王中柱

（上海市政交通設(shè)計研究院有限公司，上海市 200030）

淺議污水管線納入綜合管廊的相關(guān)設(shè)計

王中柱

（上海市政交通設(shè)計研究院有限公司，上海市 200030）

對污水管線進(jìn)入地下綜合管廊的相關(guān)技術(shù)要求及入廊覆土厚度進(jìn)行了分析研究。結(jié)合實際工程就排水管線，特別是污水管線入廊的相關(guān)設(shè)計要點進(jìn)行了總結(jié)。

污水管線；綜合管廊；管廊斷面布置；支管穿越

0 引言

綜合管廊是指在城市地下建造一個隧道空間，將電力、通信、給排水等市政管線集于一體，并設(shè)有專門的投料口、管線分支口和完善的安全監(jiān)測系統(tǒng)，實施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)和統(tǒng)一管理[1]。近年來，國家推進(jìn)綜合管廊建設(shè)的力度逐年加大，綜合管廊建設(shè)進(jìn)入了高速發(fā)展期[2]。住建部于2015年5月22日發(fā)布了最新版《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015）[3]，對2012版規(guī)范做了諸多修訂完善，使綜合管廊的設(shè)計、施工更加規(guī)范。

為貫徹落實中央城市工作會議精神，完成今年《政府工作報告》確定的“開工建設(shè)地下綜合管廊2000公里以上”的工作任務(wù)，2016年6月17日，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部召開推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)電視電話會議，陳政高部長在會議上要求以高度的歷史責(zé)任感抓好地下管廊建設(shè)。會議強調(diào)堅決落實管線全部入廊的要求，絕不能一邊建設(shè)地下綜合管廊，一邊在管廊外埋設(shè)管線。筆者結(jié)合實際工程對排水管道，主要是污水管道入廊相關(guān)設(shè)計問題進(jìn)行討論。

排水管線設(shè)施是城市市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在城市污水收集與輸送、防汛排水安全服務(wù)保障方面發(fā)揮著不可缺少的作用。隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，排水管道的建設(shè)逐年增加，城市地下管網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大。城市市政排水管線主要有雨水管線、污水管線以及合流管線。由于排水?dāng)y帶雜質(zhì)、固體顆粒，為避免淤積，便于清通，排水管道的敷設(shè)需有一定的坡度，并間隔一定距離設(shè)置檢查井。

一般情況下：雨水管線收集雨水后往往結(jié)合城市河道就近排放，多為重力流；污水管線收集污水后集中納入污水處理廠進(jìn)行處理，當(dāng)管線距離較長、管道埋設(shè)較深時，需設(shè)置中間提升泵站，將液位抬高后或壓力流輸送，或繼續(xù)重力流輸送。因此，排水管線壓力較低。

排水管道敷設(shè)后一般不需維護(hù)，只需每年定期或不定期根據(jù)管道淤積情況進(jìn)行清通作業(yè)。清通作業(yè)可以從外部進(jìn)行，一般無需人工進(jìn)入管道操作或破路進(jìn)行維護(hù)，如果管廊建設(shè)區(qū)域有合適的地形坡度可以利用，且規(guī)劃有排水箱涵，從集約管位資源考慮，可以將排水箱涵與管廊合建。

1 排水管線入廊要求研究

排水工程相關(guān)規(guī)范中對排水管線入廊要求沒有提及，綜合管廊規(guī)范中有相關(guān)要求。下面對排水管線入廊的相關(guān)要求進(jìn)行分析。

1.1 管道材質(zhì)

《室外排水設(shè)計規(guī)范（2014年版）》（GB 50014-2006）[4]對管道的要求主要有：

（1）第4.1.3條“管渠材質(zhì)、管渠構(gòu)造、管渠基礎(chǔ)、管道接口，應(yīng)根據(jù)排水水質(zhì)、水溫、冰凍情況、斷面尺寸、管內(nèi)外所受壓力、土質(zhì)、地下水位、地下水侵蝕性、施工條件及對養(yǎng)護(hù)工具的適應(yīng)性等因素進(jìn)行選擇與設(shè)計”。

