直埋柔性接口给水管道水平向支墩结构设计
摘要：以埋地有压柔性接口给水管道水平向支墩结构设计为内容，通过受力分析、解析计算过程、举例说明的方式从结构设计条件、过程、步骤等方面，全面
的解析直埋有压管道支墩结构设计的特点和方法。以供初学人员参考。
关键词：给水管道；水平向；支墩；结构设计
引言
在做给水管道等有压管结构设计时，设计内容与雨污水管等无压管有很大区别。本文仅取有压给水管道为例来讲解其水平支墩的设置原则和结构设计。篇幅
有限，本次不考虑有地下水的情况。
本文从水平支墩设置条件及受力分析开始入手，由浅入深直观的为大家展示
一个完整的支墩结构设计计算全过程，以指导设计并予以相关人员参考。
1.水平向支墩设置原因及注意事项
给水管道中水的压力均匀作用于管壁上，当水流方向发生变化时，如通过承
插接口的弯头、丁字支管顶端、管堵顶端等处时，将产生作用于管壁上的外推力。此外推力如大于接口能承受的内水压力，就会使管道在接口处松动脱节，发生渗、漏水事故。为了避免管道渗、漏，就必须抵抗上述外推力，因此才需要根据管内
压力大小，土壤条件好坏，在管线的关键部位设置支墩。本文所指柔性接口的给
水管道，是需要设置支墩的最典型代表。
2.水平向支墩种类及形式
支墩一般分为水平向支墩，垂直向支墩两类。其中垂直向支墩又包括垂直向
上弯的弯头支墩与垂直向下弯的弯头支墩两种。而支墩的大小形状则取决于外推
力大小，外推力又与管道接口允许承受的内水压力有关，内水压力又因管径、接
口材料的不同而异。
支墩材料一般采用C15或C20素混凝土，是否配筋可根据情况而定，一般情
况下不配筋。
常见的支墩形式，可以根据管道工作压力和试验压力，从国家标准图集《柔
性接口给水管道支墩》（10S505）中选取。超出图集限定条件外的情况就需设计
人员自行设计，一般可做成全包支墩形式。这种设计比较节省施工空间和土方开
挖量，但难免会由于支墩体积过大时，将管道接口也包于混凝土内的情况，遇此
情况时，被包在支墩内的管道直段及接口应内包玻璃布一层，外缠草绳两层，再
包一层玻璃布，以避免自接口起的被包管段直接与混凝土粘接，以方便后续检修。施工空间开阔的地方也可以将支墩与管道脱离，具体形式应视实际情况而定。
3.水平向支墩结构设计理论和计算公式
水平向支墩设计的总原则是，在支墩承受管道截面外推力时，满足以下稳定
验算：
Fpk+Ffk-Fep，k≥Ks?Fwp，k （1）
其中：Fpk为支墩抗推力侧的被动土压力标准值（KN）；Ffk为支墩底部摩擦力标准值（KN）；Fwp，k为管道对支墩产生的水压合力标准值（KN）；Fep，k
为支墩迎推力侧的主动土压力标准值（KN）；Ks为抗滑稳定性抗力系数，取
Ks=1.5。
简言之就是抗力要大于推力，知道了总的设计原则后，剩下的工作就是逐一
计算出公式（1）各参数并调整到合适数值，即可得出最优支墩结构尺寸。
3.1管道截面外推力标准值P计算
P=0.785dn2Fwd，k/1000 （2）
其中：Fwd，k为管道设计内水压力，即管道的试验压力（MPa）；dn为管道接口设计内径（mm）；P为管道截面外推力标准值。
特别需注意的是，上式提及的管道接口设计内径所指并非管道内径，也不是字面意思所指在承口或接口处管道的内径，而是在管内径的基础上乘以一个设计内径转换系数得来的，以指导设计使用。根据管材、管径的不同，转换系数也不同。具体可参见《柔性接口给水管道支墩》（10S505）说明之5.8条。
3.2管道对支墩产生的水压合力标准值Fwp，k计算。
4.弯头处
其中，G为支墩混凝土自重（KN）；W为支墩顶部覆土重量（KN）；f为土对混凝土支墩底部摩擦系数，一般取0.3即可。
以上即完成了公式（1）中所有未知数的求解，最后根据支墩埋深、位置等具体情况来调节支墩结构尺寸以满足要求，达到最经济合理为止。
结语
随着科学技术的进步和建材工业的发展，各种新型给水管道正在大力推广和普及。不论管材如何发展，在需要支墩的情况下，计算原理是相通的。本例通过一个简单的支墩结构设计过程解析，为大家一步步剖析计算原理、过程及相关数据的取值方法及参考文献。希望对初学者起到一定启发和指导作用。
参考文献：
[1]柔性接口给水管道支墩 03SS505．北京：中国计划出版社，2003
[2]柔性接口给水管道支墩 10S505．北京：中国计划出版社，2010
[3]给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268-2008[S].北京：中国建筑工业出版社，2008
[4]给水排水工程结构设计手册（第一版）北京：中国建筑工业出版社，1984
[5]柳金海.不良条件管道工程设计与施工手册河北：中国物价出版社，1992
