给排水系统抗震管道设计研究（论文）.pdf

· 29· 市政给排水系统是城市现代化发展的基础性城市建设系 统之一，对其进行科学规划的设计，对保障国民生命安全、维 护居民居住环境、推动城市可持续发展具有积极的意义。现 阶段，生态化城市建设成为促进城市发展的新模式，也是推 动市政建设的重要战略步骤。对此，保障人民生命财产安全， 维护城市发展建设，从生态化角度规划设计给排水系统的抗 震功能，对城市建设而言，具有非常重要的价值。 1 市政给排水设计的现存问题 1.1 S ? ? ?? 8 f??~?*? 城市给排水系统的规划设计，由于前期实地勘测与调查 不充分，再加上系统设计倾向于集中式的给排水处理模式， 管道埋深度不断加大，增加了系统管网的水泵站建设数量， 提高了给排水规划建设成本。一些地区在给排水系统设计过 程中，往往过于追求排水功能，大量采用封闭施工建设方式， 大量水泥和钢筋的使用，加大了管道疏通难度，甚至会造成 城市水浸问题。而有些城市给排水系统的规划设计中，不注 重生态化功能建设，城市人工景观建设用水量较大，水资源 浪费现象日益突出。 1.2 S ? ? ??r??_ ? 给排水系统的管网的形式是系统网络，具有覆盖面广、 流域空间广、结构复杂、系统规模大等特点。现阶段，国内 外给排水系统的抗震规划设计局限在管道部分的抗震，对于 系统网络的整体抗震功能的研究与实践较少。抗震可靠性指 标作为评估给排水系统管网的抗震性能的基础指标，未能发 挥其整体性量化作用，未充分应用到管线整体布局与设计中。 不仅如此，据国内外发生的地震灾害资料可知，地震对给排 水系统造成的影响与破坏是巨大的，如水库坝的塌陷、剪短、 滑动，系统主干道的接口断开、折断、破裂或脱落等，甚至 出现大面积的损坏，严重影响供水设备与建筑的运行与安全。 可以说，水资源是人们维持生命的必需资源，给排水系统应 在短时间内获得修复，进而保障灾后维持正常给水。对此， 给排水系统抗震规划设计与防灾工作迫在眉睫。 2 给排水系统抗震规划设计应用 埋地给排水管道是该系统的基础组成部分，在整个给排 水系统中承担着输水与配水的功能，经历次地震灾害调查了 解到，给排水管道震后毁坏非常严重。对此，在给排水系统 设计中，还应重点规划设计该系统的抗震性能，降低灾害毁 坏程度，保证震后生活应急的水量输送。 无论是哪种地震，对给排水系统管道所造成的非人为性 破坏都是非常巨大的，应从管道抗震原理、抗震可靠性与耐 久性等，借鉴建筑施工隔震原理，针对给排水管道抗震中的 设计薄弱点，采取耗散系统受震能量方式，进而起到一种隔 震效果。 2.1 ? ?
O??? 管道土体与输水管道之间铺设干燥的砂土，作为隔震基 础层。砂土与普通土体相比具有很强的摩擦力，能消耗一些 地震产生的能量。粘聚力与摩擦强度是决定砂土摩擦力的重 要参数，按粒径大小，将其划分为 5个种类，具体样态指标见 表 1。 表1 砂土类别与指标汇总 类别 粒径/mm 粘聚力 /kPa 摩擦角/（ °） 粉砂 小于0.1 4 28 细砂 大于0.1 3 32 中砂 大于0.25 2 36 粗砂 大于0.5 1 38 砾砂 大于2 0 40 从表1数据可知，砂粒粒径最大，砂粒摩擦角较大，粘聚 力较低，受到外界环境因素的影响会加重颗粒之间的摩擦力 ； 粉砂粒径最小，摩擦力最小，但是粘聚力最大，说明颗粒间 结构紧密，较容易传递地震作用力，不能较好地消耗地震能量。 而中间 3种砂粒，从细砂、中砂到粗砂，随着粒径增加，摩擦 角逐渐增强，但聚合力逐渐减小。从 3种物理指标来看，粗砂 可考虑作为隔震层的原材料，能消耗掉一部分地震能量，有 ［摘 要］ S ? ? ???小,化0?? <保? -， S ? ???c?]]?r ?之亦9 ?，"????乙 8h， ?}亦????。?s??S ? ? ???/?}唤??9 ? ，了?????g ，s凹0??S ? ? ?坤之?? ??，?b??。 ［关键词］ S ? ]Q ；健
?? ；??r ［中图分类号］ TU 991 ；TU 352.11bb ［文献标志码］ Abbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2020）17–0029–02 Study on Design of Aseismic Pipeline for Water Supply and Drainage System Yan Bin ［Abstract ］Due to the limitation of the water supply and drainage system and the surrounding environment and technical level and other factors，the water supply and drainage technology and its construction technology have exposed major problems，such as the design and treatment of earthquake resistance ，there is a large development space. In view of the general problems existing in the design of municipal water supply and drainage system ，this paper puts forward some suggestions for improving and developing the water supply and drainage system from the perspective of seismic technology for reference. ［Keyword