談市政排水管網設計

林 文 周

(株洲市規(guī)劃設計院，湖南 株洲 412007)

?

談市政排水管網設計

林 文 周

(株洲市規(guī)劃設計院，湖南 株洲 412007)

結合相關規(guī)范要求，從雨水管道系統(tǒng)連通管設置、排水管道最大流速設計、管道布置與基礎設計等方面，闡述了株洲市市政排水管網的設計方法，為其他城市排水管網的設計積累了經驗。

排水管網，雨水管道，塑料管道，檢查井

0 引言

排水管網是十分重要的城市市政基礎設施之一，隨著近幾年經濟的快速發(fā)展，城市規(guī)模擴張，市政排水管網伴隨著市政道路的建設也在快速發(fā)展。

本文主要結合GB 50014—2006室外排水設計規(guī)范(2014年版)[1](以下稱“規(guī)范”)及株洲市市政排水管網設計工作實踐，從雨水管道系統(tǒng)連通管設置、排水管道最大流速設計、管道基礎設計、管道布置及構筑物設計等方面，談幾點體會。

1 雨水管道系統(tǒng)連通管設置

規(guī)范4.1.11：雨水管道系統(tǒng)之間或合流管道系統(tǒng)之間可根據需要設置連通管。條文解釋：由于雨水管道或合流管道系統(tǒng)的匯水面積、集水時間均不相同，高峰流量不會同時發(fā)生，在各系統(tǒng)的排水能力不相同時，如在兩個系統(tǒng)間的適當?shù)攸c設置連通管，可互相調劑水量，改善地區(qū)排水情況。

株洲市長江廣場位于河西新城區(qū)，地勢低洼，四面雨水均匯集于此，通過匯水區(qū)內主干渠“陳埠港”排入湘江。遇連續(xù)大暴雨該處內澇積水嚴重，影響周邊居民出行，甚至中斷交通。在“長江廣場排水改造工程中”，設計沿牛家牌路新建DN1 000的雨水連通管，將長江北路雨水管道與陳埠港連通。暴雨時，長江北路雨水可經新建雨水管，就近排入陳埠港；陳埠港洪峰時，可通過新建雨水管和長江北路雨水管進行調蓄。工程實施后起到了較好的錯峰和調劑水量的作用，有效緩解了長江廣場內澇積水問題。

在城市低洼地、易澇路段等適當位置增設雨水連通管，能很好的改善易澇點的排水情況，緩解內澇。

2 排水管道的最大設計流速

規(guī)范4.2.5：排水管道的最大設計流速宜符合下列規(guī)定，非金屬管道最大設計流速經過試驗驗證可適當提高。1)金屬管道為10.0 m/s。2)非金屬管道為5.0 m/s。條文解釋：山城重慶有些管渠的埋設坡度達到10%以上，甚至達到20%。根據塑料管道試驗結果，分別采用含7%和14%石英砂、流速為7.0 m/s的水對聚乙烯管和銅管進行試驗對比，結果顯示聚乙烯管的耐磨性優(yōu)于銅管。

在株洲市排水管道工程設計中，污水管及管徑不大于1 200 mm的雨水管一般采用塑料管道。由于設計無法提供權威的塑料管道試驗結果，設計中塑料管道最大流速一直按5.0 m/s控制。

株洲市屬丘陵地帶，位于匯水區(qū)上游的很多市政道路縱坡較大(2%～3.5%)，當排水管管徑較大，按道路縱坡進行排水管道設計時，管道流速很容易超過5.0 m/s。為了滿足規(guī)范要求，設計過程中必須連續(xù)設置跌水井，不但降低了管道的排水能力，還增加了后期施工及維護的難度。

建議在保證工程質量的前提下，通過對常用塑料管道耐磨性能進行試驗，設計規(guī)范或相關標準能明確非金屬管道最大設計流速，以便更好地指導工程設計。

3 埋地塑料管管道基礎設計

規(guī)范4.3.2B：埋地塑料排水管的使用，應符合下列規(guī)定:1)根據工程條件、材料力學性能和回填材料壓實度，按環(huán)剛度復核覆土深度。2)設置在機動車道下的埋地塑料排水管道不應影響道路質量。3)埋地塑料排水管不應采用剛性基礎。

在標準圖集中，塑料排水管道采用粗砂墊層基礎。株洲市在進行塑料排水管道基礎設計時，一般于管道接口或間隔6 m處，設置現(xiàn)澆混凝土墊塊，見圖1。通過在管道接口和間距6 m設置澆混凝土墊塊，可以固定管道位置，避免管道回填時發(fā)生錯位或下沉現(xiàn)象，準確控制排水管道的平面及管內底標高，確保管道不出現(xiàn)無坡和逆坡現(xiàn)象。通過多年的實踐，在一定距離及管道接口處現(xiàn)澆混凝土墊塊，可保證工程質量，保證排水順暢。但是部分同行及專家認為一定間距設置混凝土墊塊后，埋地塑料排水管便是剛性基礎，會影響工程質量。通過工程實踐，設置現(xiàn)澆混凝土墊塊，并未破壞回填土的連續(xù)性，引起管壁應力變化。管道建成后運行良好。

