季节性冻土中敷设给水管道实例介绍.pdf
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1、低温建筑技术 2 0 1 2年第 2期 ( 总第 1 6 4期 ) 季节性冻土中敷设给水管道实例介绍 祁荣富, 苏丽杰 ( 伊春市自来水公司 , 黑龙江伊春1 5 3 0 2 5) 【 摘要】 介绍用双极折线法计算给水管道埋深, 在各具特点的伊春市、 五营林业局及内蒙古阿尔山镇使用 情况 。 【 关键词】 季节性冻土; 敷设给水管道 【 中图分类号】 T U 9 9 1 3 6 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 9 8 0 3 伊春市 1 9 6 4年始就用双极折线法计算 给水管道埋 深 , 该技术解决了高寒地区给水管
2、道工程的造价高、 施工 难度大、 进度慢、 工程质量差、 生产维护困难, 并具有技术效 益好 、 社会效益好及安全施工等优点 , 很受建设单位欢迎。 继伊春市季节性冻土 中敷设给水管道之后又在五营林业 局、 内蒙古阿尔山、 嘉荫县、 红星林业局、 上甘岭林业局等地 推广该技术, 都取得很好的效果, 本文选择其中各具特点的 伊春市、 五营林业局及阿尔山镇的实例介绍如下。 1 伊春市给水管道工程 伊春市给水管道工程按埋深不同可分为规范设计阶 段、 季节性冻土中敷设给水管道初试阶段、 季节性冻土中敷 设给水管道正式使用阶段及 1 9 9 4年以后至今四个阶段。 1 1 伊春市的自然环境( 1 9 6
3、 4年前) 伊春市位于东经 1 2 0 。 4 5 北 纬 4 7 。 l 2 , 市 区海拔高度 2 2 0 m左右。最低气温 4 4 , 最大冻深 2 9 0 m, 无霜期 8 0 d 左右, 年降雨量 6 5 3 mm, 是 四面环山的小城, 伊春河穿越市 区, 东侧有汤旺河 , 积水泡星罗棋布, 满汊相连 , 地下水丰 富。没规划设计的沙石路, 此高彼低, 窄而且泥泞。积水路 段影响木材运输即以沙石垫之, 久而久之路面逐年增高, 致 使道路两侧的板夹泥危房成了半地下室住宅。 1 2 各阶段给水管道工程介绍 1 2 1 规范设计阶段给水工程介绍 该阶段给水管道工程 由北京市给水排水设计院
4、设计, 给水管道的工程量见表 1 。 表 1 管道工程工程量 该工程于 1 9 5 9年 5月 1日开工至 1 9 6 0年 1 O月末竣 工, 由本市市政工程队施工 因地下水丰富破土即见水 , 挖 掘管沟如新开河道, 沟挖至 2 7 m以下时即见流砂。塞麻、 灌铅及打口之前经常塌方 , 这样往往数次清沟更兼挖土深 且街道狭窄, 在沟里挖土人向上抛土时, 一次不能把抛弃土 抛到顶部, 中间需增加一 、 二人倒运。弃土堆已高出两侧住 宅的屋脊, 门窗皆被弃土堵塞, 两侧居民只能由后窗代门而 出入。因土方量大、 施工抽水及流砂严重, 因而施工进度缓 慢有些地段数月不能竣工, 大大的影响了管道两侧居
5、民的 正常工作与生活。有一儿童不慎滑入沟内溺死。一工人长 期在凉水中作业致使肌肉萎缩逐渐消瘦, 终于医治无效而 死亡。因塌方受重伤者数起。房屋被弃土压塌者数户。 工程竣工后因施工质量欠佳 , 管道注不满水无法试压 及水密性试 验。经 鉴定全部管 道工程不 合格不 能投入 使用。 1 2 2 季节性冻土中敷设给水管道初试阶段 上阶段给水管道施工失败的教训给我们启发, 如果管 道埋深能2 7 0 m以上, 则施工时可避免流砂, 能大大减低施 工难度。考虑到管道埋深的实际问题, 我们用双极折线法 整理我市区冻土冰冻过程的地温资料, 推导 出停输一 日结 冰百分率及水温降 J 。 经验及试验知结冰率达