直埋柔性接口给水管道水平向支墩结构设计 摘要：以埋地有压柔性接口给水管道水平向支墩结构设计为内容，通过受力分析、解析计算过程、举例说明的方式从结构设计条件、过程、步骤等方面，全面 的解析直埋有压管道支墩结构设计的特点和方法。以供初学人员参考。 关键词：给水管道；水平向；支墩；结构设计 引言 在做给水管道等有压管结构设计时，设计内容与雨污水管等无压管有很大区别。本文仅取有压给水管道为例来讲解其水平支墩的设置原则和结构设计。篇幅 有限，本次不考虑有地下水的情况。 本文从水平支墩设置条件及受力分析开始入手，由浅入深直观的为大家展示 一个完整的支墩结构设计计算全过程，以指导设计并予以相关人员参考。 1.水平向支墩设置原因及注意事项 给水管道中水的压力均匀作用于管壁上，当水流方向发生变化时，如通过承 插接口的弯头、丁字支管顶端、管堵顶端等处时，将产生作用于管壁上的外推力。此外推力如大于接口能承受的内水压力，就会使管道在接口处松动脱节，发生渗、漏水事故。为了避免管道渗、漏，就必须抵抗上述外推力，因此才需要根据管内 压力大小，土壤条件好坏，在管线的关键部位设置支墩。本文所指柔性接口的给 水管道，是需要设置支墩的最典型代表。 2.水平向支墩种类及形式 支墩一般分为水平向支墩，垂直向支墩两类。其中垂直向支墩又包括垂直向 上弯的弯头支墩与垂直向下弯的弯头支墩两种。而支墩的大小形状则取决于外推 力大小，外推力又与管道接口允许承受的内水压力有关，内水压力又因管径、接 口材料的不同而异。 支墩材料一般采用C15或C20素混凝土，是否配筋可根据情况而定，一般情 况下不配筋。 常见的支墩形式，可以根据管道工作压力和试验压力，从国家标准图集《柔 性接口给水管道支墩》（10S505）中选取。超出图集限定条件外的情况就需设计 人员自行设计，一般可做成全包支墩形式。这种设计比较节省施工空间和土方开 挖量，但难免会由于支墩体积过大时，将管道接口也包于混凝土内的情况，遇此 情况时，被包在支墩内的管道直段及接口应内包玻璃布一层，外缠草绳两层，再 包一层玻璃布，以避免自接口起的被包管段直接与混凝土粘接，以方便后续检修。施工空间开阔的地方也可以将支墩与管道脱离，具体形式应视实际情况而定。 3.水平向支墩结构设计理论和计算公式 水平向支墩设计的总原则是，在支墩承受管道截面外推力时，满足以下稳定 验算： Fpk+Ffk-Fep，k≥Ks?Fwp，k （1） 其中：Fpk为支墩抗推力侧的被动土压力标准值（KN）；Ffk为支墩底部摩擦力标准值（KN）；Fwp，k为管道对支墩产生的水压合力标准值（KN）；Fep，k 为支墩迎推力侧的主动土压力标准值（KN）；Ks为抗滑稳定性抗力系数，取 Ks=1.5。 简言之就是抗力要大于推力，知道了总的设计原则后，剩下的工作就是逐一 计算出公式（1）各参数并调整到合适数值，即可得出最优支墩结构尺寸。 3.1管道截面外推力标准值P计算
市政给水管道结构设计要点分析 摘要：市政给水管道作为重要的市政基础设施，对城市的发展具有十分重要的意义，因此，管道结构设计是市政管道工程中的重要内容。本文主要以市政给水管道中常用管材（钢管、球磨铸铁管、塑料管材）为研究对象，着重从管道沟槽开挖、管道沟槽回填、管道设计内水压力、管道支墩方面进行结构设计分析。 关键词：市政给水管道；结构设计；管道沟槽开挖；管道沟槽回填；管道设计内水压力 引言 随着我国社会经济的不断发展，人们的生活水平越来越好，对生活质量的要求也不断提高，高质量的生活离不开对高质量水的需求。近些年来，新建许多给水厂及输水管线来满足人们对生活用水的需求，为保证居民能够用到高质量的生活用水，本文主要针对给水管道在结构设计方面进行分析。 1管沟沟槽开挖 1.1沟槽底部宽度 输水管线从水源地将水输送至给水厂，经自来水管将水输送至用户。管线的沟槽开挖工程量一般较大，占整个工程投资的比例较高，特别是一些长距离大管径的管线。因此，要合理的设计沟槽底部宽度，在满足施工需求的前提下，按最小宽度取值，以便减少土方开挖量。下面是管道底部宽度的设计要求：
图1 沟槽开挖断面图 如图1所示，沟槽底部开挖宽度，可按下式计算： B=D O+2b 其中 b=b1+b2+b3 式中：B—管道沟槽底部的开挖宽度(mm)； D o—管外径(mm)； b1—管道一侧的工作面宽度(mm)，可按表1选取； b2—有支撑要求时，管道一侧的支撑厚度，可取150~200mm；b3—现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度(mm)；表1 管道一侧的工作面宽度
1.2沟槽开挖边坡 现场具备放坡开挖条件时，建议坡率按照勘察报告提供的各土层放坡系数进 行放坡，沟槽开挖的最大坡率参照《给水排水管道工程施工及验收规范》（CB 50268-2008）[1]；现场不具备放坡条件或地质条件不允许时，应采用沟槽支撑， 支撑设计委托相应有资质的单位进行设计。 沟槽底部开挖宽度和边坡坡率确定后，沟槽的土方开挖量及回填量也就确定，这两个因素都对土方量的影响较大，因此，对这两个参数取值时，一定要引起重视。另外，在设计时，如管道敷设在道路下或横穿道路时，需要破坏原有道路路 面时，需要考虑道路路面破坏及恢复这部分费用。 人工开挖沟槽的槽深超过3m时应分层开挖，每层的深度不超过2m；人工开 挖多层沟槽的层问留台宽度：放坡开槽时不应小于0.8m，直槽时不应小于0.8m，安装井点设备时不应小于1.5m；采用机械挖槽时，沟槽分层的深度按机械性能确定。分段放坡时，下段坡率要比上段坡率缓。 沟槽开挖应按支护结构设计规定的施工顺序和开挖深度分层开挖，并应遵守“对称平衡、分层分段、限时挖土、限时支撑”的原则。沟槽的支撑应遵循“开 槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。 2 管道沟槽回填 2.1 砂弧基础 本文所设计给水管道均采用人工砂弧基础，管底以下人工砂弧基础的厚度可 按表2采用： 表2 管底以下部分人工砂弧基础的厚度
