地鐵敞口風(fēng)井排水方案探討

黃萌萌，趙 帥，王寶琳

1.山東軌道交通勘察設(shè)計院有限公司，山東 濟南 250101

2.齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院），山東 濟南 250353

1 地鐵敞口風(fēng)井排水概述

城市的發(fā)展帶動了地鐵行業(yè)的快速發(fā)展，風(fēng)井是地鐵的“呼吸器官”，也是確保地鐵正常運行的關(guān)鍵組成部分。敞口低風(fēng)亭不僅能實現(xiàn)通風(fēng)專業(yè)的通風(fēng)要求，同時還能滿足建筑專業(yè)景觀要求以及與周邊居住環(huán)境的融合需求，因此敞口低風(fēng)亭在地鐵車站中得到了較為廣泛的應(yīng)用。但敞口低風(fēng)亭因敞口部分無任何遮蔽物，在下雨尤其是暴雨情況下短時間通過風(fēng)井口進入風(fēng)井的雨量較大。在暴雨天氣，若排水不暢，則會影響提地鐵正常運營，因此選擇合理的排水方案至關(guān)重要。

地鐵敞口風(fēng)亭因設(shè)置位置不同，選擇的排水方案也不同。目前針對地鐵敞口風(fēng)井一般采用重力流或者設(shè)集水坑和排水泵的排水方式。但因敞口風(fēng)井的設(shè)置位置和地面概況復(fù)雜多變，往往集水坑和排水泵的常規(guī)做法會受到限制。

2 常規(guī)敞口風(fēng)井排水方案

《地鐵設(shè)計規(guī)范》（GB 50157—2013）中規(guī)定地下車站和區(qū)間的污水、廢水和雨水不能按照重力流排放時，應(yīng)設(shè)排水泵提升排入城市排水系統(tǒng)。常規(guī)設(shè)計方案中，風(fēng)井通常作為車站附屬部分，一般都有條件設(shè)置局部下沉的板下集水坑，雨水通過地面倒坡或排水溝全部匯集到集水坑，再通過在集水坑設(shè)置排水泵的方式，將雨水引至室外。這種結(jié)構(gòu)方法需要局部降板，但集流效果較好，雨水可以較快提升至室外，地面一般不會積水，運營維護方便，因此局部下沉的板下集水坑是排水設(shè)計中較常用的方法。常規(guī)敞口風(fēng)井排水剖面如圖1所示。

3 非常規(guī)敞口風(fēng)井排水方案

實際工程中，經(jīng)常會遇到施工條件無法滿足設(shè)置局部下沉的板下集水坑的要求，這種情況下就需采用其他方式排水。現(xiàn)將其歸納為兩類：當(dāng)受地面征地、規(guī)劃景觀、覆土不足或物業(yè)開發(fā)等影響，風(fēng)道不滿足外掛條件時，通常會采用風(fēng)井從車站頂出的方案，具體又可分為頂出敞口風(fēng)井利用回填集水坑排水、頂出風(fēng)井利用防爆地漏排水及頂出風(fēng)井局部上抬結(jié)構(gòu)板排水；當(dāng)受下沉式廣場、物業(yè)開發(fā)等其他因素影響，風(fēng)井采用臺階式風(fēng)道時，通常在風(fēng)道的最低臺階設(shè)置集水坑。

（1）頂出敞口風(fēng)井利用回填集水坑排水。利用混凝土回填或二次結(jié)構(gòu)砌筑板上集水坑，在集水坑內(nèi)設(shè)置排水泵，滿足排水要求。此做法需注意以下幾點：首先，回填或砌筑范圍要滿足人防段人防門開啟要求，避免砌筑離人防門太近造成人防門無法開啟。回填或砌筑完成后，風(fēng)道的過風(fēng)面積仍能滿足通風(fēng)專業(yè)要求；其次，若砌筑集水坑，就要做好二次結(jié)構(gòu)板上的擋水臺，以保證收集的雨水都能被及時地收集到集水坑，當(dāng)雨量較大時，擋水臺可起到一定的緩沖作用。頂出敞口風(fēng)井利用回填集水坑排水剖面圖如圖2所示。

