城市軌道交通地下車站建筑排水的研究

趙旭寧

摘 要：近年來，隨著我國(guó)城市化的進(jìn)程不斷加快，城市軌道交通的建設(shè)也在全國(guó)各地緊鑼密鼓地展開。作為城市軌道交通的主要構(gòu)成要素——地下車站的設(shè)計(jì)與施工問題，也得到越來越多的關(guān)注與研究。相比其他建筑物，地下車站埋深一般較深，防水與排水形式便成為了地下車站的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，而很多實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況也證明了這方面的重要性。在這里，主要講的是地下車站建筑排水設(shè)計(jì)方面的研究。在參考了南昌地鐵1至3號(hào)線建設(shè)成果，以及借鑒濟(jì)南、深圳等地地鐵建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)幾種地下車站建筑排水設(shè)計(jì)形式進(jìn)行分析對(duì)比與研究，總結(jié)出了建筑排水設(shè)計(jì)與施工方面的一些優(yōu)化措施與方法。

關(guān)鍵詞：地下車站 建筑排水 離壁溝 地漏

中圖分類號(hào)：U231+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）04（a）-0084-05

南昌市自2008年開始進(jìn)行地鐵建設(shè)，到現(xiàn)在已經(jīng)有1號(hào)線一期、2號(hào)線首通段兩條線路通車試運(yùn)營(yíng)。在建線包括2號(hào)線后通段、3號(hào)線工程，4號(hào)線一期工程已進(jìn)行進(jìn)入施工圖階段。目前除4號(hào)線存在高架車站以外，其他均為地下車站。

1 地下車站建筑排水概況

地下車站建筑排水來源，主要包括建筑室外土層中的滲漏水、地面清掃水以及從風(fēng)亭出入口進(jìn)入的雨水。關(guān)于建筑排水設(shè)計(jì)，從要素組成上講，主要包括排水溝、地漏、集水坑等。從排水部位上講，主要包括車站側(cè)墻滲漏水排水、公共區(qū)及有水房間地面排水、設(shè)備基礎(chǔ)四周排水、室外出入口排水、敞口風(fēng)亭底部排水等。

2 建筑排水的組成要素

2.1 排水溝

地下車站的排水溝，主要作用是收集結(jié)構(gòu)滲漏水和地面匯入水，設(shè)在以下幾個(gè)位置：（1）沿結(jié)構(gòu)外墻一側(cè)布置，又稱離壁溝，離壁溝主要作用是收集結(jié)構(gòu)外墻滲漏水。（2）在有水設(shè)備（水泵、空調(diào)箱等）基礎(chǔ)四周布置，收集設(shè)備滲漏水。（3）橫穿出入口通道設(shè)置，又稱橫截溝，收集附近側(cè)墻離壁溝匯入的滲漏水、外部進(jìn)入的雨水以及地面清掃水。（4）在軌行區(qū)布置，收集結(jié)構(gòu)滲漏水以及站廳、站臺(tái)地漏匯水。

2.2 地漏

地漏的主要作用是收集地面及排水溝的匯入水，設(shè)置情況如下：（1）靠結(jié)構(gòu)外墻離壁溝設(shè)置，收集地面清掃水、離壁溝匯水和設(shè)備基礎(chǔ)四周排水溝匯水。（2）設(shè)在站臺(tái)公共區(qū)地面，收集地面清掃水。（3）設(shè)在衛(wèi)生間等有水房間地面，收集地面排水。（4）設(shè)在出入口橫截溝與風(fēng)亭底部，收集雨水和結(jié)構(gòu)滲漏水。（5）設(shè)在戰(zhàn)時(shí)人防出入口和戰(zhàn)時(shí)風(fēng)亭兩道門之間區(qū)域的防爆地漏，收集滲漏水和戰(zhàn)時(shí)洗消水。

2.3 集水坑

集水坑的主要作用是收集車站廢水，并通過水泵排出室外，設(shè)置情況如下：（1）設(shè)在出入口下方，收集橫截溝、地漏匯水與結(jié)構(gòu)滲漏水并。（2）設(shè)在風(fēng)亭下方，收集雨水與結(jié)構(gòu)滲漏水。（3）設(shè)在軌行區(qū)信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)旁，收集轉(zhuǎn)轍機(jī)基坑積水。

2.4 廢水池

廢水池設(shè)在廢水泵房下，容積較大，是集水坑的升級(jí)版，主要作用是收集整個(gè)車站的廢水，并通過水泵排出室外。標(biāo)準(zhǔn)車站一般會(huì)在最低點(diǎn)的端頭井設(shè)一處廢水泵房，通過車站0.2%的縱坡向廢水泵房匯集廢水，帶配線車站還會(huì)在站臺(tái)端部增設(shè)一處廢水池。

