分析市政污水管设计中存在的一些问题
分析市政污水管设计中存在的一些问题
珠江三角洲平原地区普遍存在地势平坦，地面高程相对较低，地下水位高，多流砂等特点。例如佛山市、南海桂城、顺德大良、中山市区等地区， 自然地面标高(珠江基面)大都为0．8 m一2．0 m，建设地面标高约1．5 m一3、0m，地下常水位标高为0．50 m，开挖至一0．50 m时都有流砂出现，这种地质条件对污水的自流排放极为不利。现就设计过程中存在的问题和相应的解决措施作如下探讨。
1、 污水管道的最大允许埋深问题
管道埋深允许的最大值称为最大允许埋深。较小埋深必然要增加污水中途提升泵站的数量，增加泵站的投资和用地面积，同时还将增加泵站运行的正常管理费用。污水管埋深过大时，施工较为困难。根据佛山的经验，管底标高在一2．0 m以下时，要在两侧打钢板扣板桩方能阻止流砂层的出现，钢板底部低于管底1 m左右。单是钢板扣板这一项就使每米管道造价增加2000元。同时，过大的埋深也难以保障污水管道不渗水。如某市一污水管道，其终点管底标高为一2．50 m。管道安装完成后，经闭水测试亦完全符合规范要求。但管道正常运行不到半年，就发现该管积满地下水，完全失去其排水功能，最后只能作废处理。对于这一现象，专家们作以下解释：由于管道长期处于3 m以上的水柱压力工作，只要某一接口或检查井内发生渗漏，就如防洪堤坝中出现的水涌渗水一样，如不及时补救，将最终摧毁整个堤围该如何决定污水管道的最大允许埋深呢?正常情况下，最大允许埋深应根据技术经验指标及施工方法而定，一般在干燥土壤中，最大埋深不超过7 m～8 m，在多水、流砂、石灰岩地层中，不超过5 m。对珠江三角洲平原地区来说，污水管的最大允许埋深既要通过技术经济比较，又要根据当地流砂情况和地下水位情况综合确定，而不能简单以埋深多少来定论。如佛山市，通过技术经济比较可知，污水管道达到最大允许埋深时的管内底高程为一3．00 m。但考虑到污水管道渗漏后的严重性和修复工作的极其艰难，经专家们反复论证，佛山市污水管道达最大允许埋深时的管底标高不应低于一2．00 m，一般控制在一1．50 m左右。
2 市政污水管最小设计坡度问题
《室外排水设计规范》GBJ14?87第3．2．6条规定：污水管道在设计充满度下的最小流速应为0．6 m／s。当起点污水管段中的流速不能满足以上规定时，应符合规范第3．2、9条要求，即在街道下，污水管道的最小管径为300 mm，最小设计坡度为0．003。当管道坡度不能满足上述要求时，可酌情减小，但应有防淤、清淤措施。 对于沿海平原地区来说，执行这一规范的最大难点就在于最小设计坡度上。沿海平原地区普通存在地势平坦、地面高程相对较低、地下水位高、多流砂等特点，污水管道埋深不能过大。所以，合理地减小污水管道的设计坡度，减小城市的污水管网埋深，对整个城市排水系统建设意义重大。在满足《室外排水设计规范》第3．2．6条和3．2．9条规定的条件下，通过计算或查《给水排水设计手册》第一册可得出不同管径的污水管的最小设计坡度和最小设计流速(详见表1)。
1.JPG从表1可看出，在满足规范要求的情况下，管径越小，坡度越大。为有效减小整个城市的污水管网埋深，对管道系统的埋深起控制作用的起点段污水管道，建议用不淤流速0．4m／s来控制污水管的设计坡度。主要原因如下：(1)理论上，按不淤流速0．4m／s来控制设计坡度是可行的。根据各地排水管理部门反映，小管道比大管道易堵塞。引起污水中悬浮物沉淀的因素中，起决定性的是充满度，即水深。只要达到浮起水深至少5era，污水也能保持稳定流动，不致淤积。根据某市政设计院进行的最小流速试验观测，在流速0．22m／s时，已不致造成中等程度悬浮物沉淀，流速达到0．5m／s时，lOcm的片砾即可冲动，最小流速不必过大。所以，从理论上说，起点段污水管按不淤流速0．4m／s来控制设计坡度是基本可行的。(2)街坊污水管接入市政污水管前，可在设计中加设污水沉砂井，沉砂井出口处增设滤网。这些措施的设置大大减少了市政污水管道淤积的可能性。(3)起点段污水管道的埋深小，万一出现淤积，也便于疏通。最简单的疏通方法就是用洒水车中的高压水枪冲刷，方法简便易行效果好。
3 深埋污水管的防渗漏问题
管内底高程低于一1．0m的污水管称为深埋污水管。由于地下水压力和流砂等作用，这些管道如发生渗漏，往往对污水管造成毁灭性的破坏。为保证这些管道的不渗漏，设计过程中建议加设如下措施：3．1 对地基松软或不均匀沉降地段，为增加管道强度，保证使用效果，对管道基础或地基应采用加固措施。设计超过3 m深的大管道时，应进行地质钻探，根据地质资料确定管渠基础和地基的处理方法。3．2 排水管材建议采用5m长的预应力钢筋砼管，用承插接头带橡胶圈连接。同时，接口处加封沥青油膏封口。3．3 沉砂井及检查井的井底建议用预制钢筋砼板块，板厚约15 cm。3．4 流砂严重时，应在管道两侧打钢板扣板桩，以杜绝流砂出现。钢板桩底低于污水管底1 I11左右。3．5 沉砂井及检查井砖墙外墙应用1：2的防水水泥砂浆抹面至地下水位以上50 cnl。
4 结束语
综上所述，污水管道的最大允许埋深主要以城市地质情况和施工情况综合考虑，不能完全按技术经济比较得出的最小经济埋深决定。市政污水管道的最小设计坡度的合理选用对城市污水管网的造价和管网的正常维护影响重大。小区污水进入市政污水管时采取沉砂、过滤措施，适当增大上游污水管管径，减小坡度，对减小城市污水管道系统的埋深，意义尤为重大。加强深埋污水管的设计施工管理工作，就从源头上避免了因污水管严重渗漏对整个污水管网系统的毁灭性破坏。
