復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題處理研究

摘要：復(fù)雜山區(qū)地形起伏相對(duì)較大，并且地質(zhì)情況相對(duì)較為復(fù)雜，所以如何高效、高質(zhì)量地構(gòu)建復(fù)雜山區(qū)市政水廠工程成為重點(diǎn)解決的一個(gè)問題。另外，由于復(fù)雜山區(qū)的限制，導(dǎo)致市政水廠設(shè)計(jì)存在較多關(guān)鍵性問題，只有對(duì)關(guān)鍵性問題有著一定了解，且有針對(duì)性進(jìn)行解決，才能保證復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)的可靠性，協(xié)助后期施工作業(yè)的展開。基于此，主要從3個(gè)方面進(jìn)行分析。首先闡述復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)要求，其次總結(jié)復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)中的一些關(guān)鍵性問題，最后提出處理措施。目的是提升復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)效果，促使該項(xiàng)工程可以高效、高質(zhì)完成。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)效果施工工藝

ResearchonKeyIssuesintheDesignofMunicipalWaterPlantsinComplexMountainousAreas

FANGYuLONGHui

ChinaMunicipalEngineeringCentralandSouthDesignandResearchInstituteCo.，Ltd.，Wuhan，HubeiProvince，430010China

Abstract：Thecomplexterraininmountainousareasisrelatively?;undulating，andthegeologicalconditionsarerelativelycomplex.Therefore，howtoefficientlyandhigh-qualityconstructmunicipalwatertreatmentprojectsincomplexmountainousareashasbecomeakeyproblemtobesolved.Inaddition，duetothelimitationsofcomplexmountainousareas，therearemanycriticalissuesinthedesignofmunicipalwaterplants.Onlybysolvingtheseissueswithacertainunderstandingandtargetedsolutionscanthereliabilityofthedesignofmunicipalwaterplants incomplexmountainousareasbeguaranteedandthesubsequentconstructionoperationsbeassisted.Basedonthis，thisanalysisismainlyconductedfromthreeaspects.Firstly，elaborateonthedesignrequirementsforcomplexmountainousmunicipalwaterplants.Secondly，summarizesomekeyissuesinthedesignofcomplexmountainousmunicipalwaterplants.Finally，proposetreatmentmeasures.Itaimstoimprovethedesigneffectofcomplexmountainousmunicipalwaterplantsandpromotetheefficientandhigh-qualitycompletionoftheproject.

KeyWords：Complexmountainousareas;Municipalwaterplants;Designeffect;Constructiontechnology

復(fù)雜山區(qū)與其他地區(qū)有著很大不同，不僅地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，地勢高低差較大，所以在市政水廠設(shè)計(jì)期間，需要結(jié)合實(shí)際情況，選擇合理的施工工藝，減少施工問題產(chǎn)生的可能性。另外，在復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)期間，需要考慮的內(nèi)容諸多，掌握關(guān)鍵性問題，并且做好相應(yīng)的處理，提升復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)方案的可靠性，促使工程建設(shè)有序進(jìn)行。

1復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)要求

復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)要點(diǎn)較高，所以在設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)要求有一定了解，根據(jù)要求展開設(shè)計(jì)工作，這樣可以有效保證復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)方案的合理性[1]。復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)要求詳細(xì)內(nèi)容如下。

復(fù)雜山區(qū)環(huán)境十分復(fù)雜，所有如果按照傳統(tǒng)施工方式是不可取的，并且無法避免大范圍開挖、填方等施工，并且在復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)期間，經(jīng)常遇到高邊坡、高擋墻，以及土方計(jì)算存在誤差等情況，這樣都會(huì)影響復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)效果。對(duì)此，在復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)期間，一定要保證土方平衡計(jì)算的準(zhǔn)確性，將誤差控制在合理范圍內(nèi)。

通常情況下，復(fù)雜山區(qū)以巖性土為主，這樣在復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)期間，需要結(jié)合實(shí)際情況，利用深基坑、沉井等方式，以此解決傳統(tǒng)施工技術(shù)存在的不足。

由于復(fù)雜山區(qū)地勢起伏較大，所以施工空間相對(duì)較為有限，這樣給長距離輸水管道安裝也增加一定難度。對(duì)此，就需要針對(duì)這方面進(jìn)行處置，避免影響復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)方案的可靠性。

2復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)常見關(guān)鍵性問題

在復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)期間，常見的關(guān)鍵性問題有很多，如總平面、土方平衡、巖層沉井下沉、長距離輸水管道頂管等問題，下面就針對(duì)這幾項(xiàng)內(nèi)容，展開了分析和闡述。

2.1總平面問題

總平面是復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)中常見的一項(xiàng)關(guān)鍵性問題，并且在總平面設(shè)計(jì)期間，需要對(duì)自然條件并進(jìn)行綜合使用，并且展開建筑物、構(gòu)筑物的建設(shè)，這樣可以避免土地資源的消耗，提升資源的利用效率[2]。就目前情況來說，總平面設(shè)計(jì)期間，土方開挖量相對(duì)較大，需要的資金也相對(duì)較多，并且如果施工區(qū)域坡度較大，這樣影響建筑物、構(gòu)筑物等設(shè)置增加難度，增加復(fù)雜山區(qū)市政水廠工程建設(shè)成本，不利于實(shí)現(xiàn)良好的施工效益。