3 建筑排水的路徑

這里講的軌道交通地下車站建筑排水，均為通過重力由高到低進(jìn)行的排水形式，而由低處的廢水池和集水坑通向室外的排水形式，為壓力排水，不屬于本文的討論范圍?？紤]到設(shè)備層與站廳層的建筑排水情況類似，故本文僅以地下二層車站為例進(jìn)行研究，下面對(duì)各個(gè)部位的建筑排水路徑進(jìn)行介紹：

3.1 車站主體及出入口人防段內(nèi)部分的結(jié)構(gòu)外墻滲漏水排水

結(jié)構(gòu)滲漏水為地下車站建筑排水的主要來源，排水路徑如下：站廳層結(jié)構(gòu)外墻滲漏水→離壁溝→地漏→穿過中板→匯集站臺(tái)層結(jié)構(gòu)外墻滲漏水→站臺(tái)層軌道排水溝→道床預(yù)埋水管→廢水池（集水坑）。

3.2 公共區(qū)及有水房間地面排水。

公共區(qū)及有水房間地面排水主要是清掃水，部分有水房間排水還包括少量的設(shè)備調(diào)試濺水，排水路徑如下：（1）站廳公共區(qū)地面清掃水匯集到地漏，后面路徑與站廳層結(jié)構(gòu)外墻滲漏水相同。（2）站臺(tái)公共區(qū)地面清掃水→地漏→板下空間預(yù)埋水管→軌道排水溝。（3）有水房間地面清掃水和設(shè)備調(diào)試濺水匯集到地漏，后面路徑與站廳層結(jié)構(gòu)外墻滲漏水相同。

3.3 設(shè)備基礎(chǔ)四周排水。

設(shè)備滲漏水和濺水→基礎(chǔ)四周排水溝→側(cè)墻離壁溝（地漏）→后面路徑同上。

3.4 車站出入口、風(fēng)亭建筑排水

設(shè)在車站附屬出入口人防段以外部分的建筑排水包括雨水、結(jié)構(gòu)外墻底板滲漏水，有蓋口雨水由乘客衣物帶來，無蓋口為地面降雨，排水路徑如下：（1）雨水→樓扶梯下橫截溝→預(yù)埋地漏→集水坑。（2）出入口外墻滲漏水→離壁溝→橫截溝→預(yù)埋地漏→集水坑。（3）底板滲漏水直接匯入集水坑。附屬風(fēng)亭底部排水含雨水、外墻滲漏水，直接從地面或沿排水溝匯入集水坑。

對(duì)于頂出出入口與風(fēng)亭，地面設(shè)置的地漏多為防爆地漏，雨水通過地面找坡匯入地漏，再通過地漏穿過中樓板進(jìn)入站臺(tái)層排水。在條件允許的情況，可在中樓板上設(shè)置集水坑，雨水直接匯集到集水坑。

3.5 站臺(tái)板下結(jié)構(gòu)底板滲漏水排水

地下車站站臺(tái)板下結(jié)構(gòu)底板滲漏水排水路徑如下：底板滲漏水→底板上橫向找坡→底板上縱向排水溝→0.2%車站縱坡→廢水池（集水坑）；對(duì)于平坡車站，匯水線縱坡則需要裝修找坡。

3.6 軌道排水溝排水

軌道排水溝排水包括軌行區(qū)結(jié)構(gòu)滲漏水以及站廳、站臺(tái)地漏匯水，排水路徑如下：匯集水→軌道排水溝→道床預(yù)埋水管→廢水池（集水坑）。

4 建筑排水重難點(diǎn)的深入研究

4.1 靠墻離壁溝與地漏設(shè)置形式的研究

靠結(jié)構(gòu)外墻設(shè)置的離壁溝與地漏，承擔(dān)著收集結(jié)構(gòu)滲漏水、地面清掃水及設(shè)備基礎(chǔ)四周排水溝匯水的重要任務(wù)，為本次研究的重點(diǎn)。下面結(jié)合南昌及其他城市的案例，對(duì)車站靠墻離壁溝與地漏的設(shè)置形式進(jìn)行分析研究。

4.1.1 形式一

此形式應(yīng)用于公共區(qū)、設(shè)備區(qū)帶離壁墻非電氣房間，離壁溝擋水坎高出裝修面設(shè)置，離壁溝通過在擋水坎上預(yù)埋的水管與相鄰的地漏連通，形成三通地漏。地漏貼裝修層設(shè)置，四周不做擋水坎，裝修踢腳設(shè)在擋水坎上。例子：南昌地鐵1號(hào)線、3號(hào)線（公共區(qū)，上下層結(jié)構(gòu)外墻厚度不同時(shí)），見圖1。

