综合管网雨水管道管材比选

1、南山片区综合管网雨水管道管材比选雨水收集系统的管材及检查井的选型同其他任何产品一样主要从技术和经济两方面加以综合考虑。雨水收集系统的用途是在重力的作用下把雨水输送到污水处理厂或水体中去，输送的是无压重力流体，对其技术性能要求主要体现在如下几个方面：1、密封性不泄漏，防止对环境污染； 2、强度和刚度承受埋地环境下的荷载的能力； 3、水力特性输送液体的能力；4、使用寿命耐腐蚀、抗磨损；5、如在软地基敷设，则需具备良好的抗沉降性。在满足上述要求的前提下，再综合考虑以下经济因素进行选择：1、管材管件价格；2、施工费用；3、工程的使用年限；4、工程维保费用。下面以HDPE缠绕增强管、HDPE检查井组合而

2、成的一体化无渗漏雨水收集系统与传统混凝土管、砌筑井来进行选型比较。一、密封性在管材方面，HDPE缠绕增强管采用承插式电熔连接，安装操作速度快、无泄漏，而混凝土排水管在保证密封方面是非常困难的。目前国内使用的混凝土排水管，在连接处只抹一圈混凝土，而化工园区在化工原料运输时滴、洒、漏导致雨水被污染，混凝土密封容易被腐蚀破坏，又因为其完全是刚性的连接，管道稍有移动（如地基不均匀沉降），连接处就有可能被破坏，产生泄漏从而造成对地下水和土壤的污染。因此，国家有明文规定限制混凝土管的使用,建设部200428号文也明确要求淘汰混凝土管,大力发展HDPE管材的使用。在检查井方面，成品HDPE检查井采用热塑性塑

3、料一次注塑而成，耐腐蚀、耐酸碱，使用寿命在50年以上，管道与井身的连接为同材质承插式电熔连接，避免因温变及蠕变引起连接密封效果下降，密封效果极好。而传统砖砌井和混凝土井质量稳定性差，容易出现渗漏、破坏地下水和土壤的情况。二、强度和刚度：我们直觉的思维会简单的认为混凝土管在强度和刚度上要大于HDPE缠绕增强管，但是排水管网系统并不是单体的简单组合，而是需要与围护土体一起组成一个整体的结构来维系管网的功能和应用。下图为柔性管与刚性管受力结构示意图和承载示意图。受力结构示意图承载示意图根据上图可知柔性管与刚性管的承受荷载的机理完全不同。HDPE缠绕增强管属于柔性管,其结构刚度小于管体周围土体的刚度，

4、在受外压负荷时,它利用其良好的弹性变形能力和周围的土壤形成一个整体的受力结构，当管材受到正上方的载荷时，管材将发生横向变形，将力分散至周围土壤形成一个共同受力结构。HDPE缠绕增强管道在受压破坏之前可以有较大的变形,与混凝土管等刚性管相比较,在同样外压荷载下柔性管管壁内的应力较小,它和周围的回填土共同承受负载,因此HDPE管不需要和钢筋混凝土管一样的强度和刚度,在合理的刚度下,完全可以达到使用要求，只要保证回填土的密实度达到要求，HDPE缠绕增强的埋深可达到20米，而这对于钢筋混凝土管几乎是不可能的。根据国标（GBT11836-2009）混凝土和钢筋混凝土排水管的外压指标值可知，钢筋混凝土排水

5、管DN600的级管裂缝荷载为40kN/m、级管管裂缝荷载为53kN/m，按照静载公式，重力密度取18KN/M3，HS覆土高度，D1管外径，可得出钢筋混凝土排水管DN600的级管最大埋深为3.7米，级管最大埋深为4.9米。综上所述，HDPE缠绕增强管的管系结构整体强度和刚度要优于混凝土排水管许多。三、水力特性在水力特性方面， HDPE缠绕增强管的内壁粗糙系数为0.009，而混凝土管为0.013。HDPE缠绕增强管由于内壁光滑，输送液体时的水头损失明显小于混凝土管，因此,在相同的条件下,HDPE缠绕增强管的输水量可比混凝土管提高30%。实践证明,在同样的水力坡降下,采用直径较小的HDPE管就可以达

6、到要求的流量。同时混凝土管在使用一段时间常在管道内出现长草、根阻、积淤等现象，过水断面大大减小，通流能力随之减小。HDPE成品检查井同样具有内壁光滑流畅的特点，污物不易滞留，减少了堵塞的可能，有着出色的排水性能，排放率是传统检查井的13倍；而传统的砖砌井和混凝土井由于内壁粗糙，排水性能差，极易形成泥沙淤积堵塞。四、使用寿命使用寿命、耐腐蚀方面，HDPE缠绕增强管、HDPE检查井组合而成的一体化无渗漏雨水收集系统的优点最为突出。石化园区的雨水成份复杂，常带有腐蚀性（雨水流过地面时易溶入腐蚀性物质），HDPE缠绕增强管、HDPE检查井的耐腐蚀性明显优于钢筋混凝土管。同时，HDPE缠绕增强管的抗磨损

