市政工程中埋地塑料排水管道的运用

白生云

(太原市市政工程设计研究院，山西太原 030002)

0 引言

随着雨污分流管网改造与建设步伐的加快，市政管网建设受到了前所未有的重视，埋地塑料排水管由于具有施工周期短、接口快捷可靠、管材较轻及运输方便等优点而被广泛采用，因此合理的设计，对埋地塑料排水管的推广，避免由于施工不当造成工程质量等方面的问题显得尤为重要。

1 埋地塑料排水管的类型

埋地塑料管是以聚氯乙烯、聚乙烯或聚丙烯树脂为主要原料，加入必要的添加剂，采用挤出成型工艺或挤出缠绕工艺制成的，用于埋地排水管道的统称。根据规程，可分为热塑性塑料管材与刚塑复合管，热塑性塑料管材包括:硬聚氯乙烯(PVC-U)管、硬聚氯乙烯双壁波纹管、硬聚氯乙烯加肋管、聚乙烯(PE)管、聚乙烯管双壁波纹管及聚乙烯缠绕结构壁管，刚塑复合管包括:钢带增强管聚乙烯螺旋波纹管、钢塑复合缠绕管、双平壁钢塑复合缠绕管及聚乙烯塑钢缠绕管等。所有管材其弹性模量、抗拉强度标准值及抗压强度设计值均应满足规程要求。

2 埋地塑料排水管的设计

1)管道基础。

塑料排水管道是柔性管道，根据“管土共同作用”理论，塑料排水管道不得采用刚性管道基础，如采用刚性管道基础将破坏围土的连续性，从而引起管道应力的突变，并超出管材的极限抗拉强度导致破坏。塑料排水管道应敷设于天然地基上，地基承载能力特征不应小于60 kPa。对一般土质，当地基承载力特征值fak≥80 kPa时，应在管底以下原状土地基上铺垫150 mm中粗砂基础层;当地基承载力特征值55 kPa≤fak＜80 kPa或槽底处在地下水位之下时，宜铺垫厚度不小于200 mm的砂砾基础层，也可以分两层铺设，下层用粒径5 mm～40 mm的碎石，上层铺设厚度不小于50 mm的中粗砂。对软土地基(指淤泥、淤泥质土、冲填土或其他高压缩性土层构成的软弱地基)，其地基承载力特征值fak＜55 kPa时，必须先对地基加固处理，处理后达到规定地基承载力后，再铺设中粗砂基础层。

2)管道回填。

由于埋地塑料排水管道是柔性管道，回填材料的选用与回填方式的合适与否决定了管材是否在设计年限内正常运行。从管底基础面至管顶以上0.5 m范围内的回填材料采用中粗砂回填，管顶以上按照验收规范回填。塑料管管道敷设后应立即进行沟槽回填。回填在密闭性检验前，除接头处外露外，管道两侧和管顶以上的回填高度不宜小于0.5 m，从管底基础至管顶0.5 m范围内，沿管道、检查井两侧必须采用人工对称、分层回填压实，每层回填高度不宜大于0.2 m，严禁采用机械推土回填。

3)管道接口。

根据排水规范要求，污水和合流污水管道应采用柔性接口。当管道穿过粉砂、细砂层并在最高地下水位以下，或在地震设防烈度为7度以上设防时，必须采用柔性接口。可以看出排水管道的接口是非常重要的，对埋地塑料排水管，根据选用管道，常用连接方式分为柔性连接与刚性连接，选用时应根据管道类型选用优先采用的接口类型。柔性接口类型有:承插式弹性密封圈、双承口弹性密封圈及卡箍式等，刚性接口的类型有:胶粘剂、热熔对接、承插式电熔、电热熔带及热熔挤出焊接等。

4)管道与检查井连接方式。

为了便于对管渠系统作定期检查和清通，必须设置检查井。检查井井身材料通常采用实心砌块、混凝土或者钢筋混凝土。检查井与管道连接处为柔性与刚性材料结合点，而且检查井与管道可能会不均匀沉降，因此应重视检查井与管道的连接。管道与检查井连接有以下六种连接方式(见图1)。

图1 管道与检查井的连接方式示意图

图1a)适用于管顶覆土Hs≤3.0 m的外壁平整的管材。图1b)适用于管顶覆土Hs＞3.0 m的外壁平整的管材。图1c)适用于先砌筑检查井后敷设管道情况。图1d)适用于外壁异型的结构壁管材。图1e)为管道与检查井采用橡胶密封圈柔性连接的做法。图1f)适用于软土(淤泥、淤泥质土等软弱土层)地基或不均匀底层上的柔性连接。

3 环刚度的选取

环刚度作为埋地塑料排水管设计中选用管材的一个重要参数，选用的合适可以确保工程质量，但是选用的过分保守又会加大工程造价。一般环刚度的选取根据对应覆土下计算的变形率确定，塑料排水管变形率不应超过3%，当超过3%，但不超过5%时，通过采取一些处理措施，管道的施工质量可以得到保证，当管道初始变形率超过5%时，管道有可能出现局部损坏或较大的残余变形。因此选用某一环刚度的管道在对应覆土下将管道变形率控制在不超过5%。除此之外，为保证敷设管道的安全，塑料管回填材料需满足“管土共同作用”对回填材料的要求，覆土厚度保证管顶以上0.5 m范围满足回填材料的要求，而不是控制覆土0.7 m。

4 结语

从工程应用来看埋地塑料排水管有其独特的优点，但也存在不足之处。对于日益采用普遍的埋地塑料排水管，要保证其使用性能的长久性，除了上述提到的相关方面，还应严格按现行标准、规程及规范进行设计和施工。

［1］CJJ 143-2010，埋地塑料排水管道工程技术规程［S］.

［2］06MS201，市政排水管道工程及附属设施［S］.

［3］GB 50014-2006，室外排水设计规范［S］.