《柔性接口给水管道支墩》（10S505国标图集）简介 赵彤王为陈曦 （中国市政工程东北设计研究总院长春130021） （China NOrtheaSt MUniCiPal Engineering DeSign and ReSearCh Institute, ChangChUn 130021）［摘要］本文简要介绍《柔性接口给水管道支墩》国家建筑标准图集10S505的编写过程、主要内容、适用范围、选用说明、修编过程中重点讨论的问题，同时论述了本图集未列入水平叉管、管道变径等特殊支墩的原因，并提岀了相应概念设讣。 ［关键词］柔性接口管道支墩上攘等效内摩擦角地下水水平叉管管道变径 ABSTRACT: TIUS article introdUCeS the ^BUttreSS for FIeXibIe interface Of Water SUPply pipeline》IOS505 national Standard ChaWingS in the area Of PreParatiOn PrOCeSS t main Content t scope, SeIeCtiOn description, key issues discussed On the PrOCeSS Of revising, WhHe discusses the reasons that the IeVel fork tube. KeClUCing PiPeIine Und Other special buttress are not included in the StanClard drawings, and PHt forward the COneSPOndinfi COnCePtUal design. KEYWORDS：FleXibIe interface PiPeline buttress Equivalent CmgIe Of inteπιal fπction OfSOil GrOImdWater The Ievel fork tube RedHCing PiPeIine 1 前言 柔性接口给水管道支墩在给水排水管道工程中应用广泛，但其计算过程复杂，工程设讣人员往往需要花费大量时间进行支墩的设讣。自O3SS5O5《柔性接口给水管道支墩》国家标准图集岀版后，工程设计人员按标准图集即可直接选用管道支墩，避免了复杂的结构计算，省时、省力，取得了良好的效果。近些年，我国陆续修编了多本给水排水工程管道结构设汁规范和规程，对结构的耐久性和可靠性要求越来越高，故原O3SS5O5图集有必要重新修编（I 依照建设部建质函［2OO8J83号“关于印发?2008年国家建筑标准设计编制工作计划》的通知”对原O3SS5O5图集进行修编，以便与新版管道结构规范有关规左、规程相符合。以实用性为原则，结合工程实践经验，力求修编后的柔性接口管道支墩标准图集安全可靠、经济合理、简单适用，最大限度地提髙使用人的工作效率。 本次修编主要针对原图集不适合最新规范和规程之处进行,所以前期主要收集了新版规范和规程，认真核实原图集不符合新版规范、规程之处。另外还收集了铸铁管（包括球墨铸铁管、未经退火处理的球态铸铁管等）、混凝丄管（包括钢筋混凝上管、预应力混凝上管、预应力钢筒混凝上管）、化学管材管［包括硬聚氯乙烯圆（UPVC）.聚乙烯圆管（PE）、玻璃纤维增强塑料管（GRP、FRP）等管材及管件的规格尺寸以及连接方式的最新资料，以便合理地考虑管道柔性接口处的管直径参数。在正式修编前，就原O3SS5O5标准图集的使用情况以及存在的不足征求了部分使用单位的意见，也
浅谈大口径市政给水管道支墩的结构优化设计 摘要：根据工作实践经验，指出了国家建筑标准设计图集《柔性接口给水管道 支墩》(10S505)中有关支墩设置的局限性，并针对这一局限性提出了较好的解决 办法。 关键词：给水管道；柔性接口；支墩 在市政柔性接口给水管道工程设计中，支墩结构设计是不可缺少的设计内容之一。国家 建筑标准设计图集《柔性接口给水管道支墩》(10S505)已经详细地阐述了支墩的受力分析和 适用范围等，同时对不同的土壤内摩擦角、不同的试压等级和是否有地下水情况下各类胶圈 接口承插式管件(如弯头、三通和管堵)支墩都有详细的分类，但是作为设计人员不但要选用 合适的支墩，而且还要结合现场实际情况确定支墩设计方案，使其具有实施和操作的可能性。 通过对管线上的弯头、三通、堵头以及叉管等节点在内水压通过时的受力分析可知，不 论管径大小，其受力模型是一致的，只是受力大小不等。其所受到的管道截面外推力的大小 与管径的平方成正比关系。对于管径小于DN1200的小口径管道，一般采用国家建筑标准设 计图集《柔性接口给水管道支墩》(10S505)中的方式设置，而对于管径大于DN1600的大口径管道，若仍然采用这种方式设置支墩，则有可能在具体工程中，受某些条件的限制，而不能 实施。 一、工程实例 江苏省昆山市泾河水厂清水输水干管工程是昆山市区域供水规划的关键工程之一，工程 全长约4公里，管径DN1800，采用预应力钢筒混凝土管，局部转弯、跨河采用钢管过渡。 管线由西向东敷设，绝大部分在老城区穿越，沿途经过五条河流，其中四个采用上跨式，一 个采用倒虹吸，水平弯头共9处。