非开挖技术在市政给排水工程中的应用

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年3月第7期(上)   作者:谢新良
[导读] 目前,许多最先进的技术正在给排水工程处理的修复和建设中被不断应用,
        谢新良
        绍兴市公用工程建设有限公司

        摘要:目前,许多最先进的技术正在给排水工程处理的修复和建设中被不断应用,譬如非开挖技术就正在逐渐被应用于实际工程中,以取代传统的管道安装技术并借此提高施工进度和效率。与传统技术相较而言,非开挖技术对环境的危害较小,对交通和周围建筑物、行人和其他城市因素的危害较小,因此可以受到施工行业内部的欢迎,并可以迅速投入到实际施工建设中。本文讨论了非开挖技术的含义概述以及在市政给排水工程实际应用中应当注意的一些问题。
        关键词:非开挖技术;市政工程;给排水;应用
        前言:据统计,城市给排水系统工程建设中通常使用非开挖技术。随着科技的飞速发展,中国的城市化进程正在加速发展。 修建城市建筑物的过程中,对于市政给排水通常会结合多种因素进行综合考量,例如,如果对给排水的管道构造使用传统的手段来制造,有很大概率对上方道路造成隐藏的压力和危害,长期使用甚至会严重影响其正常运行。因此,在城市给水及排水系统的建设中,迫切需要找到一种可以在不损害上层建设的前提下,甚至供汽车和铁路使用的排水管道施工技术。
一、非开挖技术概述
城市给排水系统的现代化建设过程中,已经广泛应用非开挖技术进行城市水管和下水道的建设。非开挖技术实际上意味着不在地面上进行沟渠挖掘,而通过地下管道进行存储和维护的技术。由于客观地质条件和施工水平的原因,非开挖技术通常用于安装40毫米至2500毫米直径的地下管道[1]。由于使用了非破坏性的施工技术,对土壤环境的影响相对较小,尤其是在不能挖排水管的地区。非开挖施工技术在施工精度、时间和成本方面提供了十分显著的好处,因为比表层整体施工方式更具有经济效益。
二、在市政工程给排水中应用非开挖技术的意义
(一)缓解交通压力
传统的城市管道建筑技术不仅会破坏土壤,还会使城市街道整体环境变得更糟,同时,对土地表层和土壤环境的破坏会使市政交通运输变得困难,进而造成城市交通的堵塞。而采用非开挖技术修建管道不会对道路表层造成破坏,其主要施工场所是地下,因此不会影响地面城市的日常交通运输,也不会在管道修建工作完成后对公路表层造成不可逆的损坏。
(二)减少施工成本
传统的地下管线设计并不需要先进的技术手段和施工设备,但是在完成土壤挖掘和公路开凿等技术方面则需要大量的挖掘性工作,从而导致给排水项目中的巨大人力成本[2]。如果使用非开挖拉管铺设管道的技术,则只需要使用专业人员进行水平钻机和挖掘机的操作,并结合其他种类的多种先进施工设备辅助工程建设,防止了人力成本过高的现象发生,同时能将施工项目的成本降低到一个前所未有的水平。
(三)缩短预定工期
如果地下管线或单个管线的施工没有预留充足的时间进行此类工程的开挖,则此类工程的交付结果会限制工程的速度和准确性,从而导致给排水管道工程的质量受到影响,与此同时,质量的不过关必定会导致工程二到三次的返工维修,而维修现象也可能导致项目周期延长[3]。使用非开挖技术进行给排水管道修理建设则无需重复进行此类操作,既能避免管道首次建设的施工周期过长的问题,同时提高施工效率和建筑精度,不会产生返工维修的现象,从而减少整体工程的施工时间。
(四)降低环境影响
使用传统的挖掘埋管技术不仅会损坏地表完整性,还会人为造成土壤内部结构的改变。