4.1.2 形式二

此形式應(yīng)用于公共區(qū)、設(shè)備區(qū)帶離壁墻房間，離壁溝擋水坎在裝修層以下設(shè)置，并在地漏處局部加寬，擋水坎包圍地漏。地漏在結(jié)構(gòu)面上設(shè)置，上部設(shè)置格柵（電氣房間為蓋板），裝修踢腳需單獨(dú)在墻面上安裝龍骨固定。例子：南昌地鐵2號(hào)線前期標(biāo)準(zhǔn)（2號(hào)線制定過前期、后期兩次標(biāo)準(zhǔn)，前期標(biāo)準(zhǔn)未實(shí)施）、深圳地鐵7號(hào)線，見圖2。

4.1.3 形式三

此形式應(yīng)用于公共區(qū)、設(shè)備區(qū)帶離壁墻房間，離壁溝擋水坎高出裝修面設(shè)置，地漏處擋水坎設(shè)置與“形式二”相同。例子：南昌地鐵2號(hào)線后期標(biāo)準(zhǔn)、3號(hào)線（設(shè)備區(qū)，上下層外墻厚度不同時(shí)）、濟(jì)南地鐵R3線，見圖3。

4.1.4 形式四

此形式應(yīng)用于公共區(qū)，離壁溝滲漏水與站廳公共區(qū)地面清掃水分開排放：在離壁溝內(nèi)預(yù)埋DN50的水管通向站臺(tái)層，在離壁溝旁單獨(dú)設(shè)置地漏通向站臺(tái)層，并在穿過樓板后匯合。對(duì)于設(shè)備區(qū)房間，則只在離壁溝內(nèi)預(yù)埋水管通向站臺(tái)層，不再設(shè)置地漏。對(duì)于站廳站臺(tái)層結(jié)構(gòu)外墻厚度不同的車站，離壁溝內(nèi)需預(yù)埋彎管。例子：南昌地鐵3號(hào)線（公共區(qū)，上下層外墻厚度相同時(shí)），見圖4。

4.1.5 形式五

此形式應(yīng)用于車控室、弱電機(jī)房等帶靜電地板房間，離壁溝擋水坎抬高至與靜電地板裝修面齊平的位置，靜電地板貼擋水坎設(shè)置，地漏設(shè)置方式同“形式二”。例子：南昌地鐵2號(hào)線后期標(biāo)準(zhǔn)、3號(hào)線，見圖5。

4.1.6 形式六

此形式應(yīng)用于環(huán)控機(jī)房、冷水機(jī)房、消防泵房等無離壁墻有水房間，離壁溝未設(shè)擋水坎，僅利用地面裝修厚度形成一定深度的排水溝，地漏處局部加寬圍合。例子：南昌地鐵1號(hào)線、深圳地鐵7號(hào)線，見圖6。

4.1.7 形式七

此形式應(yīng)用于無離壁墻有水房間，離壁溝設(shè)置了擋水坎，高度在地面裝修層以下，地漏處局部加寬圍合。例子：南昌地鐵2號(hào)線前期標(biāo)準(zhǔn)、3號(hào)線，見圖7。

4.1.8 形式八

此形式應(yīng)用于無離壁墻有水房間，離壁溝設(shè)置了擋水坎，并高出裝修面設(shè)置，地漏處局部加寬圍合。例子：南昌地鐵2號(hào)線后期標(biāo)準(zhǔn)、濟(jì)南地鐵R3線，見圖8。

4.1.9 對(duì)比與結(jié)論

根據(jù)以上幾種離壁溝與相鄰地漏設(shè)置形式的介紹，下面我們對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。

防水設(shè)計(jì)對(duì)離壁溝與地漏來說最為重要，而“形式一、形式四”和“形式六”地漏或離壁溝未設(shè)擋水坎，只能做一些建筑防水涂料等防水措施，對(duì)裝修施工要求很高，防水效果不佳，地漏或離壁溝的水容易進(jìn)入地面裝修層；另外，“形式一”的三通地漏型號(hào)少，且工藝復(fù)雜；“形式四”在離壁溝內(nèi)預(yù)埋水管，土建施工困難，容易發(fā)生堵塞。

關(guān)于離壁溝的蓄水能力方面，“形式二、形式六、形式七”僅利用地面裝修厚度形成一定深度的排水溝，溝底還有找坡厚度，故離壁溝較淺，雖然寬度有所增加，但整理蓄水能力偏差；另外“形式二”裝修踢腳線不能設(shè)在擋水坎上，需要單獨(dú)安裝龍骨固定，施工難度加大。這些形式同時(shí)具備一些優(yōu)點(diǎn)：排水溝較淺較寬，便于溝底裝修施工與垃圾清理；有水房間地面清掃水可以直接匯入離壁溝。