管道工作压力为0.4MPa，试验压力为0.6MPa。管顶覆土1.40米，管线大部分处于淤泥质粉质粘土层中，综合分析，土体内摩擦角θ取15°。 现以α＝60°水平弯头为例，说明大口径管道支墩的结构设计。 二、受力分析 1. 简图 四、两种方式的对比 将上述两计算结果进行对比，可知： 第一种方式，支墩体量庞大（L×H=6.5×3.7），新增占地面积也大，对于在老城区穿越， 管位较紧张的管线，支墩设置会受到限制；对于在淤泥中敷设的管线，由于土壤条件较差， 支墩体量还将更大，给施工带来不便。另外若拐点处水平向支墩的后背土体最小厚度不能满 足应大于墩底在设计地面以下深度的3倍的要求，也不能采用此方式设置支墩。 第二种方式，单个支墩体量较小（L×H=3.62×3.62），有效利用管道沟槽开挖断面，不占 用新的土地，比较切合本工程的实际情况。缺点是钢管用量大，一定程度地影响了施工工期。对于大口径管道工程，由于大都采用预应力钢筒混凝土管，其价格与钢管相差不大，因此， 多用的钢管并未使工程造价增加很多。 五、拖拉支墩的构造要求 １．为使拖拉支墩混凝土与钢管能成为整体，应在钢管上焊制翼环，并在翼环上沿环向 加制钢肋，翼环的高度以保证支墩全体积产生被动土压力为准。 ２．为防止支墩砼开裂，可在支墩边缘配置少量钢筋。 ３．支墩底部宜换填碎石垫层，以增大其摩阻力。 ４．由于支墩处于开挖的沟槽内，为确保支墩能充分发挥作用，在支墩后背沟槽段应采 用工程性能良好的粘性土或砂夹石土分层压实回填。 ５．若每侧需采用两个以上拖拉支墩，则其间距应大于墩底在设计地面以下深度的三倍。 六、设计体会 管道支墩设计是工程结构设计中一项较简单的设计工作。从本工程大口径管道支墩结构
市政给水管道弯头处的支撑设计 陈冬东 嘉兴市规划设计研究院有限公 司314000 【摘要】市政给水管道在弯头处由于给水压力的作用下，会对管道产生外推力。当外推力大于管道接口处能承受的压力时，会使管道在接口处松动发生事故。因此必须在管道弯头处设置支撑，以保证管道运行的安全。常用的支撑为标准图集《柔性接口给水管道支墩》（ 10S505 ），但此图集支墩尺寸非常大，需要占用较
大的空间，而施工现场往往无法容纳大尺寸的支墩。本文研究采用优化支墩形式和改变管道接口形式，保证管道弯头处的安全稳定：通过优化支墩尺寸，确保支墩稳定的同时减少混凝土的用量；通过设置桩锚支墩，将弯头推力传递至桩基；通过改变管材接口，如采用钢管焊接接口或球墨铸铁管自描式接口，通过管道与周围土体之间的摩阻力抵抗弯头处的外推力，可不设置支 墩。【关键词】给水压力支墩管道接口、导言 2、图集支墩的选用及优化 2.1图集支墩的选用 以水平弯管支墩为例，弯头支墩如图 1 所示。
图1 水平弯管支墩平、剖面图 水平向支墩承受截面外推力对支墩产生的水压合力标准值为： F 1=2▪(π/4)▪dn2▪F K ▪ sin（α/2）（1） 式中dn为管道接口设计内径，F K 为管道设计内水压力，α为弯管的角度。水平向支墩抗推力需满足稳定验算： F P -F 2 +F F ≥K S ▪F 1 （2） 式中F P 为支墩抗推力侧的被动土压力标准值，F 2 为支墩迎推力侧的主动土压 力标准值，F F 为水平向支墩滑动平面上摩擦力标准值，K S 为抗滑稳定性抗力系数， 取K S =1.5。 选用国标图集时，应注意支墩尺寸是随管径、管道弯管的角度、管道的设计 内水压力、覆土深度、土壤等效内摩擦角、地基承载力特征值等参数的变化而变 化的。图集中支墩采用素混凝土，支墩主要依靠后靠背的被动土压力F P 来抵抗水 压外推力，而摩擦力F F 所起到的作用则相对较小，因此，增大后靠背的面积相比增大自重对支墩安全性更为有利。 2.2图集支墩的优化
柔性接口施工
一、铸铁管安装操作要点 沿直线安装管道时，宜选用管径公差组合最小的管节组对连接，接口的环向间隙应均匀，承插口间的纵向间隙不应小于3mm。 管道沿曲线安装时，接口的允许转角，不得大于下表的规定。 沿曲线安装时，接口的允许转角 安装时承插口间留有纵向间隙是供管道安装时温度变化产生变形的调节量。刚性接口的管材承口内径及插口端外径都有公差，排管时应注意组合，尽量使环向间隙均匀一致，当内填料采用橡胶圈时，橡胶圈的最低压缩率为34%，最高压缩率为50%，前者是保证橡胶圈止水效果的最低条件，后者是保证人工打入橡胶圈的施工上限值，组装时可根据上述压缩率范围调节环向间隙。 沿曲线安装时，橡胶圈柔性接口允许转角是根据有关企标及国外同类接口的允许转角确定的。
刚性接口的允许转角是以发生转角后，接口的环向间隙沿能保证最薄的（7mm）打口工具进入间隙内正常操作的原则确定的。 二、柔性接口施工 1、滑入式T型、梯唇型、柔性机械式接口橡胶圈细部尺寸、性能及质量要求。 当柔性接口采用滑入式T型、梯唇型及柔性机械式接口时，橡胶圈的质量、性能、细部尺寸，应符合现行国家铸铁管、球墨铸铁管及管件标准中有关橡胶圈的规定，每个橡胶圈的接头不得超过2个。 “橡胶圈接头”指的是某些工厂生产的大口径管的橡胶圈模型，不是整模成型的，而是先制成条形橡胶棒，然后再热接形成的接头。这种做法在“O”型橡胶圈中屡见不鲜，有时这个接头质量差而埋下工程事故的隐患。 2、滑入式橡胶圈接口施工要点 安装滑入式橡胶圈接口时，推入浓度应达到标记环，并复查与接口的相邻已安好的第一至第二个接口接入深度。 滑入式柔性接口的橡胶圈，环向直径略大于承口内壁的直径，使用时先将橡胶圈嵌入承口的凹槽内。标记环是控制插口插入深度的标志，以便合理地留设纵向间隙。推入深度达到标志环并检查与其相邻且已安好的第一至第二个接口的推入深度，是防止安装新的接口时已安好的接口拔出或错