圖2 頂出敞口風(fēng)井利用回填集水坑排水剖面圖

（2）頂出風(fēng)井利用防爆地漏排水。在風(fēng)井底部終板最低點設(shè)置防爆地漏，通過排水管排至站臺層線路排水溝，僅適用于有蓋的非敞口風(fēng)井排水。做法特點：首先，設(shè)置的位置需要與建筑以及人防專業(yè)溝通，在滿足建筑結(jié)構(gòu)安裝要求的情況下，還要經(jīng)過人防專業(yè)允許，才可施工。其次，防爆地漏的個數(shù)要經(jīng)過核算，要滿足地面廢水排放需求。如果水量較大，此方法也不合適，水量較大排入線路排水溝，有影響行車的風(fēng)險，這時可在底層設(shè)計集水坑，防爆地漏收集的廢水排入集水坑后，經(jīng)過提升，就近排出。頂出風(fēng)井利用防爆地漏排水剖面圖如圖3所示。

圖3 頂出風(fēng)井利用防爆地漏排水剖面圖

（3）頂出風(fēng)井局部上抬結(jié)構(gòu)板排水。在風(fēng)井底部，整個人防區(qū)域的結(jié)構(gòu)板都上抬，上抬高度可根據(jù)積水坑需要的最小深度確定。做法特點：首先，設(shè)置的深度需經(jīng)過計算確定，滿足啟泵水位要求的情況下，還要滿足有效容積的要求。其次，局部上抬結(jié)構(gòu)板后，人防段的層高改變，應(yīng)滿足人防門安裝要求，還應(yīng)滿足通風(fēng)專業(yè)過風(fēng)要求。此方法不會影響站臺層的層高，但會影響風(fēng)道高度，出人防段需布置臺階，是否可行需要與多專業(yè)配合。頂出風(fēng)井局部上抬結(jié)構(gòu)板排水剖面圖如圖4所示。

圖4 頂出風(fēng)井局部上抬結(jié)構(gòu)板排水剖面圖

（4）臺階式風(fēng)道排水。風(fēng)井采用臺階式風(fēng)道時，通常利用在風(fēng)道的最低臺階設(shè)置集水坑的方法排水。此情況下，敞口風(fēng)井正下方不具備設(shè)置集水坑的條件，可在風(fēng)道最低點設(shè)置集水坑。做法特點：相對一般風(fēng)道而言，此風(fēng)道相對迂回，在滿足通風(fēng)專業(yè)相關(guān)要求時，才可實施。集水坑建在低點，水泵揚程與常規(guī)的不同。敞口風(fēng)井雨水經(jīng)過上層風(fēng)道地面后，再匯集到集水坑，上層風(fēng)道地面坡度及防水應(yīng)重點考慮。臺階式風(fēng)道排水剖面圖如圖5所示。

圖5 臺階式風(fēng)道排水剖面圖

4 結(jié)束語

地鐵出入口及風(fēng)井雨水倒灌影響行車的案例時有發(fā)生，根據(jù)不同車站自身的施工條件選擇合適的排水方案尤為重要。對比多種方案，常規(guī)的下沉積水坑是排水效果最好、施工最為簡單的方式，但也是受條件限制最明顯的排水方案。因此，當(dāng)條件允許時，應(yīng)優(yōu)先選擇該方案；當(dāng)條件不滿足時，應(yīng)根據(jù)受限因素選擇不同的排水方案。排水方案受到的影響因素較多，人防門的安裝、下層層高及用途都是重要的影響因素。設(shè)計人員應(yīng)充分考慮受限因素，在滿足相關(guān)規(guī)范的要求下，選擇最適合且經(jīng)濟合理、對行車影響最小的排水方案。