對(duì)于“形式三、形式五、形式八”離壁溝與地漏的設(shè)置，具備防水效果好、蓄水能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。也存在一些缺點(diǎn)：擋水坎需抬高至踢腳線或靜電地板的高度，導(dǎo)致離壁溝較深，不便于溝底施工與清理；“形式八”有水房間地面清掃水不能排入離壁溝和地漏，需要在擋水坎上增加缺口或者在擋水坎外增加地漏。

經(jīng)過綜合對(duì)比，“形式三、形式五、形式八”離壁溝與地漏的設(shè)置，同時(shí)具備防水效果好、蓄水能力強(qiáng)等較為重要的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)少，可設(shè)在車站各個(gè)部位，綜合評(píng)價(jià)最優(yōu)，目前已在南昌地鐵4號(hào)線設(shè)計(jì)中采用。另外“形式二”、“形式七”也具備方便溝底裝修施工與垃圾清理、地面清掃水直排的優(yōu)點(diǎn)，可選擇性采用。

4.2 出入口通道人防段排水設(shè)計(jì)的研究

出入口通道人防段因?yàn)樵O(shè)置了人防門，離壁溝的設(shè)置較為困難，故在先前設(shè)計(jì)中未在該范圍設(shè)置離壁溝。遇到結(jié)構(gòu)外墻滲漏水較多，滴至地面的情況，則需運(yùn)營(yíng)人員及時(shí)清理。

為解決離壁溝與人防門沖突的問題，經(jīng)過與人防專業(yè)配合與深入研究，最終確定了離壁溝的設(shè)置方案：將人防段內(nèi)離壁溝與擋水坎靠墻布置，并與人防段外離壁溝連通，且將擋水坎與地面裝修面高度拉齊，保證對(duì)人防門的開啟關(guān)閉沒有影響。對(duì)于設(shè)兩道人防門的戰(zhàn)時(shí)出入口，受人防門檻限制，內(nèi)側(cè)人防門旁的離壁溝無法與外部離壁溝連通，故將原一扇門側(cè)的防爆地漏設(shè)在局部加寬的離壁溝內(nèi)，并利用裝修層內(nèi)的埋管，將防爆地漏側(cè)與另一扇門側(cè)的離壁溝連通，這樣就可以將兩扇門側(cè)離壁溝的滲漏水通過防爆地漏排向集水坑了，見圖9。

4.3 頂出風(fēng)亭底部排水設(shè)計(jì)的研究

頂出風(fēng)亭底部排水包含集水坑和地漏排水兩種形式。

4.3.1 集水坑排水形式

由于頂出風(fēng)亭底部下方是站臺(tái)層，故設(shè)置集水坑受到這些因素限制：（1）集水坑下方不能設(shè)有電氣房間及觸網(wǎng)，否則會(huì)存在滴水導(dǎo)致電氣短路的危險(xiǎn)；（2）集水坑下方空間凈高需滿足使用功能及管線敷設(shè)的要求，避開上排熱風(fēng)道。

4.3.2 地漏排水形式

由于在頂出風(fēng)亭底部設(shè)置集水坑受到因素諸多限制，故多數(shù)情況下采用設(shè)置地漏的方式進(jìn)行排水。由于地漏穿越人防區(qū)域，故按防爆地漏進(jìn)行設(shè)計(jì)。防爆地漏穿過樓板進(jìn)入站臺(tái)層排入軌道排水溝或接入廢水泵房。考慮到敞口風(fēng)井下地漏容易被垃圾堵塞，在地面坡度最低點(diǎn)附近，設(shè)置地漏數(shù)量宜為兩個(gè)，并保持一定距離，可以互為備用，且不宜暴露在敞口風(fēng)井正下方，見圖10。為更好解決地漏被垃圾堵塞問題，還可以對(duì)原有方案進(jìn)行優(yōu)化：在風(fēng)亭下設(shè)置一段排水溝，上方安裝格柵，溝底預(yù)埋地漏。不過，此形式需要加大風(fēng)亭底部裝修厚度或?qū)⑴潘疁系撞拷Y(jié)構(gòu)板局部落低，以保證排水溝的深度，見圖11。

5 結(jié)語(yǔ)

軌道交通地下車站房間的建筑排水，是車站土建設(shè)計(jì)中一項(xiàng)比較重要的內(nèi)容，對(duì)地鐵的施工與后期運(yùn)營(yíng)影響很大。南昌地鐵1號(hào)線由于建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足，部分車站漏水現(xiàn)象嚴(yán)重，教訓(xùn)尤為深刻。為此南昌地鐵在后期線路設(shè)計(jì)時(shí)，就開始著重研究車站建筑排水問題。在經(jīng)歷了幾條線的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)后，逐步在4號(hào)線設(shè)計(jì)中，總結(jié)出一套較為合理的方案來，本文對(duì)其進(jìn)行了介紹與分析，希望對(duì)以后的設(shè)計(jì)有所幫助。

參考文獻(xiàn)

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