1、幾種可能導致自來水管道淺埋因素的分析
1.1 氣候因素
北方寒冷地區(qū)自來水管道深埋設計的參數(shù)主要是當?shù)氐淖畲髢鐾辽疃?也稱冰凍線),它是氣候部門通過對幾十年大量觀測資料進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析得出的,在理論上講,它是這幾十年觀測所得冰凍線的最大值。就一個地區(qū)而言,該設計參數(shù)對設計人員來說,在相當長的時期內(nèi)是固定不變的,由于人類活動對自然界的影響,導致的氣候結果之一就是全球氣候變曖。持續(xù)的暖冬,使人們普遍感到現(xiàn)在的冬天已不像20世紀六、七十年代那時的冬天寒冷丁。從氣候的變化可推斷,由于氣候持續(xù)變暖,導致了寒冷地區(qū)凍土線的上移。由于持續(xù)的暖冬天氣使冰凍線變淺,給自來水管道實施淺埋創(chuàng)造直接的溫度條件。
1.2 管材因素
在冬季,有別于其他季節(jié)的地方,就是自來水管道要受到四周土體由于凍漲而對管道施加的壓力,以及低溫時管道收縮而產(chǎn)生的新的應力。20世紀80年代以前,灰口鑄鐵管以其原材料來源廣泛、生產(chǎn)過程簡單和制造成本低廉而受到自來水等行業(yè)的青睞,相當長的時期內(nèi),灰口鑄鐵管在自來水行業(yè)處于壟斷地位,但隨著人們生活水平的不斷提高,城市居民對供水服務提出了更高的要求,人們普遍發(fā)現(xiàn)灰口鑄鐵管在使用過程中,其易折,質(zhì)脆等不良現(xiàn)象,一一暴露出來。每年自來水公司要花費巨大的資金和人力用于灰口鑄鐵管的爆管維修中,20世紀90年代以來,球墨鑄鐵管的問世,引起了自來水等行業(yè)的普遍關注,它最大的特點是抗折,有韌性、強度及變行性能好,迅速在供水,燃氣領域得到了廣泛的推廣和使用。尤其是其連接方式一改過去灰口鑄鐵管的剛性接口為橡膠圈的柔性接口,更能適應各種應力對其的破壞。經(jīng)過長期的現(xiàn)場觀察,大量的自來水管道爆管,管材都是灰口鑄鐵管,而球墨鑄鐵管卻從未發(fā)現(xiàn)。在冬季,用于球墨鑄鐵管具備以上良好的特性,我認為若高程控制的好,管道淺埋是可行的。
1.3 自來水在管道中運動狀態(tài)的因素
自來水由生產(chǎn)廠到用戶之間,通常都是大口徑的輸水管及配水管道,這種集中供水模式?jīng)Q定了輸水管及配水管中水的流量、流速是保持恒定的,即自來水一直處于運動狀態(tài),流動的自來水在管道內(nèi)是不凍結的,若自來水采自地下,地下水本身就有溫度(約12攝氏度),進入管網(wǎng)后。更沒有凍結的可能,這樣給自來水管道實施淺埋創(chuàng)造了更為廣闊的空間。
2、管道淺埋的意義
(1)實施淺埋,土方計算可套用較低的定額。
以DN300mm的管材為例列表計算,在基礎砂墊層均為200mm條件下,若接管頂-1.6米深埋,淘底高程為-2.1米,根據(jù)定額套算規(guī)則,就按定額1-9計算;若接管頂-1.3米淺埋,溝底高程為-1.8米,因挖深未超過2米,則應按定額編號1~4計算,從表中可以看出,每挖100立方米溝槽土方,實行淺埋方案,土方造價就節(jié)省4641元,對一個4KM的供水管(約20萬土方),僅土方造價就可節(jié)省928200元,。因此管道實行淺埋,因套用了較低的定額,使管道土方工程造價降低,為建設單位節(jié)省了大量的工程資金。
(2)管道實行淺埋后,其構筑物土方(閥門井、水表井,消防井)也相應減少。
(3)管道實行淺埋,管溝開挖深度減少,地面開挖寬度也相應減少,致使土方量減少,導致土方土方工程費用降低。
(4)在不擴大工程投資的情況下,管道實行淺埋節(jié)省的資金,可用于增加管道或其他項目的數(shù)量,為建設單位贏得較多的實惠。