在PE給水管道設(shè)計中，大家十分關(guān)心的問題是給水管道埋深的問題。因為給水管道的埋深是否合理，決定了管道工程造價是否經(jīng)濟(jì)，決定了管道運行是否安全，決定了管道后期管理維護(hù)維修是否方便。筆者從事給水管道設(shè)計十多年，了解確定給水管道的埋深有很多因素，但有以下幾個主要因素在給水管道設(shè)計及埋深控制中必須考慮。

一、給水管道埋深與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件有關(guān)

根據(jù)不完全統(tǒng)計，冬季給水管道爆管的幾率比其他季節(jié)爆管幾率要大得多，爆管嚴(yán)重影響給水管道供水安全。筆者分析認(rèn)為，爆管區(qū)域的管道埋深可能在歷史最高凍土深度范圍內(nèi)，存在管道被凍裂的危險，這是引起爆管的主要因素之一。

為進(jìn)一步了解氣候?qū)o水管道的影響，方便大家在實際設(shè)計中使用，我查閱并整理了一些資料供大家參考。

（一）幾個概念介紹

凍土：溫度小于和等于0攝氏度，且含有冰的土壤和巖石，稱為凍土。一般可分為短時凍土（數(shù)小時/數(shù)日以至半月）/季節(jié)凍土（半月至數(shù)月）以及多年凍土（又稱 永久凍土，指的是持續(xù)二年或二年以上的凍結(jié)不融的土層）。

凍土線：簡單通俗地說，是指凍土層與非凍土層之間的一個分界線。

（二）我國凍土帶分布范圍

我國凍土帶主要分布在北緯30度以北的廣大地區(qū)，此線以南幾乎不見凍土。西部川陜地區(qū)由于山脈地形屏障，北緯33度以南未出現(xiàn)過凍土現(xiàn)象。中國凍土可分為季節(jié)凍土和 多年凍土。季節(jié)凍土占中國領(lǐng)土面積一半以上，其南界西從云南章鳳，向東經(jīng)昆明、貴陽，繞四川盆地北緣，到長沙、安慶、杭州一帶。季節(jié)凍結(jié)深度在黑龍江省南部、 內(nèi)蒙古東北部、吉林省西北部可超過3 米，往南隨緯度降低而減少。多年凍土分布在東北大、小興安嶺，西部阿爾泰山、天山、 祁連山及青藏高原等地，總面積為全國領(lǐng)土面積的1/5 強(qiáng)。

我國幾個直轄市和省會城市及大城市最大凍土深度 ： 杭州5厘米；上海至武漢一線8-10厘米；合肥11厘米； 濟(jì)南―西安45厘米；北京85厘米；蘭州―銀川103厘米；呼和浩特、沈陽120厘米以上；哈爾濱200厘米；長春150厘米； 丹東、大連90厘米。

（三）凍土深度對給水管道埋深的影響

在季節(jié)性凍土地區(qū)埋設(shè)供水管道時，深埋至最大凍土層以下，以免有凍裂的危險。根據(jù)《室外給水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50013-2006）及條文闡明中有關(guān)規(guī)則：室外給水管道在土壤冰凍線以下0.15m埋設(shè)。

因此，在PE給水管道設(shè)計中，我們首先要了解當(dāng)?shù)氐膬鐾辽疃?，必須將給水管道的管頂控制在土壤冰凍線以下0.15m處。筆者認(rèn)為，這是確定給水管道埋深的重要因素之一，也是確定給水管道埋深的步驟一。

二、管道埋深與相關(guān)規(guī)范規(guī)定管線排列順序有關(guān)

