季节性冻土中敷设给水管道实例介绍

低温建筑技术2012年第2期(总第164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153025)【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】TU991．36【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2012)02—0098—03伊春市1964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1994年以后至今四个阶段。1．1伊春市的自然环境(1964年前)伊春市位于东经120。45北纬47。l2，市区海拔高度220m左右。最低气温～44℃，最大冻深2．90m，无霜期80d左右，年降雨量653mm，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1959年5月1日开工至1960年1O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2．7m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2．70m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30％时产生冰堵。管中埋深2．60m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2．60m时，安全停水期在12d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2．6m。其工程量见表3。该工程伊春市市政工程队施工，1964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1964—1965年冰冻期没发生冰堵，1965年9月份又做水压试验及水密性试验完全合格。因该工程国家投资少，群众反映好，施工进度快，工伤事故无，无扰民，所以1965年以后至1978年前我市给水管道，管中埋深一律采用2．60m。该阶段共施工各种规格的给水管道74．4Km，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2178．34万元，采用季节性冻土中敷设给水管道新技术后实际投资为1152．99万元，共节约1025．35万元，节约百分率为47．10％(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设给水管道从初步试用14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1964：年前，一锹成井马蹄成泉，而是一般情况地下水埋深都在2．OOm以下。所以，考虑给水管道埋深能降至2．OOm，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．OOm时，查表⋯得出各种管径停输一日结冰百分率及应考虑的水温降