浅谈室外给水管道支墩的合理设置 摘要：本文围绕浅谈室外给水管道支墩的合理设置展开讨论，为室外给水管道支墩设置提供参考依据。在室外进行给水管道支墩设置时，施工企业应掌握支墩施工的要点，其中支墩受力要点最为关键，计算支墩受力的位置以及所能承担的荷载，使设置的支墩更加合理，才能使室外给水管道安全稳定的运行。 关键词：室外；给水管道；支墩 引言： 现阶段在室外给水管道支墩设置过程中，由于工程时间较短，施工企业施工速度较快，导致支墩设置出现许多问题，分别为混凝土强度问题、支墩转折点拉脱问题以及支墩尺寸未满足设计要求问题等。针对上述问题，施工企业应规划合理的设置方案，保证设置的尺寸以及混凝土强度均能达到标准。 1. 室外给水管道支墩设置现状 在室外给水管道支墩设置过程中，要求施工企业应按照《柔性接口给水管道支墩》标准进行设置。但是在室外给水管道施工时，由于给水管道关乎人们日常生活和工作，需要施工企业在较短的时间内完成支墩设置，以便快速恢复供水。由于支墩设置时间较短，在施工中会出现以下问题，严重影响给水管道支墩设置的合理性：一，根据《柔性接口给水管道支墩》标准，要求施工企业必须等到混凝土支墩强度达到强度后，才能恢复管道通水。但是在实际施工过程中，由于设定明确的供水时间，在混凝土支墩未达到标准后，给水管道已经恢复通水，在管道供水产生的应力作用下，混凝土支墩的转折位置，极易出现拉脱情况。一般情况下，施工企业会在完成混凝土浇筑的一天后恢复通水，但是一天的时间，混凝土的强度仅为最终强度的20%。混凝土的强度与温度和龄期有密切的关系，在环境温度稳定在20℃时，混凝土达到强度的龄期为28天。此外施工企业缺乏对混凝土支墩的养护，混凝土支墩极易出现质量问题；二，在支墩施工过程中，由于
埋地压力给水管道水平支墩设计计算 支墩是给水管道系统中最重要的部件之一，它们的设计必须满足足够的强度，使给水管道的安全性和可靠性得到保证。考虑到实际情况，支墩的给水管道一般是埋在地面，且通常遭受地下水压力的影响。因此，支墩的设计应该考虑到埋地压力，确保设计的支墩能够处理压力，从而保证整个给水管道系统的稳定和可靠性。 在计算埋地压力给水管道水平支墩的设计时，首先要考虑的是地下水压力的作用方式和大小。受到埋地压力的影响，支墩的设计一般采用三种方法：弹性支撑、地基深度和桩的设计。考虑到支墩上部的压力分布特点，在设计给水管道水平支墩时，应注意以下几点：（1）确定本次设计所需要考虑的各种因素，并综合考虑支墩的容许应力、变形量、埋深等参数。 （2）计算支撑面积，以确定支墩土层承受压力的位置，以便设计支墩的深度。 （3）计算支墩的安装深度，根据受地压力的特点，采用最佳的尺寸。 （4）确定支墩的类型，根据地下水压力的大小，选择适当的支墩类型。 （5）确定支墩材料，根据压力的大小，选择适当的支墩材料。 （6）计算支墩的抗压强度，采用有限元法计算支墩的受压应力、变形和刚度，以确保支墩的设计能够满足要求。 （7）确定施工方案，根据支墩材料、型号、尺寸以及工程地质
条件，形成完整的施工方案，以保证工程的施工质量。 以上就是埋地压力给水管道水平支墩的设计计算的基本步骤，此外还应考虑支墩端部的抗剪加固措施和支墩的导热性能问题。如果受地下水压力影响较大，则需要采用土支护系统，以增加支墩的抗压强度和可靠性。 因此，给水管道水平支墩的设计是一个系统工程，必须综合考虑各种因素，确保整个给水管道系统的可靠性和安全性。在设计和施工中，应当特别注意支墩受地下水压力的影响，以确保满足抗压要求，为改善城市给水建设服务。
埋地压力给水管道水平支墩设计计算 雒望余 【摘要】埋地压力给水管道支墩标准图集给出了一般支墩的标准图及其尺寸,但实际使用时,发现水平支墩标准图集存在某些不完善之处:当设计参数超出标准图集范围时,从图中查不出支墩尺寸,当实际参数不等于图中参数时,只能从图中得到支墩尺寸的近似值;图集中支墩扩大基础刚性角大于混凝土允许刚性角45°,导致支墩结构不安全.鉴于此,对标准图集中水平支墩的型式及尺寸进行了修正,列出了计算公式,并举例进行了说明. 【期刊名称】《人民长江》 【年(卷),期】2014(045)003 【总页数】4页(P51-54) 【关键词】水平支墩;标准图集;埋地压力;给水管道 【作者】雒望余 【作者单位】西安市水利规划勘测设计院,陕西西安710054 【正文语种】中文 【中图分类】TV67 1 问题的提出 文献［1］介绍了埋地压力给水管道水平弯管及叉管支墩的设计计算方法，文献［2］为支墩的标准图集，可供设计人员查用。本文研究的“支墩”在水工上通常
