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围海造地区域建筑排水出户横管断裂预防措施探讨
更新时间:2017-03-14 来源:《给水排水》 作者:顾正友

摘要:对于沿海城市通过“吹填土”围海造地形成的新城区域,因建筑物和室外地面沉降位移量差异较大,造成建筑排水出户横管被压断。提出3种建筑排水出户横管断裂预防方案并进行了对比,确定最佳预防措施。沉降试验表明,建筑排水出户横管采用曲挠性能好的高密度聚乙烯(HDPE)塑料排水横管,可以满足沉降要求。目前,该预防措施在天津临港天宝住宅小区设计中已得到应用。

0 引言

天津滨海新区临港经济区是通过“吹填土”围海造地而形成的港口、工业、商务、居住、旅游一体化的海上工业新城,规划总面积200km2。据调研,该区域地面在2008~2011年,年沉降量达10~15cm,而大部分建筑物由于设有桩基,其沉降量很少,导致建筑物和室外地面产生较大竖向位移差,使得建筑排水出户横管被压断。

目前,采取的措施是在紧邻建筑物外墙处设置大型钢筋混凝土沉降观察井,进出建筑物管道均经过沉降观察井,但是沉降观察井内没有预防管道断裂的其他措施,只能通过沉降观察,当发现井内管道有渗漏或断裂时,及时更换管道,但由此带来的维修工作量和维护成本会很高,另外还会影响到系统的正常运行,给正常的生产和生活带来诸多不便。本文针对围海造地区域因建筑物和室外地面沉降位移量差异较大,造成建筑排水出户横管被压断而无法采取有效措施的情况,提出了3种管道断裂预防方案并进行对比分析,以期找到合适的解决方法。

1 建筑排水出户横管断裂预防措施

首先,以砖砌(非粘土砖)排水管沟代替大型钢筋混凝土沉降观察井,用以节省土建费用。其次,将排水横管敷设在排水管沟中,一端与建筑物基础或地下室剪力墙固定,另一端穿检查井井壁。由于建筑物和室外地面相对位移量很大,还需要有其他方法消除不均匀沉降对排水横管的剪力破环。以下为3种断裂预防方案。

1.1 方案一:采用管道承口带橡胶圈密封连接的排水横管

根据已有检测数据,承插橡胶圈密封接口管道允许最大偏转角,当连接管道管径dn≤315mm时,最大偏转角为2°。假定排水管沟长度定为3m,当地面沉降造成检查井同步沉降时,设置承插橡胶圈密封接口的管道可以承受的竖向位移量为10.5cm,但只能满足1a沉降要求。承插连接排水横管及地沟剖面示意见图1。

要满足1a以上的沉降要求,则需适当增加排水管沟宽度,排水管沟内排水横管中部增设2个45°弯头,在同一水平面布置。与地下室防水外墙固定的一部分排水横管称为上行排水横管,穿检查井井壁的另一部分排水横管称为下行排水横管,理论上当上行排水横管固定,下行排水横管可以围绕上行排水横管作同心旋转,当室外地面沉降造成检查井和下行排水横管下沉,其相对位移可以由2个45°弯头和承插橡胶圈密封接口补偿。但考虑排水管沟内排水横管中部增加了4个管道接口,为了满足排水横管安装后的稳定性,需要在中部管道接口附近处增加管道支架,由于支架与管沟底板及管道固定,所以地面沉降时,管道支架亦会下沉,2个45°弯头的作用亦不能发挥,另一方面,因为增加了2个45°弯头,排水阻力增加,不利于排水畅通。承插连接排水横管及地沟平面示意见图2。

1.2 方案二:采用带沉降位移补偿功能的接头和伸缩节

在室内排水横管出地下室防水外墙处,增设专用球形接头,可变角处承插连接,球形接头内配置的专用插接型弹性橡胶圈模压成型,靠近检查井一侧排水横管处,设置排水管道成品伸缩节。当地面沉降造成检查井和与之连接的排水管道沉降时,其相对位移通过专用球形接头和排水管道成品伸缩节补偿。根据已有产品数据,规格dn50~160专用球形接头最大偏转角为15°。室外排水管道(出地下室防水外墙)最大竖向位移量和横向伸长量(最大偏转角按15°考虑)见表1。排水管道成品伸缩节最大允许伸缩量见表2。

由表1和表2可以看出,室外排水管道横向伸长量远大于成品伸缩节最大允许伸缩量,成品伸缩节无法满足横向伸长量要求,需要定制适合此种要求的专用伸缩节。如考虑用波纹管代替,对于普通双层波纹管,其竖向位移量不能满足要求,而若增加波纹管长度,产品费用则要增加,同时加长的波纹管中部区域会下垂,不利于排水畅通。带加长波纹管排水横管及地沟剖面示意见图3。

版权、出处:《给水排水》

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