在給水管道設(shè)計中，特別是在城市道路中，給水管道與其他管線不僅存在橫向交叉，而且存在縱向交叉，如設(shè)計不全線考慮給水管道埋設(shè)高程及合理的管道坡度控制，就會存在設(shè)計管線高低起伏。這樣不僅會影響給水管道的安全運行和工程造價的投資，還會增加今后給水管道運行成本，甚至?xí)窈蠼o水管道的管理維護(hù)維修帶來不便。因此，PE給水管道埋深的控制，還應(yīng)滿足管國家和地方的規(guī)范規(guī)定排列順序要求。筆者認(rèn)為，這是確定給水管道埋深的因素之一，也是確定給水管道埋深的步驟二。

在實際給水管道設(shè)計中，筆者經(jīng)常查找一些規(guī)范和資料，特總結(jié)出來，供大家參考使用。

1、有管線高程控制的管線綜合資料時，給水管道按其給定管線高程進(jìn)行埋設(shè)控制。

2、無管線高程控制的管線綜合資料時，應(yīng)滿足以下規(guī)定和原則控制管道埋設(shè)深度：

（1）當(dāng)工程管線交叉敷設(shè)時，自地表面向下的排列順序宜為：電力、通信、熱力、燃?xì)?、給水、再生水、雨水、污水。

（2）當(dāng)各工程管線豎向高程發(fā)生矛盾時，宜按下列規(guī)定處理：臨時性管線讓正式管線；擬建管線讓現(xiàn)有管線；分支管線讓主干管線；小管徑管線讓大管徑管線；可彎曲管線讓不易彎曲管線；壓力管線讓重力自流管線；技術(shù)要求低的管線讓技術(shù)要求高的管線。

（3）工程管線在交叉點的高程應(yīng)根據(jù)排水管線的高程和管線最小覆土深度確定；排水管線高程應(yīng)根據(jù)其專業(yè)規(guī)劃和設(shè)計文件確定，不得隨意變更。工程管線交叉時的最小垂直凈距，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

（4）人行道下最小覆土深度為0.6m；車行道下最小覆土深度為0.7m。

三、管道埋深與埋地管道上的荷載有關(guān)

通過以上步驟一、步驟二，可以初步判斷PE給水管道的埋深，但還需要對埋地管道上的荷載和管道自身結(jié)構(gòu)的安全進(jìn)行驗算，研判該埋深是否滿足埋地管道安全要求。如不滿足要求，則需要調(diào)整給水管道埋深，當(dāng)然這是一??反復(fù)推演的過程，直到PE管道埋深滿足供水管道運行安全、工程投資經(jīng)濟(jì)合理、方便今后管理維護(hù)維修方便為止。在此，主要介紹計算中考慮給水管道受力情況，方便大家計算。

在埋地PE給水管道設(shè)計中，給水管道結(jié)構(gòu)上的作用力有兩種類型，一種為永久作用力，另外一種為永久作用力與可變作用力的組合。埋地給水管道永久作用力，包含給水管道結(jié)構(gòu)自重、給水管道土壓力（豎向和側(cè)向）、管道內(nèi)（滿水）水重、給水管道地基的不均勻沉降等。

埋地給水管道可變作用力，包含地面人群荷載、地面堆積荷載、地面車輛荷載、溫度變化、壓力管道內(nèi)的靜水壓（運行工作壓力或設(shè)計內(nèi)水壓力）、管道運行時可能出現(xiàn)的真空壓力、地表水或地下水的作用力等。

在實際的計算中，對PE給水管道上荷載計算公式可按《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50332-2002）中的給定公式進(jìn)行計算。 筆者認(rèn)為，這是確定給水管道埋深的因素之一，也是確定給水管道埋深的步驟三。

除了以上影響埋地管道埋深因素外，還應(yīng)考慮給水管道基礎(chǔ)承載力、地下水位等因素影響，在此不一一列舉。

總之，PE給水管道埋深是否合理，決定了給水管道的工程投資是否經(jīng)濟(jì)合理、是否體現(xiàn)了節(jié)能減排、能否保證給水管道安全運行、能否保證今后管理維護(hù)維修方便。我們應(yīng)充分考慮給水管道埋深的主要因素及相關(guān)因素，選擇合理的管道埋深。

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