湿陷性黄土地区某项目给排水管道设计

任海霞

本文结合实际项目对湿陷性黄土地区给排水管道的设计进行了阐述，同时指出了湿陷性黄土地区给排水管道设计中的要点。另外，也发现现行《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004中存在的不足，建议在实际项目设计中，一方面应严格参照规范中相关技术要求，另一方面也应多借鉴近些年来在湿陷性黄土地区设计和施工中取得成功的案例，综合考虑经济成本、施工难度以及技术复杂程度，从而确定最优的设计方案和施工方法。

据有关研究数据表明，我国黄土地区面积为635280km2，其中四分三的面积为湿陷性黄土。湿陷性黄土在我国分部较为广泛，我国山西、陕西、甘肃各省的大部分地区均为湿陷性黄土，其它如河南、河北、内蒙、新疆、宁夏、辽宁等省均分布有湿陷性黄土。

一、湿陷性黄土特性

湿陷性黄土顾名思义为黄土被水浸湿后，土体结构遭到破坏，从而发生土体显著附加下沉，引起建筑物不均匀沉降或是坍塌。湿陷性包括自重湿陷性和非自重湿陷性。自重湿陷性黄土较非自重湿陷性黄土危害要大，因自重湿陷性黄土无需外部附加压力的作用，仅在自身重力的作用下受水浸湿后便可发生塌陷。只有在外部压力或外部压力与土体自身重力的共同作用下，才能使非自重湿陷性黄土发生显著下沉。另外，由于湿陷性黄土地区大部分抗震烈度都在7度以上，所以该地区往往存在湿陷和震陷双重危害，因此，湿陷性黄土地区的设计标准较其它地区要高，防止地基湿陷的措施也较为复杂，在给排水管道设计方面的要求也更为严格。

二、工程概况

本文结合陕西省宝鸡市某实际项目对湿陷性黄土地区给排水管道的设计进行探讨。工程总占地面积约2100亩，前期规划建设10座酒店和108个规模不等的汤池。酒店建筑全部为多层公共建筑，现就其中的一座五星级酒店项目展开讨论。五星级酒店占地面积109亩，建筑面积约4万m2，建筑高度18m。根据该项目地质勘查报告显示，该地区建筑抗震设防烈度为7度，湿陷性等级为Ⅳ级自重湿陷性（很严重）。根据GB50025-2004《湿陷性黄土地区建筑规范》（以下简称《湿陷性规范》）第3.0.1条的规定，将此五星级酒店划分为丙类建筑。

防止湿陷的措施：

建筑物防止湿陷的措施有：“地基处理措施、防水措施和结构措施”。地基处理措施主要包括部分或全部消除湿陷量。考虑成本和后期运营等因素，并结合《湿陷性规范》第6.1.1条的规定，本项目采用素土挤密桩技术部分消除湿陷量。防水措施包括基本防水、检漏防水和严格防水措施。结构措施则是在建筑物结构设计方面采用不同基础尺寸或者不同桩长等，使建筑物的不均匀沉降得以减小或其结构能适应地基的变形。一般在地基不做处理或是只做部分消除湿陷量时才考虑采用防水措施和结构措施，用以弥补地基处理的不足。

《湿陷性规范》第5.1.1条明确指出各级湿陷性黄土地基上的各类建筑应满足不同的设计措施，Ⅳ级湿陷性黄土地基上的丙类建筑，地基处理应符合相关要求外，还应采取结构措施和捡漏防水措施。参照图集《湿陷性黄土地区给排水检漏管沟》04S531-2中的规定，管沟分检漏管沟和防水管沟，如下表所示：

湿陷性黄土地区给排水检漏管沟种类及型号表

由表可知，Ⅳ级自重湿陷性黄土地区的检漏管沟需采用C型严格防水管沟，除执行检漏防水措施外，还应执行严格防水措施。

三、给排水管道设计要点

1.管材及接口

由于管道接口和管材损坏发生渗漏而引起的湿陷事故率仅次于场地积水引起的事故率。所以，在给排水管道设计中，对管道本身的强度及接口的严密性均有要求，即“管道接口应严密不漏水，并具有柔性。” 《湿陷性规范》要求：“压力管道宜采用球墨铸铁管、给水铸铁管、给水塑料管、钢管等。自流管宜采用铸铁管、塑料管等”。本项目室内冷、热水管采用薄壁不锈钢管，管径＞DN100采用沟槽式管件连接，管径≤DN100采用单卡压式不锈钢管件连接，密封圈采用三元乙丙橡胶。室内排水管采用柔性机制铸铁管，承插式法兰压盖接口，橡胶圈密封。室外给水管采用PE（100级）管，电熔连接。室外污废水排水管道采用双壁波纹管，弹性密封圈承插连接。

2.管道敷设方式

《湿陷性规范》中要求：“室内管道宜明装，暗敷管道必须设置检修设施。室外管道敷设方式需分防护距离内还是防护距离外”。但防护距离的要求主要针对消除部分湿陷量的乙、丙类建筑和不处理地基的丁类建筑。室外埋地管沟与建筑物之间的防护距离参考《湿陷性规范》第5.2.4条表格中的相应数据，结合丙类建筑和Ⅳ级湿陷性等级，本项目防护距离可确定为9m，防护距离内的管道采用C型严格防水钢筋混凝土管沟。单管管沟宽800mm，双管管沟宽1000mm，管沟高度600mm，沟内底距管底100mm。管沟沟底坡度不小于5%并且坡向检漏井。室内出户排水管与室外排水管网连接的第一个检查井采用排水双联井。给水入户管在防护距离内的管沟末端设检漏单井。屋面雨水直接排入室外雨水管网，以防止雨水排入室外散水后对地基造成湿陷性隐患。

3.管道基础及防腐

湿陷性黄土地区管道直埋铺设已取得了很多成功的经验，但在直埋敷设中也存在一些问题，需要采取一定的工程处理措施。首先，管道应尽量敷设在防护距离外且应避开地质不良地段，管线周围应保证不积水。对于重要建筑或高层建筑周围敷设的直埋管道，可采取电讯捡漏系统。其次，需结合工程实际对直埋管道的地基进行处理。在沟槽开挖时，应选取合适的开挖方式和支护方式，减轻施工扰动对沟槽周围湿陷性黄土的破坏。对直埋敷设的金属管道，可采用夯实法直接夯实管道下的土层。其它直埋管道可在管基底部做灰土隔水基层，以防止湿陷。对于防护要求更高的直埋敷设的管道，需采用钢筋混凝土或混凝土垫层。《湿陷性规范》中指出：“对埋地铸铁管应做防腐处理。对埋地钢管及钢配件宜设加强防腐层。”

四、结语

湿陷性黄土地区在我国分部较为广泛，该地区项目设计的标准和施工难度较其它地区要高，设计中应严格参照相关规范要求，同时也应该多借鉴近些年来在湿陷性黄土地区设计和施工中取得成功的一些案例，除对建筑物结构及地基采取可靠的处理措施外，还应对管道的铺设采取必要的防水、防腐和抗震等措施。应综合考虑项目的经济成本、施工难度以及技术复杂程度，从而确定最优的设计方案和施工方法。