盐渍土地区给排水设计探讨

盐渍土地区给排水设计探讨 刘学昌 CPE青海分公司水暖室 摘要：防水检漏措施是盐渍土地区建设工程给排水设计的重要内容之一，防水检漏管沟是广泛采用的技术措施，本文简要介绍了青海油田的给排水防水检漏设计。 关键词：盐渍土    防水检漏    管沟设计 1　引言　 青海油田花土沟基地地处柴达木盆地腹地，工程所在地区为盐渍土地区，具有溶陷性、盐胀性、腐蚀性的特点。由于盐渍土的特性决定了对建筑物的重大影响，如果浸水溶陷、盐腐蚀性的处理不当，会带来非常严重的后果和重大经济损失。因此了解它的类型、特性以及如何消除它的溶陷性，采取防护措施是非常重要的。在盐渍土地区防止和减少建筑物基地浸水溶陷的设计措施主要有地基处理措施、防水措施和结构措施三种。本人从给排水设计的角度将多年的检漏防水设计经验和体会论述出来，以供同行探讨。 2、盐渍土特性及建筑物分类 青海油田所在地区盐渍土属内陆盐渍土，具有成因复杂，颗粒粗细混杂，厚度多变的特点，在颗粒级配上以粗颗粒为主，粗细混杂的碎石土到以细粒为主的粉土、粉质粘土及粉细砂。这种盐渍土在天然状态下有较高的结构强度，较大的地基承载力。但是，一旦受水浸湿后，水分子楔入土壤颗粒之间，溶解其中的盐类，随着水的浸湿过程的加强，土的抗剪强度就随之显著降低，在土自重应力或土的自重应力和附加应力的作用下，土的结构遭到破坏，从而发生溶陷。盐渍土中易溶盐是溶陷的内在根据，而水和压力则是产生溶陷的外界条件，并通过前者起作用，对工程建设的危害性极大。 根据盐渍土规范,建造在盐渍土地区的建筑物根据其重要性，地基受水浸湿可能性的大小和在使用上对不均匀沉降限制的严格程度，分为甲、乙、丙三类。青海油田花土沟基地主要有办公、居住、职工活动、仓储等建筑，大多为2～5层的多层建筑，划分为乙、丙类建筑。按照规范要求，花土沟基地建筑物根据建筑类别和承受不均匀沉降的能力，地基的溶陷等级以及浸水的可能性，采取防水措施、地基基础措施和结构措施的组合。 3、建筑物防护范围的确定 建筑物的防护范围的大小根据建筑物的重要性和工程所在地溶陷等级综合确定。同一类建筑位于不同地基溶陷等级，防护的范围和大小也不相同。根据花土沟地区试坑浸水试验结果，建筑物周围6m距离内设为防护范围比较适宜，不会出现溶陷下沉。在防护范围内，不宜设水池、雨水明沟、排水直埋地下管道和绿化带等。根据工程实践经验，目前花土沟地区建筑物防护范围内埋地给排水管道的防护距离见表1。 表1  　埋地管道、排水沟等与建筑物间的防护距离 各类建筑 地基溶陷等级 I II III 甲 － － － 乙 5 6 8~9 丙 5 5 5         4、管材及接口 在盐渍土地区，给排水管道的材料优劣是防水的主要因素，其要求比一般地区要高，管材要经久耐用，接口严密，不得有渗漏。 4.1　给水管道 盐渍土地区宜采用球磨铸铁给水管、非金属管，预应力钢筋混凝土管等。花土沟基地给水管材的建设经历了由钢管到聚乙烯PE管两个阶段。由于盐渍土具有腐蚀性，钢管在工程实践中存在腐蚀严重，使用寿命短，工程投运三至五年便出现腐蚀现象，腐蚀以点蚀和片蚀为主。近年，随着非金属管的快速发展，花土沟地区试验采用PVC-U给水管，玻璃钢管，聚乙烯PE管等。根据工程实践经验，聚乙烯PE管由于耐久性、韧性好，热熔接口质量高等特点应用效果较好。目前花土沟建筑工程建设领域给水管道基本采用聚乙烯PE管。原料等级PE100，压力等级1.0MPa，管道连接方式为热熔连接。 3.2　排水管道 花土沟地区已建管道管径≤200mm时采用排水铸铁管，石棉水泥接口。管径>200mm时采用钢筋混凝土管，石棉水泥接口。近年随着排水管材的发展，排水管道的种类增加，出现了PVC-U双壁波纹管，聚乙烯PE双壁波纹管。玻璃纤维夹砂排水管等。目前花土沟工程建设领域排水管道根据实践经验，基本采用聚乙烯PE双壁波纹管，橡胶圈承插接口。 5、管道基础 建筑物室外给水、排水管道位于防护范围以外敷设时不作防漏管沟，但对管道基础必须进行处理。管道基础根据水文地质、地面荷载、施工条件、管径、管道材料及埋深等综合确定。