同时,土方挖掘工程可能会影响施工地区附近的自然环境和人类栖息地,产生的施工噪音会影响人民群众日常的生活起居,但非开挖管道施工技术可以很好地解决这一难题,地下进行工程建设作业,一定程度上可以减轻对环境造成的不良影响,并在一定程度上保护了土壤内部结构环境,具有保护环境的显著意义。
三、当前应用非开挖技术中存在的问题
(一)地下环境复杂不能做到完全掌握
地球的整体生态状态还没有被完全理认识和理解。城市发展和人文景观建设的需要,许多现代化的管道和设施,包括给排水、通讯、供暖、天然气以及地铁和城市生活中的交通线路等,都采取了地下埋设的方式[3]。在没有对地下环境进行细致而深入的整体研究的情况下,采取具体的施工行动进行地下结构的建设,这将不可避免地对地下生态环境造成损害,并且导致不必要的经济损失。同时,也给建筑蓝图所规划的施工时间规划带来了不便,进而干扰施工现场附近人民群众正常的工作和生活。
(二)非开挖技术理论体系架构不明确
当前,尚没有完美且有效的理论框架来支持非开挖技术体系结构的使用。我国国土面积广大,地貌环境复杂,按照地区划分的不同,各地区具有不同的土壤环境层[4]。在施工实操过程中,当前使用的技术无法对土地内部进行整体细致的分析,也无法提供完美有效的施工规划指导施工作业,这种现实情况注定导致给排水管道施工作业过程无法获得有效的安全保证。
四、非开挖技术在市政给排水工程中的应用要点
(一)合理规划管道路线
与同类型的其他管道铺设相比,给排水管道因其内部流体压强、流速等问题,在管道设计时不能产生管道路线上的任何错误或地势高度问题。如果要确保正确的管道设计,可以对以下关键要素进行重点把控:首先,管道设计时需要进行全面而深入分析的技术基础做理论支撑;其次,建筑和建筑施工作业场所必须具有相应的边界和施工条件,结合实际进行考虑以提高入土角度的准确性;再者,需要对管道埋藏深度进行精准换算,确保管道内外压强一致;最后,有必要减少而人为主观影响,尽量缩短施工时间,选择交通流量少的时间点,错峰施工以便人民群众正常的生产生活的有序进行。
(二)预防产生降沉问题
在使用非开挖技术修建市政给排水管道时,如果地下的总水管直径较大或是管道埋藏深度较浅,则会出现地表降沉现象。这一问题出现通常是由于管道和管道之间尺寸不一,或地质条件的不同而导致缝隙处在两个月之后出现下降。因此,必须在施工过程中及时采取预防措施,并且必须对相关的管道系统进行加固和实时监控。为了防止在道路建设过程中在街道和小巷中发生整体沉降,必须进行多次扩建作业,分批次小规模施工,以防止损坏土壤使其变形。
(三)施工精度精准把控
给排水管道运行过程需要借助重力、流速等因素,使其与其他地下填埋管道具有很大不同,因此在施工过程中重要的是要确保给排水管道一定的倾斜角度,同时误差较小,尽可能避免非直线设计,这些硬性要求导致施工难度较大。为了有效解决此问题,可以为重力流排水管选择对应的方案,例如根据实际情况,对现场土壤进行精准计算,人为进行角度开发,做到对管道出入土角度的精确影响,辅助施工作业的顺利完成。
结论:综上,在城市建设过程中,市政给排水管道的建设通常不使用单一的建筑技术。科技与工艺的发展为城市供水和民生基础设施的建设提供了坚实的保障。在现代城市的给水和供水系统中,由于在城市的长期建设中积累了经验,因此相关行业经常使用非开挖技术。本文通过对非开挖技术的详细阐述分析,可以充分理解非开挖技术可以说是科学技术和建筑发展(包括城市管道建设)的结果产物。我们可以相信,随着社会的富强,工业领域使用的技术将更加先进,并将能够提供更好的技术支持以改善中国给排水建设。
参考文献:
[1]庄海河.浅谈非开挖技术在市政给排水工程中的应用[J].居舍,2021(04):77-78+80.
[2]高翔,杨冬,周志辉.非开挖拉管技术在市政给排水工程中的应用[J].技术与市场,2016,23(12):33+35.
[3]徐佳佳,徐斌.非开挖技术在给排水工程中的应用[J].四川水泥,2021(01):173-174.
[4]许少宗.非开挖技术在市政给排水工程的应用探讨[J].工程技术研究,2018(05):107-108.

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