7、性能也很好，在欧美等较使用 HDPE缠绕增强管的地区,其使用寿命已被证实超过50年，而钢筋混凝土管及砖砌井、混凝土井的寿命只有15年至20年,实际使用则更短，需要重复投资和不断维护。五、在软地基条件下良好的适用性根据工程实践经验，在软地基地区敷设排水管道，均会遭遇到如下的一些不可避免的困境：1、基坑的开挖存在很大的施工难度，基坑支护难度加大，而且局部地区不宜采用放坡开挖。2、如果局部地区再存在地下水位高，排水难度较大，难以彻底排水，则沟槽成型、测平、敷底难，管道标高难以控制。3、由于淤泥地质的地基承载力较差，无法达到管道基础平台敷设的要求，如果采用自重大钢筋混凝土管需进行深基处理，措施复杂，费

8、用高，且实施可行性小，同时在不均匀沉降过程中标高容易错位，破坏密封性，漏水、甚至引起塌陷，造成工程投资利用率低，工程使用寿命短。4、因排水管网系统传统接口方式的整体性差，对软地基区域易出现的各种不均匀沉降适应性能差，接口的这种不适应性形成的泄漏，会影响到整个管网系统稳定性，严重影响管网的运行。综上所述，选用自重较大且需要复杂软基处理的钢筋混凝土管及砖砌井和混凝土井显然是不合适的。而HDPE缠绕增强管及检查井具有变形能力强、柔韧性好、适应不均匀沉降能力强、重量轻等诸多优点，DN300的管道在170米左右就可以弯成一个圆，适应沉降能力极强，同时对基础要求较低，不需要对地基进行复杂处理，相比钢筋混凝

9、土管，要节约大笔基础处理费用，并且施工方便快捷，可以有效降低施工费用、缩短施工周期。因此，在软地基区域采用HDPE缠绕增强管、HDPE检查井组合而成的一体化无渗漏雨水收集系统是技术先进和经济合理的必然选择，也是未来的趋势。六、综合经济性我们选取公称管径DN600的HDPE缠绕增强管与混凝土管从管材价格、施工费用、使用寿命、工程维保费用四个方面来进行综合比较。 1、管材价格HDPE缠绕增强管管材单价为1092元/米，钢筋混凝土管（级管）为504元/米。2、施工费用以管道埋深3m为例，钢筋混凝土管埋设时需开挖、运输、回填土方，要做180或120混凝土管基以及管道接口等工作，综合计算出其施工费用大致

10、与管材单价相当，约为489元/米；而HDPE缠绕增强管因为重量轻，减少了机械台班使用和工人的劳动强度，供货商负责接口的技术指导并免费提供接口设备，开挖槽底宽度要比钢筋混凝土管窄25%左右，土方开挖回填的费用要少很多，无需做管基，经折算比钢筋混凝土管施工费节省约10%，另外钢筋混凝土管的180或120混凝土管基约占施工费用的50%，则在施工费上HDPE缠绕增强管比钢筋混凝土管要少60%以上的费用，约为163元/米。3、使用寿命HDPE缠绕增强管使用年限50年，而钢筋混凝土管最高使用年限15年，因此混凝土排水管在50年使用期内要进行二次投资，不考虑通膨影响，以现阶段同期银行贷款基准利率5%作为折现

11、率，每延米现投资价X在二次投资时点按现价计算,根据一次支付现值公式：P=F(1+5%）-n得出0.71X,也即是每延米投资增加71%。则钢筋混凝土管每延米要增加投资（504+489）0.71705元/米。上面的综合单价尚未考虑沿管道敷设长度方向上的地质变化，如遇软地质，则因要对地基进行处理钢筋混凝土管施工费用将会大幅度增加。HDPE缠绕增强管有良好的软地质适应性，由于重量轻整体性好，遇软地质时对地基只需做简单处理。两种雨水管材对比表工 艺项 目钢筋混凝土管HDPE缠绕增强管粗糙系数0.0120.01承压能力强中等重量重轻常用接口形式水泥砂浆、橡胶圈等橡胶圈、电熔单管长度（m）26耐腐蚀性差强运输中损伤（）10-150施工周期长短施工费用（不含管材价格）850元/m(DN800)650元/m(DN800)施工方法复杂简单使用寿命（年）3050管道造价（同规格）（需明确价格）便宜(DN800约733元)约是混凝土管的3倍以上（DN800 约2900元）管材价格对比性价格占优质量远胜混凝土管施工综合造价（需明确价格）1583元/m(DN800)3450元/m(DN800)管材运营费用（需明确价格）自然运行，无运营费用管材维护费用（需明确价格）清淤100元/m(DN800)清淤70元/m(DN800)适用范围地质稳定地