称为镇墩。笔者研究文献［2］后，发现其存在以下不完善的地方: (1)标准图集所列出的管径、弯管角度、叉管分叉角、管道试验压力、管道埋深、土壤内摩擦角、支墩允许抗滑等参数范围有限，且其值分级为跳跃式、不连续，当参数不在标准图范围时，支墩尺寸就查不到，设计者需自己设计计算;当参数不等于图中参数时，支墩尺寸只能取近似值，误差较大。 (2)一般支墩扩大基础刚性角大于混凝土允许刚性角45°，支墩结构不安全。 由此，本文对文献［2］水平支墩的型式及尺寸进行了修正，并列出其计算公式，同时举例进行了说明。 2 水平支墩的设计计算 2.1 各符号意义 设r1为水的重度;r2为土的重度，原状土r2=18 kN/m3，回填土r2=16 N/m3;r3为混凝土的重度;φ为土壤等效内摩擦角，(°);f为混凝土支墩与地基土的摩擦系数;D为管道内径，mm;α为弯管或叉管角度，(°);H1为管内径顶部埋深，m;H2为管内径下部支墩高度，m;H3为管中心埋深，m;h1为支墩顶埋深，m;H 为支墩高度，m;H'为管中心线以上支墩高度，m;L为支墩宽度，m;θ为支墩竖向扩散角，(°);b为支墩台形体宽度，m;B、B1、L1、L0见图1;h3见图2和图3;P0为管道试验压力，MPa;P为管道截面外推力标准值，kN;R为水平支墩承受的管道内水压力的合力标准值，kN;Ep为支墩背后被动土压力，kN;V、V1、V2、V'2、V3 分别为支墩总体积、各部分体积，m3，见各图;G为支墩重量，kN;Kc为支墩抗滑稳定安全系数;K0为支墩抗倾稳定安全系数。 2.2 几个问题 (1)文献［2］的h1一般不小于0.25 m。笔者建议机动车道下及耕地下支墩宜取h1≥0.5 m;管道埋深大时，h1取大值，否则取小值。 (2)一般 H'=(0.4 ～ 0.6)H，即 H=(1.67 ～2.5)H'。管道埋深小，H'取小值，宜取
柔性接口给水管道支墩》（10S505 国标图集）简介 赵彤王为陈曦 （中国市政工程东北设计研究总院长春130021） （China Northeast Municipal Engineering Design and Research Institute ，Changchun 130021）[摘要] 本文简要介绍《柔性接口给水管道支墩》国家建筑标准图集10S505 的编写过程、主要内容、适用范围、选用说明、修编过程中重点讨论的问题，同时论述了本图集未列入水平叉管、管道变径等特殊支墩的原因，并提出了相应概念设计。 [关键词] 柔性接口管道支墩土壤等效内摩擦角地下水水平叉管管道变径 ABSTRACT ：This article introduces the 《Buttress for Flexible interface of water supply pipeline 》 10S505 national standard drawings in the area of preparation process, main content, scope, selection description, key issues discussed on the process of revising, while discusses the reasons that the level fork tube, reducing pipeline and other special buttress are not included in the standard drawings , and put forward the corresponding conceptual design. KEYWORDS ：Flexible interface Pipeline buttress Equivalent angle of internal friction of soil Groundwater The level fork tube Reducing pipeline 1 前言 柔性接口给水管道支墩在给水排水管道工程中应用广泛，但其计算过程复杂，工程设计人员往往需要花费大量时间进行支墩的设计。自03SS505《柔性接口给水管道支墩》国家标 准图集出版后，工程设计人员按标准图集即可直接选用管道支墩，避免了复杂的结构计算，省时、省力，取得了良好的效果。近些年，我国陆续修编了多本给水排水工程管道结构设计规范和规程，对结构的耐久性和可靠性要求越来越高，故原03SS505 图集有必要重新修编。 依照建设部建质函[2008]83 号“关于印发《2008 年国家建筑标准设计编制工作计划》的通知”对原 03SS505 图集进行修编，以便与新版管道结构规范有关规定、规程相符合。以实用性为原则，结合工程实践经验，力求修编后的柔性接口管道支墩标准图集安全可靠、经济合理、简单适用，最大限度地提高使用人的工作效率。 本次修编主要针对原图集不适合最新规范和规程之处进行，所以前期主要收集了新版规范和规程，认真核实原图集不符合新版规范、规程之处。另外还收集了铸铁管（包括球墨铸 铁管、未经退火处理的球态铸铁管等）、混凝土管（包括钢筋混凝土管、预应力混凝土管、预应力钢筒混
