需要在前期对拟钻孔处进行初步判断，提交勘察单位，最终由勘察单体确定准确位置，并编制勘察报告。提交结构设计人员进行下一步设计工作。

（二）给排水专业前期设计资料

市政给排水管道工程结构设计需要给排水专业提供设计资料，如管道标高、管道承压情况等。对这些资料的整理后，有一个初步判断，具体到每一段管道的施工方式的最优选择应与给排水专业相互沟通，满足给排水专业的需求。

二、市政给排水管道工程的结构设计的内容

（一）管道材料设计

在进行给排水管道设计的过程当中，首先要根据实际情况选择适合的材料，并根据现场特点以及管道的用途等，进行有效设计，在设计时，对其口径、流量以及埋入深度等都要进行有效设定。

例如，针对于自来水厂进行管道设计的过程当中，考虑到其作用，对其材料的选择可以选择钢制材料、铸铁材料、PE管等等，这些材料都极为符合排水管道的设计要求;而在污水厂中对排水管道进行设计时，要考虑到其具体应用情况，为了减少经济支出，在设计时可以采用混凝土结构（如图1所示）或钢筋混凝土结构，能够保证管道得以正常运行;而在公路、铁路等一些路段进行设计的过程当中，由于其需要承受较大的压力，因此在设计时可以采用钢管，提高其承压能力。由此可见，针对于不同的情况，需要进行针对性管道设计，如此才能保证其能够正常工作。

（二）管道结构设计

在管道结构进行设计之前，已经做好了一定的准备工作，对其负载以及埋入深度、承受压力等，都已经做了详细了解。在此基础上，还要对管道的强度进行有效计算。如此才能够选择正确的管道结构配置，确定配筋率。经过科学计算，如果发现管道需要进行加固处理，则可以根据实际情况，选择科学的加固模式。在目前，给排水管道设计制作的过程当中，一般采用混凝土包管等方式。

（三）管道敷设

在管道敷设的过程当中，也要对地面、地下环境进行有效检查，避免在敷设的过程当中，由于障碍物，而使管道受到损坏。在实际敷设的过程当中，可以通过架空、顶管以及沟埋的方式进行管道铺设。在目前給排水管道工程施工过程当中，主要采用沟埋式敷设方法，如图2所示。

（四）减震设计

在以往管道敷设的过程当中，尤其是在地震带，极容易由于地震而使管道发生破裂的情况，为了有效解决这一问题，针对地震区域进行管道设计的过程当中，要对其减震功能进行有效设计。

由于一些管道必须要经过地震带，因此在设计时对于管道材料的选择，一定要更加注重，选择延展性好、强度高、不易折断的材料进行设计，还要具备耐腐性，如此才能够有效避免地震而使管道发生损坏。在实际建设的过程当中，可以采用钢筋混凝土管道，如此能够有效提高管道强度。

（五）构造方法

在管道构造的过程当中，首先要对其地基做好设计工作，在进行设计的过程当中，要根据地质及管材情况考虑基础的形式，除此之外，还要根据给排水专业提供的设计图，对基底轮廓进行科学设计，并将地质单元以及桩号等等，做好细致标注。还要考虑到，地下水位、土层结构的影响，都要在设计图中进行详细注明。如此在具体施工的过程当中，才能够保证管道的正常敷设。而针对于需要承担压力的管道来说，则要做好支墩的设计，需要针对其压力系数进行科学计算，根据计算数据对支墩的大小进行有效设计。

三、市政给排水管道工程的结构设计技术要点

（一）顶管选择

在顶管结构设计过程当中，需要按照实际情况对顶进管进行科学选择。一般在选择时要考虑到顶管的长度与直径，根据工程所需进行合理的确定，如果需要对顶管进行加固处理，则需要根据现场情况进行科学分析，在进行顶管结构施工的过程当中，对于施工人员也具有较高的要求，若是选择长管，则能够使其保证在一条直线上，然而一旦出现偏离，会与设计的路线发生不吻合现象，难以归正，因此需要加增开挖等步骤，这也会导致施工成本大大提升。若选用短管，则能够很好的控制工程，在实际施工当中可以根据实际情况，对顶管进行有效选择。

（二）开挖管结构施工设计

在对开挖管结构施工过程当中，对其管道的宽度要保证在50cm以上，在进行开挖的过程当中，一定要保证土层的稳定，经过实践施工发现，很有可能会出现过挖的情况，一旦出现该类问题，则需要立即改变施工方法，在开挖工作完成之后，也要做好排水工作，以免在开挖管道当中存在浸水问题。在开发前一定要对工程进行科学合理的设计，尤其是在交通方面，要做好交通引导规划，进而为开挖工程奠定良好的交通基础，在开挖时要严格按照设计依据做好结构防护工作，避免受到外部破坏，在开挖之前也要详细查看图纸，避免在开挖工程进行时，与实际路线发生偏移，对其它结构造成冲击。

此外，还要做好回填工作，在沟槽挖掘的过程当中，要保证层次分明，结够对称，在回填时要做到夯实，当其高度小于0.2m时，可以使用夯实机进行，在埋设工作完成之后，要对回填土之上做好防护处理，以免被冲刷。

（三）牵引管设计

在使用牵引管进行施工过程当中，可以选用钢管或者PE管，直径要小于600mm，在使用牵引管施工时，要详细查看土质，若土质碎石较多，则不适合运用牵引管施工。

结束语：

总而言之，给排水工程对于城市人民的生活发展具有极为重要的意义，因此在对市政给排水管道进行结构设计的过程当中，一定要注重选择高质量的管道材料，并且根据当地的实际地质情况，做好有效的勘察工作，为管道结构设计提供准确的数据依据，进而使结构设计更加科学合理，对保障城市人民生活安全稳定具有重要意义。

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，2019，018（003）：50-52.

[2]张茂诚. 市政给排水管道工程中结构设计要点探讨[J]. 中华建设，2019（13）：100-101.