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[科普中國(guó)]-大型排水管渠

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當(dāng)管渠設(shè)計(jì)斷面大于1.5 m時(shí),通常就在現(xiàn)場(chǎng)建造大型排水渠道。建造大型排水渠道常用的建筑材料有磚、石、陶土塊、混凝土塊、鋼筋混凝土塊和鋼筋混凝土等。其斷面形式有圓形、矩形、半橢圓形等。采用鋼筋混凝土?xí)r,要在施工現(xiàn)場(chǎng)支模澆制,采用其他幾種材料時(shí),在施工現(xiàn)場(chǎng)主要是鋪砌或安裝。在多數(shù)情況下,建造大型排水渠道,常采用兩種以上材料。

簡(jiǎn)介當(dāng)管渠設(shè)計(jì)斷面大于1.5 m時(shí),通常就在現(xiàn)場(chǎng)建造大型排水渠道。建造大型排水渠道常用的建筑材料有磚、石、陶土塊、混凝土塊、鋼筋混凝土塊和鋼筋混凝土等。其斷面形式有圓形、矩形、半橢圓形等。采用鋼筋混凝土?xí)r,要在施工現(xiàn)場(chǎng)支模澆制,采用其他幾種材料時(shí),在施工現(xiàn)場(chǎng)主要是鋪砌或安裝。在多數(shù)情況下,建造大型排水渠道,常采用兩種以上材料。1

排水管渠斷面形式排水管渠斷面形式有圓形、半橢圓形、馬蹄形、拱頂矩形、蛋形、矩形、弧形及流槽的矩形、梯形等(見(jiàn)圖1)。

(1)圓形斷面有較好的水力性能,在一定的坡度下,指定的斷面面積具有最大的水力半徑,因此流速大,流量也大。此外,圓形管便于預(yù)制,使用材料經(jīng)濟(jì),在運(yùn)輸和施工養(yǎng)護(hù)方面也較方便,因此是最常用的一種斷面形式。

(2)半橢圓形斷面,在土壓力和活荷載較大時(shí),可以更好地分配管壁壓力,因而可減小管壁厚度。在污水流量無(wú)大變化及管渠直徑大于2 m時(shí)采用此種形式的斷面較為合適。

(3)馬蹄形斷面,其高度小于寬度。在開(kāi)溝困難或地形平坦,受納水體水位限制時(shí),需要盡量減少管道埋深以降低造價(jià),可采用此種形式的斷面。又由于馬蹄形斷面的下部較大,對(duì)于排除流量無(wú)大變化的大流量污水,較為適宜。但馬蹄形管對(duì)地基的要求較高—承載力要大,變形要小。若土質(zhì)松軟,最好采用帶形混凝土或鋼筋混凝土基礎(chǔ),否則兩側(cè)底部的管壁易產(chǎn)生裂縫。

(4)蛋形斷面,由于底部較小,從理論上看,在小流量時(shí)可以維持較大的流速,因而可減少淤積,適用于污水流量變化較大的情況,但實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明,這種斷面的沖洗和清通工作比較困難,且加工制作和施工較復(fù)雜,現(xiàn)已很少使用。

(5)矩形斷面可以就地澆制或砌筑,并按需要將深度增加,以增大排水量。某些工業(yè)企業(yè)的污水管道、路面狹窄地區(qū)的排水管道以及排洪溝道常采用這種斷面形式。不少地區(qū)在矩形斷面的基礎(chǔ)上,將渠道底部用細(xì)石混凝土或水泥砂漿做成弧形流槽,以改善水力條件。也可在矩形渠道內(nèi)做低流槽。這種組合的矩形斷面是為合流制管道設(shè)計(jì)的,晴天時(shí)污水在小矩形槽內(nèi)流動(dòng),以保持一定的充滿度和流速,使之能夠免除或減輕淤積。

(6)梯形斷面適用于明渠,它的邊坡取決于土壤性質(zhì)和鋪砌材料。1

管材的選擇原則在進(jìn)行排水管渠材料選擇時(shí),應(yīng)綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的因素,即應(yīng)滿足以下幾方面的要求:

(1)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,以承受埋設(shè)土壤的壓力及車輛運(yùn)行造成的外部荷載和內(nèi)部的水壓力。管道的內(nèi)部水壓力是由于管道堵塞沖洗時(shí)、雨水管發(fā)生溢流時(shí)產(chǎn)生的。此外,為保證管道在運(yùn)輸和施工中不至破裂,也必須使管道具有足夠的強(qiáng)度。

(2)應(yīng)具有較好的抗?jié)B性,以防止污水滲出和地下水滲入。如果污水從管渠中滲出,將污染地下水及破壞附近房屋的基礎(chǔ);如果地下水滲入管渠,將影響正常的排水能力,增加排水泵站以及處理構(gòu)筑物的負(fù)荷。

(3)應(yīng)具有良好的水力性能,管渠內(nèi)壁表面整齊光滑,以減少水流阻力和淤塞,使水流暢通。

(4)應(yīng)具有較好的耐磨抗腐性能,能抵抗污水中雜質(zhì)的沖刷磨損,并能抵抗污水和地下水的侵蝕,經(jīng)久耐用。

(5)排水管渠的材料,要易于加工且便于就地取材,可提高工程進(jìn)度,降低管渠的造價(jià),以減少工程總造價(jià)。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

鄭國(guó)忠 - 副教授 - 華北電力大學(xué)