给水管道支墩设计 一、设置要求及支墩种类 在敷设给水管道时，为防止管道内水压力通过弯头、三通、堵头及叉管等处产生拉力，以致接头产生松动脱节现象，应根据管内压大小，土壤条件好坏，考虑是否需要设置支墩。 支墩设计分为两类，一是抵抗水压推力的支墩，二是埋地爬坡管道防滑支墩。其作用分别阐述如下： 1．抵抗水压推力的支墩：由于管道中水流压力作用于管线上弯头、三通、堵头等管件的各承插接口断面上，而各接口分力作用方向又不同（均垂直于接口断面指向管件内部），管件所受各分力组合将产生一合推力，此推力如大于靠背土壤及管件自身的抵抗力，则管件将沿合力方向移动，最终使接口松脱，破坏管道系统正常运行。为此须在上述管件的合力方向上设置支墩，以防止管件移动。 2．埋地爬坡管道防滑支墩：由于管线敷设坡度过大，管道及水的自重产生的下滑力大于土壤对管道的摩擦抵抗力，导致管道沿其轴线方向向下滑动，最终将使承插接口松脱，破坏管道系统正常运行。为此须在上述管道上设支墩，防止管道下滑。 二、抵抗水压推力的支墩设计 按管件类型不同分为弯头支墩、三通支墩和堵头支墩三种，其中弯头支墩又分为水平弯头、垂直向上弯头和垂直向下弯头三种情况。 1．推力的计算 承插接口断面分力为：
P=785D2P0 其中：P——承插接口断面推力（KN） D——管道内径（m） P0——管道试验压力（MPa） 注：采用柔性接口管道不计接口的抵抗力 根据管件类型不同，其合推力大小及方向如下图所示（R为合力）: 2．支墩尺寸设计 以下以管道试验压力3.0MPa的DN400的球墨铸铁管为例。 （1）水平弯头（以DN150管道45°弯头为例） 1）合推力计算 管道计算内径0.4m，试验压力按3.0MPa计，则承口断面推力P 为:
精品资料 《柔性接口给水管道支墩》(10S505国标 图集)简介 ........................................
《柔性接口给水管道支墩》（10S505国标图集）简 介 赵彤王为陈曦 （中国市政工程东北设计研究总院长春 130021） （China Northeast Municipal Engineering Design and Research Institute，Changchun 130021） [摘要] 本文简要介绍《柔性接口给水管道支墩》国家建筑标准图集10S505的编写过程、主要内容、适用范围、选用说明、修编过程中重点讨论的问题，同时论述了本图集未列入水平叉管、管道变径等特殊支墩的原因，并提出了相应概念设计。 [关键词]柔性接口管道支墩土壤等效内摩擦角地下水水平叉管管道变径ABSTRACT：This article introduces the 《Buttress for Flexible interface of water supply pipeline》10S505 national standard drawings in the area of preparation process, main content, scope, selection description, key issues discussed on the process of revising, while discusses the reasons that the level fork tube, reducing pipeline and other special buttress are not included in the standard drawings , and put forward the corresponding conceptual design. KEYWORDS：Flexible interface Pipeline buttress Equivalent angle of internal friction of soil Groundwater The level fork tube Reducing pipeline 1前言
给水管道工程施工组织设计方案 本文涉及给水管道工程施工组织设计，包括施工准备、施工部署、施工进度计划、质量保证措施、环保和安全生产措施等方面。本文详细介绍了编制依据和范围、工程概况等内容。 第一章编制依据和范围 本施工组织设计的主要编制依据包括业主提供的工程施工图纸、国家现行有关施工及验收规范（规程）等文件和规范。本文的编制范围是一份具有技术先进性、内容全面性、科学合理性、经济适用性、操作简易性的施工方案。在施工全过程中，我公司将接受业主及现场监理工程师的监督、指导和审查。 第二章工程概况 本工程主要工作内容是给水管道工程。本管段采用焊接钢管，钢材采用XX，焊条采用XX，管道采用焊接，焊板执行《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》及《给水排水管道工程施工及验收规范》。对管槽的要求是在开挖后进行。
当管顶覆土≤4米时，采用土弧基础来埋设钢管。当管顶 覆土≥4米时，采用钢筋混凝土基础，并根据混凝土标号、钢 筋级别和保护层进行施工。 以下是施工准备的步骤： 一、施工前期准备： 为了合理安排材料和土方的运输，以及在开工前营造良好的施工环境，我们公司将依靠集团施工的优势，在施工准备期间完成以下工作： 1.施工现场准备： ⑴根据现场地形、供水、供电情况进行总平面布置设计。 ⑵落实现场坐标、水准点及水、电接口的交接。 ⑶进行合理地施工便道、临时用水、电线路的布设。 ⑷开工建设现场临时设施、排水设施。 ⑸开始搭建施工区段内的共用设施保护，降低施工噪音 及扰民的现场保护设施。 2.技术准备： ⑴组建项目管理班子，分工明细，职责明确。
