張忠橋
(無錫市政設計研究院有限公司,江蘇 無錫 214072)
城市道路是市政管線的載體,為市政管線提供了敷設的空間。市政管線敷設在道路之下,可以減緩外力對市政管線的破壞。市政管線直接關系民生,若出現(xiàn)損壞將影響居民的生產和生活;管線損壞易造成周邊的道路破壞,增加交通擁堵、影響居民的出行。處理好敷設于道路下的市政管線,對于提高居民的生活質量有重要意義。本文從管線加固的道路結構設計方面,提出了常見市政管線的保護措施,可減少市政管線的破壞事故。
在市政管線的規(guī)劃建設階段,應盡量避免在機動車道下敷設市政管線;考慮市政管線數量較多、道路紅線有限,有些道路無法避免部分管線敷設在機動車道下。根據車輛荷載對道路結構的應力分析,對于以小客車為主的城市道路,當管線覆土大于1.5 m時,管線按設計敷設即可、無須加固;對于以貨車為主的重交通道路,覆土小于2.5 m時宜考慮采用一定的加固措施。對于常見管線的加固設計,從以下幾個方面予以分類敘述。
對于一些極為重要的管線,比如高壓燃氣管、輸水干管,當其位于道路范圍,為保障其不受外力影響,可采用類似于蓋板涵的結構設計加以保護。如圖1所示。
圖1 重要管線保護措施示意圖(一)
管道上部的米砂與蓋板間有一定間距,考慮地基沉降等因素間距一般不小于0.15 m;蓋板的厚度及配筋應滿足規(guī)范要求,避免在使用過程中發(fā)生斷裂;橋臺基礎底與管道應保持一定的距離,使管道位于應力傳遞范圍之外。保護原理簡要分析:來自于道路結構及路面上車輛的應力,作用到蓋板上再傳遞到兩側的橋臺上,應力最后分散到地基上,管道不受蓋板以上的外力影響。
以上的結構設計,對于蓋板的結構強度,以及地基承載力要求較高,建設成本較大;在不影響管道保護的情況下,也可以適當降低蓋板的強度、減少基礎的規(guī)模,以達到降低建設成本的目的。如圖2所示。
圖2 重要管線保護措施示意圖(二)
管道上部的中粗砂回填至蓋板底;蓋板的厚度及配筋應滿足規(guī)范要求,避免在使用過程中發(fā)生斷裂;橋臺基礎底與管道應保持一定的距離,使管道位于應力傳遞范圍之外。保護原理簡要分析:來自于道路結構及路面上車輛的應力,作用到蓋板上再傳遞到兩側的橋臺上,應力最后分散到地基上,當蓋板在外力作用下發(fā)生一定變形時,管道將承受部分應力。
對于低壓電纜線、通信纜線敷設于道路范圍,當覆土較淺時應加固保護。在纜線兩側砌筑磚墻,回填粗砂后設置蓋板。如圖3所示。
圖3 電纜的保護措施示意圖
管道上部的粗砂回填至蓋板底;蓋板的厚度及配筋應滿足規(guī)范要求,避免在使用過程中發(fā)生斷裂;磚墻基礎底與管道應保持一定的距離,使管道位于應力傳遞范圍之外。保護原理簡要分析:來自于道路結構及路面上車輛的應力,作用到蓋板上再傳遞到兩側的磚墻上,應力最后分散到地基上,當蓋板在外力作用下發(fā)生一定變形時,管道將承受部分應力。
對于給水管、排水管、低壓燃氣管敷設于道路范圍,當覆土較淺時應加固保護。管線上部以米砂回填后再設置一層混凝土層。如圖4所示。
圖4 給排水管低壓燃氣管的保護措施示意圖
管道上部的米砂回填應達到一定厚度,最薄處一般不宜小于0.2 m;米砂之上的混凝土層的厚度不宜小于0.2 m,混凝土的強度不低于C20。保護原理簡要分析:來自于道路結構及路面上車輛的應力,作用到混凝土層再傳遞到米砂層上,應力最后分散到管道及兩側地基上;應力在傳遞過程中,在混凝土層及米砂層的影響下,應力均勻地分散到管道及兩側地基上,避免了應力集中造成管線的破壞。
對于電力管、通信管等敷設于道路范圍,當覆土較淺時應加固保護。管道兩側以及上部澆筑一層混凝土。如圖5所示。
圖5 電力通訊管道的保護措施示意圖
管道兩側,以及上部的混凝土回填應達到一定厚度,最薄處一般不宜小于0.2 m,混凝土的強度不低于C20。保護原理簡要分析:來自于道路結構及路面上車輛的應力,在混凝土層的影響下,應力均勻地分散到管道及兩側地基上,避免了應力集中造成管線的破壞。
對于小口徑塑料管敷設于道路范圍,當覆土較淺時應加固保護。管道周圍以中粗砂包裹。如圖6所示。
圖6 塑料排水管保護措施示意圖
管道周圍的中粗砂應達到一定厚度,管道下部最薄處中粗砂的厚度一般不宜小于0.15 m,管道上部及兩側最薄處中粗砂的厚度一般不宜小于0.5 m。保護原理簡要分析:來自于道路結構及路面上車輛的應力,在中粗砂的影響下,應力均勻地分散到管道及地基上,避免了應力集中造成管線的破壞。
市政管線直接關系民生,處理好敷設于道路下的市政管線,對于提高居民的生活質量有重要意義。本文從管線加固的道路結構設計方面,提出了常見市政管線的保護措施,供從事市政管線規(guī)劃建設及管理養(yǎng)護的人員參考。