目前花土沟地区给水管道基础如为未经扰动的原状土层，则天然地基进行夯实，如为回填土层，则作300mm厚灰土垫层。排水管道采用100mm厚碎石（砾石砂）做垫层。 6、给水排水防水检漏设计 花土沟基地防水措施是工程建设的最基本措施，就是防止雨水和地下管道泄漏水对地基的浸湿。花土沟地区为大陆干旱性气候，常年干旱少雨。雨水对建筑物防水的影响较小，按总图要求设置不小于2% 的坡度，满足雨水自然排放要求，就能有效防止雨水渗入建筑物地基。花土沟地区防水措施的重点主要是埋地管道的防水检漏设计和运行期间的维护管理。近年出现的如花土沟第三食堂室内排水管漏水、花土沟水电公寓室外给水管接头泄漏导致建筑基础下沉，外墙开裂，涩北基地职工公寓室外广场多处沉陷等事故均是由埋地管道堵塞跑水、泄漏导致的。 规范要求，建筑物防护范围内的给水、排水管线采用管沟敷设。但是敷设方式，分别做沟，还是同沟敷设交代不是很清楚。设计人员根据自己经验及设计习惯进行设计。目前，花土沟地区给排水防水检漏设计主要有三种方法。 6.1 给水管设置检漏套管，排水管设置检漏管沟。 给水管自建筑物室内地面（标高±0.000）以下设置防水套管，套管延伸至室外防护距离外，套管尽端设置检漏井。 排水管自建筑物室内地面以下设置检漏管沟。检漏管沟自室内至室外防护距离外，管沟末端设置排水双联井。见图1。 此种方法的优点：给水、排水管检漏防水措施分别敷设，一旦发现检漏井内有漏水，便于维护检修人员及时辨认漏水管线的种类，采取措施进行维护。缺点：室外检漏井、检查井数量多，与其他工种管线的综合难度大，占地较大。检漏套管由于腐蚀严重，使用年限较短，运行后期的漏水风险性较大，目前不推荐采用。 6.2　给水、排水管分别设置检漏管沟。 给水管自建筑物室内地面（标高±0.000）以下设置检漏管沟，检漏管沟自室内至室外防护距离外，管沟末端设置给水检漏井。 排水管自建筑物室内地面以下设置检漏管沟。检漏管沟自室内至室外防护距离外，管沟末端设置排水双联井，见图2。 此种方法的优点：便于及时辨认漏水管线种类，检修维护迅速。缺点：室外检漏井、检查井数量多，与其他工种管线的综合难度大，管线工程量大，投资较高。 6.3给水、排水管同设检漏管沟，尽端设置双联井。 给水、排水自建筑物室内地面（标高±0.000）以下共同敷设在同一检漏管沟，在防护距离外设置排水双联井，给水管在双联井前段检漏井弯头接出，见图3。 此种方法的优点：室外检漏井数量少，管沟工程量小，室外管线综合难度较小，能满足给水、排水检漏要求。缺点：管线发生漏水情况，不能及时判断漏水管线种类。给水管线埋深较深，排水管线埋深较浅，管沟净空较大。给水管线敷设方式采用保温浅埋和深埋两种方式。在工程实践中处于建筑物阴面的管线冬季出现冰冻现象。 7、设计体会 盐渍土地区给排水的设计，防水检漏是重要的设计内容。结合建设项目，从管道材料的选择、管沟形式，管线的敷设综合考虑。本人从多年的设计经历中总结出以下几点。 1）、办公楼、职工活动用房等只有卫生间的给排水设计，给水、排水管线设计采用分别设置检漏管沟的方式，管线数量少，此种设计更合理。 2）、职工公寓、浴室、食堂等具有集中供热的热水、给水、排水的设计，给水、热水同沟敷设，排水单独管沟敷设。 3）、单层办公、值班用房由于用水点少，给水排水管线设计采用同沟敷设。 4）、给排水管线距建筑外墙由近及远的次序为排水管、给水管。目前给排水设计中，给水管线距建筑物较近，一旦发生时泄漏跑水事故，压力水的浸湿速度更快，给建筑物地基带来的危害更大。 8、参考文献 [1]《盐渍土地区建筑规范》SY/T 0317-97  石油工业出版社  1998 [2]《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004  中国建筑工业出版社 2004 [3]《水工业工程设计手册-建筑和小区给水排水》  聂梅生 姜文源等  中国建筑工业出版社  2000 [4]《给水排水设计手册－建筑给水排水》陈秀生　水浩然等　中国建筑工业出版社 2001