2.2土方平衡問題

土方開挖不僅需要考慮場地問題，還需要考慮成本、施工效益等方面。然而，在復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)期間，方格網(wǎng)法是土方平衡計(jì)算中常用的一種方式，主要因?yàn)樵摲绞较鄬?duì)較為簡單，計(jì)算結(jié)果具有直觀的特點(diǎn)。但是，在利用方格網(wǎng)展開土方平衡計(jì)算期間，經(jīng)常會(huì)受到復(fù)雜山區(qū)環(huán)境的影響，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果存在較大誤差，影響復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)方案的精準(zhǔn)性。

2.3巖層沉井下沉問題

沉井結(jié)構(gòu)在復(fù)雜山區(qū)市政水廠中有著廣泛的應(yīng)用，主要因?yàn)槌辆Y(jié)構(gòu)的整體性較好、穩(wěn)定性也較強(qiáng)，可以很好地提升市政水廠整體結(jié)構(gòu)的剛度。但是，在復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)期間，經(jīng)常因?yàn)槌辆Y(jié)構(gòu)相對(duì)較深，這時(shí)如果結(jié)構(gòu)內(nèi)力過大，就會(huì)造成一定損壞，嚴(yán)重影響復(fù)雜山區(qū)市政水廠工程建設(shè)質(zhì)量。

2.4長距離輸水管道頂管問題

通常情況，復(fù)雜山區(qū)市政水廠與用水區(qū)域水之間距離相對(duì)較遠(yuǎn)，所以，為了滿足用水需求，往往設(shè)置長距離輸水管道，進(jìn)行水資源輸送[3]。但是，普通地區(qū)相比，長距離管道頂管設(shè)計(jì)期間，經(jīng)常會(huì)受到地質(zhì)環(huán)境的影響，并且施工作業(yè)空間也存在局限性，所以設(shè)計(jì)難度相對(duì)較大。另外，管道沿著半山坡設(shè)計(jì)期間，需要沿著山坡進(jìn)行開挖，但是如果斜坡角度相對(duì)較大，斜坡的平衡性很容易受到影響，這時(shí)受到雨水的影響，很容易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害，如山體滑坡、崩塌、泥石流等。

3復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)關(guān)鍵性問題處理措施

為保證復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)方案的合理性、可靠性，提升工程建設(shè)質(zhì)量，就需要對(duì)上述所總結(jié)的問題進(jìn)行處理，利用合理、有效的手段進(jìn)行優(yōu)化，消除這些問題所帶來的影響和隱患，對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控，減少問題產(chǎn)生的可能性。那么，在復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)關(guān)鍵性問題處理期間，可以從以下幾項(xiàng)內(nèi)容展開。

3.1總平面優(yōu)化設(shè)計(jì)

總平面設(shè)計(jì)優(yōu)化是復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題處理的重點(diǎn)，做好該方面，可以有效提升設(shè)計(jì)方案的合理性。在總平面設(shè)計(jì)優(yōu)化期間，可以從以下幾個(gè)方面展開。

（1）在總平面設(shè)計(jì)期間，需要對(duì)地形坡度、施工工藝，以及施工區(qū)域道路、工程占地面積、土方量等方面進(jìn)行綜合考慮，并且在滿足這幾項(xiàng)內(nèi)容以后，需要對(duì)總平面布置和豎向布置進(jìn)行考慮，目的是保證總平面設(shè)計(jì)的合理性。另外，在總平面設(shè)計(jì)期間，如果情況較為特殊，也可以以臺(tái)階式方式為主，形成多級(jí)性，并且需要保證總平面設(shè)計(jì)方案的統(tǒng)一性。值得注意的是，臺(tái)階式方式布置方向與施工流程有所關(guān)聯(lián)，這樣可以形成自上而下的臺(tái)階順序，并且臺(tái)階數(shù)量需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，一般情況下不能過多，主要因?yàn)榕_(tái)階過多影響工程施工物資運(yùn)輸，后期維護(hù)難度也會(huì)增加[4]。

（2）對(duì)于施工區(qū)域臺(tái)階設(shè)置來說，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)置成邊坡或者擋土墻，其中邊坡的成本相對(duì)較低，但是占地面積相對(duì)較大。如果復(fù)雜山區(qū)市政水廠工程地勢環(huán)境不是十分嚴(yán)峻，這時(shí)可以選用當(dāng)擋土墻，主要該方式不僅施工較為簡單，也可以減少占地面積，但成本較高。所以，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)兩種方式進(jìn)行綜合對(duì)比，從而選擇經(jīng)濟(jì)比最佳的施工方式。

