学文网关键词：管道支墩；案例；支墩设置
中***分类号：TE832 文献标识码：A
给水管道支墩亦叫管道镇墩，是城市给水管网中的重要构筑物，特别是对于承插式柔性连接的管道而言。它主要是用来抵抗有压管道中的内水压力在管道转弯、三通、管端堵头及管道变径处产生的外推力，以防止管道接口松动脱节漏水，影响管道的安全运行，是给水管网中不可缺少的构筑物。笔者结合自己在给水管道工程设计施工中的工作实际，浅析给水管道管网中管道支墩的设置。
案例分析:
2012年10月21日在威远县威远大道施工场地，长葫Φ1200引水管道66号结点及上下数十米开外，地面都出现不同程度的漏水现象，其中66号节点处最大，约每小时100至200立方米，漏水量随着时间的增加而趋于稳定。
检查人员进入引水管道内部检查，发现引水管道在66号节点正处于水平弯头900的位置，直管段与混凝土弯头连接处出现较大裂缝，结合威远大道施工需要，在混凝土弯头镇墩正后面约2.0米开挖了一个约3.0米长，2.0米宽，且超过混凝土弯头支墩底部基础深度的未浇筑的抗滑桩的情况，做出以下管道在弯头处开裂原因的判断：
由于该节点给水管道的内水压为0.55MPa，约90度水平弯头产生的向外推力约为880KN，距离混凝土弯头支墩后面约2.0米处开挖抗滑桩，长时间不浇筑回填混凝土，使水平弯头支墩的后背原状土遭到破坏，减小了原来用来抵抗此处水平弯头外推力的被动土压力，使管道支墩缺少了抵挡，从而使弯头与直管段脱落松动，造成了管道漏水。
从该案例可见，管道弯头支墩的设置及工作条件，在管网中的重要性，在给水管道工程设计和施工过程中应引起高度重视。
一、管道支墩的设置条件
一般情况下，管径≤300毫米的管道，且试验压力不大于1.0MPa时，在一般土壤地区的弯头、三通处可不设支墩；在松软土壤中，则应根据管中试验压力和土壤条件，计算确定是否需要设置支墩；当管道转弯角度
二、管道弯头支墩的稳定性计算
N=πr2P..............................(1)
r：管道内经P：内水压力（试验压力）
N：管道内水压力的轴向推力
R=2NSin..............................(2)
R：管道内水压力的轴向推力合力(外推力)
：弯头角度
1、管道水平弯头支墩（见***1）
外推力R由支墩底面与地基之间摩擦阻力及支墩后背被动土压力承担，并按下式计算
KR≤Gf+ ×r(h22- h12)tg2(45o+) ×L.......................... (3)
式中：K——抗滑安全系数，施工阶段取1.1，使用阶段取1.2；
G——支墩自重及其上部覆土重，不覆土时仅计算支墩自重；
f—— 支墩材料与地基土壤间摩擦系数；
r—— 支墩底面上的土壤容重；
h1——支墩顶面在设计地面以下的深度；
h2——支墩底面在设计地面以下的深度；
——侧面土体内摩擦角；
L：支墩总长度。
按上式验算镇墩稳定性时，要求采用原槽浇筑镇墩混凝土。若采用大开挖立外模的施工方案时，回填土不宜利用被动土压。此时(3)式应变为;
KR≤Gf..............................(4)
这样，镇墩混凝土耗材多，不经济。设计施工时因此尽可能考虑利用被动土压，要求原槽浇筑混凝土。
2、垂直向下的竖向弯头支墩（见***2）
支墩的受力状态如***外推力R的垂直分力为：
P1=NSin..............................(5)
水平分力为：
P2=N（1-cos）..............................(6)
水平分力P2作用下，按上述水平弯头支墩进行验算。垂直分力作用下按下式验算：
KP1≤G1+G2..............................(6)
式中：K——抗滑安全系数 G1——镇墩自重
G2——另加压重，采用锚筋锚固时即为锚筋拉力。
式中未计入相邻管道的自重，及管内水中，偏于安全。同时为了工程造价经济节约，管线设计施工时应尽可能将弯头偏角控制在较小范围之内，或选择岩石地基布置弯头，以便设置锚固钢筋。另外在垂直向下的竖向弯头混凝土支墩中，还应适当配置箍住管身的倒U型构造钢筋。
3、垂直向上竖向弯头支墩（见***3）
受力状况如***3所示，外推力R由地基承担，但由于支墩底面积较大，地基承载能力一般没有问题，但对于非岩石地基或地基承载力较差的基础，则需采取措施防止变形。
结语：
在给水管道工程设计施工中，根据工程施工现场实际情况和需要，做好给水管道支墩设置，修筑，对保障管道的安全运行，节约工程投资，具有积极的意义。同时在地下埋置管道周边，特别是弯头附近开挖施工时，要及时了解隐蔽埋置管道情况，经过论证对给水管道无影响时方可允许有条的施工。
参考文献：
[1]钟淳昌，戚盛豪 简明给水设计手册.中国建筑工业出版社，2002.
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