6、 3 0 时产生冰堵。管中埋深 2 6 0 m时查附表得各种管径停输一 日结冰百分率及应考虑 的水温降问题列入表 2中。 表 2 各种管道停输一日结冰百分率 从表2可以看出管道埋深 2 6 0 m时, 安全停水期在 1 2 d 以上, 这个安全停水期能确保任何事故抢修 , 因而我们此次 设计使用了, 管道埋深采用 2 6 m。其工程量见表 3 。 该工程伊春市市政工程队施工 , 1 9 64 年 5月 1日开工 当年 9月 1日竣工, 试压及水密性试验全部合格投入生产使 用。该工程 1 9 64 1 9 6 5年冰冻期没发生冰堵 , 1 9 6 5年9月 份又做水压试验及水密性试验完全合格。因
7、该工程国家投 资少, 群众反映好 , 施工进度快 , 工伤事故无, 无扰民, 所以 1 9 6 5年以后至 1 9 7 8年前我市给水管道, 管中埋深一律采用 2 6 0 m。该阶段共施工各种规格的给水管道 7 4 4 K m, 原预 祁荣富等 : 季节性冻土中敷设给水管道实例介绍 算应为 2 1 7 8 3 4万元 , 采用季节性冻土中敷设给水管道新技 术后实际投资为 1 1 5 2 9 9万元, 共节约 1 0 2 5 3 5万元 , 节约 百分率为4 7 1 0 ( 上述资料由伊春市自来水公司提供) 。 表 3 管网工程量 1 2 3 季节性冻土中敷设给水管道正式使用阶段 季节性冻土中敷
8、设给水管道从初步试用 1 4年没发生冻 害事故。结合施工及生产我们对给水管道周围基质土的暖 土环发育及消亡进行初步观测, 知原来推导的停输一 日结 冰百分率, 计算时没考虑暖土环消亡这一因素, 使计算 出的 停输一 日结冰百分率更趋安全可靠。由于我市市政排水工 程 日臻完善, 地下水已不像 1 9 6 4:年前, 一锹成井马蹄成泉, 而是一般情况地下水埋深都在 2 O O m以下。所 以, 考虑给 水管道埋深能降至 2 O O m, 则给水工程施工时可不必施工抽 水, 大大降低施工难度 , 又可降低了上下水多次交叉的麻 烦。管中埋深选用 2 O O m时, 查表得出各种管径停输一 日结冰百分率
9、及应考虑的水温降问题列入表 4中。 表4 各种管径停输一日结冰百分率 管径 m m 水 备注 百分率 期 d_ 0 c 一。 从表 4可以看出管道埋深 2 O O m时, 安全停水期 5 d以 上, 这个安全停水期能保证生产事故维修。因而我市 1 9 7 8 年以后给水管道管中埋深一律次采用 2 0 0 m。 1 9 7 8年至 1 9 9 4年我市共敷设给水管道 5 4 6 k m, 原预算 造价应为 1 8 3 3 6 4万元, 采用新技术后造价为 1 1 7 6 3 7万 元, 共节约 6 5 7 2 7万元, 节约百分率为 3 5 8 5 ( 上述资料 由伊春市自来水公司提供 ) 。
10、1 2 4 1 9 9 4年以后至现在使用情况 大多数人对季节性冻土中敷设给水管道持欢迎态度, 但也有人认为该技术含量高难掌握, 设计难度大太麻烦 , 施 工要求精度高, 事故维修应当快。使用新技术有风险不如 按规范设计施工稳妥。本人 1 9 9 4 年退休原以为新技术可能 终止。但伊春已使用新技术三十年。非常信任新技术。特 别是 1 9 9 8年黑龙江省地方标准“ D B 2 3 T 4 4 79 8季节性冻 土中采用浅埋新技术的设计规范”颁布以后。伊春市三个 有给排水设计资质的单位 : 伊春林业设计院、 伊春市规划设 计院及 自来水公司, 设计时都采用新技术。伊春所辖十三 个区局及一市一县
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