3.2土方平衡設(shè)計(jì)優(yōu)化

土方平衡是復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)是關(guān)鍵問題處理的重點(diǎn)問題，為有效解決該項(xiàng)問題，需要利用標(biāo)準(zhǔn)軟件對(duì)復(fù)雜山區(qū)市政水廠工程施工區(qū)域進(jìn)行模擬，生成工程模型，從而展開精準(zhǔn)土方平衡計(jì)算。同時(shí)，在土方平衡計(jì)算期間，需要重點(diǎn)考慮以下幾項(xiàng)內(nèi)容。

（1）將土方計(jì)算軟件作為基礎(chǔ)，對(duì)施工區(qū)域地形高線、高程點(diǎn)等設(shè)置方格網(wǎng)，布置完成以后，需要結(jié)合施工區(qū)域所設(shè)計(jì)的標(biāo)高、坡度坡向控制等方面，展開方格網(wǎng)圖土方平衡計(jì)算。

（2）根據(jù)原始地形形態(tài)，將高程點(diǎn)進(jìn)行離散處理，并且采取各項(xiàng)數(shù)據(jù)。同時(shí)，需要在離散點(diǎn)高程設(shè)置三角網(wǎng)，并且結(jié)合復(fù)雜山區(qū)市政水廠工程施工區(qū)域的實(shí)際情況，對(duì)三角網(wǎng)做好調(diào)整，主要是根據(jù)情況適當(dāng)增加三角網(wǎng)面積，或者做出裁剪，將多個(gè)三角網(wǎng)進(jìn)行合并，確保模型與實(shí)際情況完全一致，這樣可以有效保證三角網(wǎng)計(jì)算的準(zhǔn)確性。

（3）將方格網(wǎng)和三角網(wǎng)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，如果兩者比較只差是小于5%的話，這時(shí)可以判斷方格網(wǎng)計(jì)算的準(zhǔn)確性較高，反之則認(rèn)為計(jì)算準(zhǔn)確性較差，需要對(duì)復(fù)雜山區(qū)市政水廠工程區(qū)域重新進(jìn)行檢查，分析區(qū)域坡度和標(biāo)高是否合理。如果是不合理，需要重新展開設(shè)計(jì)，重新設(shè)計(jì)調(diào)整以后再進(jìn)行計(jì)算，確保土方平衡計(jì)算的精準(zhǔn)性。

3.3巖層沉井設(shè)計(jì)優(yōu)化

巖層沉井設(shè)計(jì)通常以排水下沉、不排水下沉等方式為主，在巖層沉井設(shè)計(jì)期間，如果井壁與周圍巖層之間摩擦相對(duì)較小，這時(shí)就可以進(jìn)行沉井下沉，圖1所示[5]。但是，面對(duì)復(fù)雜的山區(qū)環(huán)境，傳統(tǒng)施工方式已經(jīng)不適用了，所以在巖層沉井設(shè)計(jì)期間，需要計(jì)算工作，結(jié)合計(jì)算公式，公式為：

其中：Ks為下沉系數(shù)；G1k為沉井自重；Fw為下浮力參數(shù)值；Ff為巖層與井壁摩擦參數(shù)值。

同時(shí)，在巖層沉井設(shè)計(jì)期間，如果沉井自重有所增加，這時(shí)可以利用鋼板塊或者沙袋展開沉井下沉，并且對(duì)于不排水沉井下沉，可以先將井內(nèi)水抽取一些，這樣也減少浮力，完成沉井下沉。另外，如果井壁與巖層摩擦參數(shù)較小，這時(shí)在巖層沉井設(shè)計(jì)期間，可以將井壁設(shè)計(jì)為階梯形態(tài)，圖1所示，確保沉井下沉的效果。

3.4長距離輸水管道頂管設(shè)計(jì)優(yōu)化

如果復(fù)雜山區(qū)市政水廠工程區(qū)域地勢較陡，這時(shí)在長距離輸水管道頂管設(shè)計(jì)期間，可以以頂管法為主，首先在施工區(qū)域一側(cè)進(jìn)行開挖，開挖到預(yù)設(shè)位置以及預(yù)設(shè)大小以后，將頂進(jìn)設(shè)備、套管進(jìn)行安裝；其次，需要利用頂進(jìn)設(shè)備將套管頂入土層中，并在套管內(nèi)部進(jìn)行開挖，再利用頂進(jìn)設(shè)備將套管頂入到土層中[6]；最后，需要反復(fù)重復(fù)，一直到頂進(jìn)預(yù)設(shè)目標(biāo)長度即可。

4結(jié)語

綜上所述，復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)具有一定特殊性，影響因素諸多，還是受到地質(zhì)環(huán)境的限制，所以與常規(guī)市政水廠設(shè)計(jì)相比，設(shè)計(jì)要求會(huì)相對(duì)較高一些。對(duì)此，為保證復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)效果，必須明確設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題，本文以總平面、土方平衡、巖層沉井下沉、長距離輸水管道頂管等問題作為背景，提出了相應(yīng)的處理措施，通過不斷優(yōu)化，促使這些問題得以有效解決，提升復(fù)雜山區(qū)市政水廠設(shè)計(jì)方案的可靠性，為后續(xù)建設(shè)提供精準(zhǔn)指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

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