4 排水管道布置

規(guī)范4.3.9：道路紅線寬度超過40 m的城市干道，宜在道路兩側布置排水管道。條文解釋：4.7.2條規(guī)定“雨水口連接管長度不宜超過25 m”，為與之協(xié)調，紅線寬度超過40 m需雙側布置排水管道。

對于標準路幅為30 m的道路，在交叉口附近道路路幅會拓寬，道路紅線寬度一般均超過40 m，且道路拓寬段長度一般占整條路的一半左右。株洲市在進行該類道路排水管道布置時，一般考慮雙側布置排水管線，減少橫管設置及橫路雨水口井連接管設置，既方便控制主管埋深，也可降低橫路管道過多導致雨水滲漏威脅路基質量的風險。

5 構筑物設計

4.4.1B:檢查井宜采用成品井。

條文解釋：為防止?jié)B漏、提高工程質量、加快建設進度，制定本條規(guī)定。條件許可時，檢查井宜采用鋼筋混凝土成品井或塑料成品井，不應使用實心黏土磚砌檢查井。

隨著新暴雨強度公式的修編及雨水管網設計標準的提高，雨水管道規(guī)格一半處于DN600～DN2 200之間，道路中雨水檢查井井徑一般不小于φ1 500 mm，考慮路面荷載、造價、產品的運輸及工期，實際工程中一般很少使用塑料成品井。由于鋼筋混凝土成品井采購難，運輸安裝不便，費用高，后期接管困難，實際應用的也較少。現(xiàn)狀市政道路雨水檢查井還是以傳統(tǒng)的磚砌檢查井為主，對于井徑相對較小的污水檢查井建議推廣使用塑料檢查井。

4.4.10A：檢查井和塑料管道應采用柔性連接。

設計采用標準圖集市政排水管道工程及附屬設施[2]06MS201-2第56(圖五)做法，見圖2。C20素混凝土圈梁預制厚度為100 mm～200 mm，長度300 mm～500 mm，施工單位反映很難預制，易碎，施工復雜。根據現(xiàn)場走訪情況，一般管井連接處還是采用50 mm厚的水泥砂漿+中介層。建議管井連接處采用與管徑相對應的長500 mm混凝土承插管為套管取代C20素混凝土圈梁。

4.7.4：雨水口深度不宜大于1 m，并根據需要設置沉泥槽。

條文解釋：雨水口不宜過深，若埋設較深會給養(yǎng)護帶來困難，并增加投資。故規(guī)定雨水口深度不宜大于1 m。雨水口深度指雨水口井蓋至連接管管底的距離，不包括沉泥。

株洲市在進行雨水口井設計時，一般將雨水口深度定為1.5 m，主要考慮以下幾個因素：1)雨水主管一般位于非機動車道下，雨水口連接管接入主管時會橫穿綠化帶，并與路燈電纜交叉，雨水口深度定為1.5 m，可有效解決雨水口連接管與路燈電纜豎向打架的問題。2)對于單側布置雨水管道并雙側設置橫坡的道路，對側雨水口井連接管接入主管時，會橫穿機動車道，雨水口深度定為1.5 m，能保證雨水口連接管位于機動車道下覆土厚度在1.1 m左右，可滿足施工過程路基壓實及道路建成后的使用要求。

6 結語

隨著新材料、新技術的應用，市政排水管網細節(jié)化設計變得越來越復雜。合理確定塑料管等常用非金屬管道最大流速；按覆土深度復核塑料管道環(huán)剛度；有效利用地下空間，合理布置市政管線；推廣新技術新產品(成品井、墜落裝置、管井柔性連接)應用等問題，值得設計研究同行及標準制定的專家認真探討研究，以便更好的指導城市排水管網系統(tǒng)的設計和建設。

[1] GB 50014—2006，室外排水設計規(guī)范[S].

[2] 06MS201,市政排水管道工程及附屬設施[Z].

Introduction to municipal drainage pipe network design

Lin Wenzhou

(ZhuzhouInstituteofCityPlanning&Design，Zhuzhou412007,China)

Combining with relevant regulations, starting from aspects of rainwater pipeline system connection pipe setting, maximum flow design of drainage pipeline, pipeline arrangement and fundamental design, the paper describes the design methods of Zhuzhou municipal drainage pipe network, which has accumulated experience for the design other city drainage pipe network.

drainage pipe network, rainwater pipeline, plastic pipeline, inspection well

1009-6825(2016)24-0133-02

2016-06-10

林文周(1981- )，男，工程師，注冊公用設備工程師(給排水)

TU992

A