淺談軌道交通建設對市政污水管網系統(tǒng)的影響及優(yōu)化措施

徐 瑛 ，蔣嵐嵐 ，佘步存 ，蔡丹新

（1.無錫市排水公司，江蘇無錫 214026；2.無錫市政設計研究院有限公司，江蘇無錫 214072）

0 引言

近年來，隨著城市化進程的日益加快,我國城市規(guī)模與城市人口有了顯著的增長，土地資源日趨緊張，軌道交通憑借便捷性、系統(tǒng)容量大、對城市整體環(huán)境的影響小等優(yōu)勢，成為當前城市交通發(fā)展的新趨勢，并進入到快速發(fā)展的階段。由于軌道交通所經線路及沿線站點一般設在人流密集的城市建成區(qū)域，且沿城市道路及街道或埋地 (地鐵)或架空(輕軌)鋪設，因而在建設期間，對城市的交通、環(huán)境及市政管道的影響較大。地鐵站點區(qū)間一般采用盾構施工的方法，其覆土較深（8～9 m），對沿道路管線基本沒有影響；而車站、明挖區(qū)間、高架段、車輛段及停車場，大部分主體占用地上道路或地下淺表空間，對受控于重力標高等因素控制的同處于淺層地下空間的重力流污水管道的影響及遷改難度特別大。本文通過分析無錫市軌道交通工程建設對污水管網系統(tǒng)遷改建設、運行等方面的影響，結合部分典型設計案例，提出優(yōu)化建議及措施。

1 軌道交通建設對市政污水管網系統(tǒng)的影響

1.1 城市軌道交通建設概況

根據(jù)某城市軌道交通線網規(guī)劃，至2050年，城市軌道交通網絡將以主城區(qū)為核心，由“三主兩輔”5條線構成，其中1號、2號、3號線為骨架線路，三線呈放射狀，4號、5號線為輔助線路。規(guī)劃線網總長157.77 km，設車站111座。至2015年，將首先建成軌道交通1號線、2號線，總長度56.11 km，設立站點45座，形成東西向和南北向的“十”字形軌道交通網絡骨架，詳見圖1、圖2所示。

1.2 軌道交通對污水管道影響特點

由于軌道交通車站、明挖區(qū)間、高架段、車輛段及停車場，大部分主體（如標準車站主體結構一般長約200 m，寬20～30 m，設有4個以上出入口，主要為明挖施工，部分交通壓力大的地方采用蓋挖施工）都設在人流繁雜的鬧市區(qū)，且位于車行道路下，正好是市政管線最密集的地方，90%以上的車站在施工期間都需對管線進行改遷。而現(xiàn)狀污水管道一般位于道路中間且埋設較深，受限于主體及附屬施工時序、管位及拆遷范圍等因素影響，是遷改難度最大的市政管線。

1.2.1 標高、坡度的控制

現(xiàn)狀污水管道大多為重力流設置，管道縱向受已建標高、坡度等要素控制，管道平面位置因部分站點主體占據(jù)道路后，原沿路直排的污水管道需遷改至站點外側，新建遷改管道長度加長，而現(xiàn)狀管道上下游已無可調整余地，部分管道只能進一步減小坡度或平坡接入，降低了管道過流能力及流速，易造成管道淤積，對后期管道運行產生影響。

1.2.2 遷改空間的限制

污水管道遷改空間小，總管實施難度大，支管穿越存在較多問題。部分站點位于鬧市區(qū)主干道上，兩側道路緊貼建筑或建筑地下室，已無退讓空間，站點明挖時大部分管線均需遷改至道路外側，部分污水管道埋設深、管徑大，遷改空間小、管線多等情況致使遷改施工難度增大。因站點主體上部覆土深度淺，部分還設有上翻梁，最淺處僅覆土1.5 m左右，部分需穿越站點的支管無法設置，部分雖可穿越但與站點兩側其它市政管線交叉，需做倒虹處理，對用戶的接管及后期正常運行造成影響。

圖1 軌道交通1號線走向示意圖

圖2 軌道交通2號線走向示意圖

1.2.3 建設時間的要求

污水管道遷改隨站點建設的時間跨度長。軌道站點建設自開工至竣工一般需歷時3～4 a左右，期間部分污水管道需根據(jù)軌道交通建設要求進行臨遷和永遷相結合的多次遷改，每次遷改對原有排水設施都有或多或少的影響。而部分管道實施時，因工序時間緊，給管道遷改施工的時間非常短，這就對污水管道的設計和實施提出了更高要求。