⑵组织有关人员踏勘施工现场，熟悉施工图纸，领会设 计意图，掌握施工及验收规范的规定和业主的要求，并拟订施工程序。 ⑶根据设计图纸要求及相关规范、标准的规定，结合现 场施工条件，制订出最佳施工方案。 ⑷对施工要点、难点部位，进行研讨，制定针对性的技 术措施。并籍此进行图纸会审，做好记录。 ⑸按照图纸要求做好各项材料、机械、半成品和劳动力 计划。 ⑹制定各项管理制度，编制各分项工程施工作业指导书。 ⑺根据业主提供的水准点和坐标点，做好测量定位桩的 引测，并采取必要的保护措施，消除线位内一切阻碍物。 ⑻对挖土坡度、填土坡度、结构物支撑等详细验算，确 保施工的安全稳定性。 ⑼组织工人进场后进行现场教育，技术交底，安全规范 教育。制定季节性施工措施，并落实到位，严格执行。 3.材料准备： ⑴我们公司在开工后即开始进行材料的准备，根据施工 图计算各种材料数量，并结合施工进度计划编制各种材料进场计划表。同时，材料部门要联系好材料供应商，组织好供货渠
支墩施工方案 The following text is amended on 12 November 2020.
目录
1.概述 工程概况 淮南～南京～上海特高压交流工程起于安徽淮南变电站，经南京、泰州和苏州变电站，止于上海沪西变电站，是华东特高压主网架的重要组成部分，对于构建特高压交流受端环网，提高华东电网接纳区外电力能力及内部电力交换能力，提升电网安全稳定水平和抵御重大故障能力，有效解决长三角地区短路电流大面积超标问题，满足经济社会发展需要，具有重要意义。 泰州1000千伏变电站为淮南～南京～上海特高压交流工程中一座特高压交流变电站，站址位于江苏省泰州市以北80公里的兴化市大邹镇。变电站分期征地，本期征地公顷（其中围墙内占地公顷）。 站外排水管道采用管径DN800球墨铸铁管，检查井为钢筋混凝土压力检查井，从变电站围墙边东南角引出向东约36m，右转90°南方向约167m至乡村河道。 地质及场地概况 泰州1000千伏变电站站址在大地构造上位于扬子台台褶带与苏北坳陷的过渡带。站址区内无深大断裂通过，未发现第四系断裂与火山活动。站址区域构造稳定。处在苏北中部里下河（低洼）平原区，地形平坦，水系发育，河、沟、渠、塘纵横交错。站址中部有东西走向的水渠两条，分别从1000kV配电装置与500kV配电装置穿过；在站址靠西有一条南北走向的大渠，从1000kV配电装置穿过。 2．编制依据 施工图B04321S-S0301《站外排水管道安装图》 《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB/50268） 《柔性接口给水管道支墩》（国家建筑标准设计图集10S505） 《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T13295 《电力建设安全工作规程（变电部分）》（－2013）
《柔性接口给水管道支墩》(10S505国标图集)简介分析
《柔性接口给水管道支墩》（10S505国标图集）简介 赵彤王为陈曦 （中国市政工程东北设计研究总院长春130021） （China Northeast Municipal Engineering Design and Research Institute，Changchun 130021） [摘要] 本文简要介绍《柔性接口给水管道支墩》国家建筑标准图集10S505的编写过程、主要内容、适用范围、选用说明、修编过程中重点讨论的问题，同时论述了本图集未列入水平叉管、管道变径等特殊支墩的原因，并提出了相应概念设计。 [关键词] 柔性接口管道支墩土壤等效内摩擦角地下水水平叉管管道变径ABSTRACT：This article introduces the 《Buttress for Flexible interface of water supply pipeline》10S505 national standard drawings in the area of preparation process, main content, scope, selection description, key issues discussed on the process of revising, while discusses the reasons that the level fork tube, reducing pipeline
为原则，结合工程实践经验，力求修编后的柔性接口管道支墩标准图集安全可靠、经济合理、简单适用，最大限度地提高使用人的工作效率。 本次修编主要针对原图集不适合最新规范和规程之处进行，所以前期主要收集了新版规范和规程，认真核实原图集不符合新版规范、规程之处。另外还收集了铸铁管(包括球墨铸铁管、未经退火处理的球态铸铁管等)、混凝土管(包括钢筋混凝土管、预应力混凝土管、预应力钢筒混凝土管)、化学管材管[包括硬聚氯乙烯圆管(UPVC)、聚乙烯圆管(PE)、玻璃纤维增强塑料管(GRP、FRP)等管材及管件的规格尺寸以及连接方式的最新资料，以便合理地考虑管道柔性接口处的管直径参数。在正式修编前，就原03SS505 标准图集的使用情况以及存在的不足征求了部分使用单位的意见，也咨询了管道结构设计领域的权威专家，并在编制过程中采纳了部分意见。 受标准图的篇幅限制，并考虑到施工作业、管材材质等方面因素，管道变径处、水平叉管处等不常用的支墩形式没有编入标准图。实际工程