1.2.4 地形、地質的影響

因地形環(huán)境復雜，地質情況影響對污水管道的影響。軌道交通的實施，對部分在流砂層等土質環(huán)境較差的現(xiàn)狀污水管道可能產生一定的擾動或沉降，由于污水管道為隱蔽工程，部分產生的影響不會馬上顯現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)則修復難度非常大。

2 軌道站點污水遷改典型設計案例

2.1 站點工程概況

長度為546 m，主體結構寬度為30～40 m，共為地下二層，地下一層為商業(yè)開發(fā)，地下二層為綜合管廊、局部設停車夾層，如圖3、圖4所示。

圖3 站點平面示意圖

圖4 站點立面示意圖

2.2 遷改方案

首先，應根據(jù)周邊地塊改造后的開發(fā)情況來分析計算兩側用戶的污水接管量，確定接水用戶的位置，如圖5所示。其次，根據(jù)站點實施方案，站點主體及地下空間已占據(jù)道路與兩側建筑間的空間，且頂板覆土僅在3 m左右，沿道路方向有三道上翻梁，為避免兩側地塊預留支管橫穿上翻梁，設計考慮在軌道站點頂板上翻梁外道路兩側各敷設一根DN500～DN600污水主管。同時在局部節(jié)點處需南北向橫穿道路的，則根據(jù)污水管道標高要求留凹槽以方便用戶污水的接入，詳見圖6所示。

3 工程優(yōu)化措施

3.1 源頭控制

從源頭抓起，切實加強地下管線的規(guī)劃、設計、建設和管理。由于地下管線是一個系統(tǒng)工程，工程的設計與實施應與現(xiàn)狀污水管道的運行要求、特點及地鐵主體工程的實施工法、工序、工期的要求相結合，確定可行的設計方案及施工方法，并針對存在問題采取優(yōu)化措施，如支管無法穿越可排設雙管；管道坡度小，則優(yōu)化管材，采用光滑度高的管材；工期要求緊，可采用球磨鑄鐵管等可直接回填的管材等。

3.2 審批監(jiān)督

污水管線權屬部門根據(jù)排水條例要求，會同建設單位做好遷改方案的審批、監(jiān)護、驗收等工作。鑒于城市排水的重要性，污水管線權屬部門需根據(jù)規(guī)劃、運行等行業(yè)要求，提出指導意見，做好配合服務工作；過程中做好監(jiān)督工作，發(fā)現(xiàn)問題，及時整改。

3.3 長效管理

圖5 道路兩側接管用戶示意圖

圖6 污水管道規(guī)劃示意圖

城市污水管線權屬部門要建立有效機制，建設期間及建成后需定期對污水管線進行維護保養(yǎng)和運行狀態(tài)評估，應按照有關要求，對地下管線進行安全監(jiān)測、檢測，及時排除隱患，確保運行安全。

建議城市污水管線權屬部門注重管道的沉降監(jiān)測問題，會同建設部門委托相關單位沿軌道交通主體及站點重要節(jié)點處設置實時監(jiān)控點，完善監(jiān)控方法和手段長期進行監(jiān)測，并對影響范圍管線進行定期檢測，形成長效監(jiān)督管理機制，發(fā)現(xiàn)問題，及時整改。

3.4 應急預案

應重視應急預案的編制工作。國家對污水排放要求越來越高，而主干管網是擔負主城區(qū)污水排放的重要設施，根據(jù)需確保城市污水不能外溢的要求，建設部門需結合排水管理部門，編制相關應急預案，并結合軌道交通的總體實施方案，予以扎實落實。

4 結語

“水是萬物之本源，萬物終歸于水”。加強污水處理設施的建設與管理，成為促進社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重要保障。自改革開放以來經濟建設高速發(fā)展，在“十一五”期間實施了管網全覆蓋、污水廠提標改造及控源截污建設工程，經濟建設快速發(fā)展的同時生態(tài)環(huán)境也得到改善，水環(huán)境治理及污水處理能力快速提高?！笆濉逼陂g，對污水處理系統(tǒng)提出了更高的要求。為確保污水管網、泵站的高效、安全、滿負荷運行，如何結合軌道交通建設不斷優(yōu)化完善，并進一步加強污水系統(tǒng)，提升運行效率，是一個在實施過程中同步完善、拓寬思路，并長效管理的工作，是一項需要長抓不懈的系統(tǒng)工程。

[1]CJJ61-2003，城市地下管線探測技術規(guī)程[S].

[2]建設部水處理技術產業(yè)化基地.城市重大建設工程對排水管線設施影響咨詢報告[R].2010.