（2）第4.1.4條“輸送腐蝕性污水的管渠必須采用耐腐蝕材料，其接口及附屬構(gòu)筑物必須采取相應(yīng)的防腐蝕措施”（強制性條文）。

《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015）對納入綜合管廊的排水管道要求有：

（1）第4.3.9條“進(jìn)入綜合管廊的排水管道應(yīng)采用分流制，雨水納入綜合管廊可利用結(jié)構(gòu)本體或采用管道排水方式”。

（2）第4.3.10條“污水納入綜合管廊應(yīng)采用管道排水方式，污水管道宜設(shè)置在綜合管廊的底部”。

（3）第6.3.4條“雨水、污水管道可選用鋼管、球墨鑄鐵管、塑料管等。壓力管道宜采用剛性連接，鋼管可采用溝槽連接”。

雨污水管線納入管廊的要求不盡相同：雨水管道可以采用管道或利用結(jié)構(gòu)本體納入管廊，而污水管道則要求采用管道排水方式納入管廊。這主要是考慮到綜合管廊結(jié)構(gòu)壽命按100 a設(shè)計，而污水管道內(nèi)的污水會產(chǎn)生H2S等有害氣體，溶解于水后將產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)，縮短管道結(jié)構(gòu)壽命。因此，污水納入綜合管廊須采用管道方式，或在綜合管廊內(nèi)部涂襯防腐層。

1.2 管道安裝

《室外排水設(shè)計規(guī)范（2014年版）》（GB 50014-2006）對排水管道的安裝要求有：

第4.3.4A條“當(dāng)矩形鋼筋混凝土箱涵敷設(shè)在軟土地基或不均勻地層上時，宜采用鋼帶橡膠止水圈結(jié)合上下企口式接口形式”。

《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50838-2015）對排水管道的安裝要求有：

（1）第6.3.3條“排水管渠進(jìn)入綜合管廊前，應(yīng)設(shè)置檢修閘門或閘槽”。

（2）第6.3.7條“雨水、污水管道的通氣裝置應(yīng)直接引至綜合管廊外部安全空間，并應(yīng)與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)”。

（3）第6.3.8條“雨水、污水管道的檢查及清通設(shè)施應(yīng)滿足管道安裝、檢修、運行和維護(hù)的要求。重力流管道并應(yīng)考慮外部排水系統(tǒng)水位變化、沖擊負(fù)荷等情況對綜合管廊內(nèi)管道運行安全的影響”。

（4）第6.3.9條“利用綜合管廊結(jié)構(gòu)本體排除雨水時，雨水艙結(jié)構(gòu)空間應(yīng)完全獨立和嚴(yán)密，并應(yīng)采取防止雨水倒灌或滲漏至其他艙室的措施”。

根據(jù)以上要求，納入綜合管廊敷設(shè)的排水管道應(yīng)考慮通氣裝置，利用結(jié)構(gòu)本體的雨水管渠應(yīng)采取防止雨水滲漏到其他艙室的措施。

1.3 管線相容

關(guān)于排水管道與其他市政公用管線是否可置于同一艙室的問題，相關(guān)規(guī)范并未作明確說明。目前，就已建設(shè)的雨水箱涵或帶雨水艙的綜合管廊而言：考慮到雨水系統(tǒng)一般按滿流設(shè)計，雨水艙內(nèi)未設(shè)置電力系統(tǒng)，甚至照明系統(tǒng)也不設(shè)置；給水管由于衛(wèi)生原因，不能敷設(shè)于雨水艙內(nèi)；其他管線也基本未納入雨水艙敷設(shè)。故水箱涵納入綜合管廊建設(shè)主要是考慮兩者合建后節(jié)省地下空間。污水采用管道形式納入綜合管廊理論上可以與其他管線同艙敷設(shè)，但考慮到污水管道坡度設(shè)置、檢查井設(shè)置以及一旦管道破損可能對管廊內(nèi)部環(huán)境造成的影響，宜單獨設(shè)置污水管道艙室。

目前，考慮到污水管廊艙內(nèi)部的通風(fēng)、檢查井設(shè)置、影響管道敷設(shè)深度及經(jīng)濟(jì)因素等問題，污水管道納入綜合管廊建設(shè)的實際工程較少。污水納入綜合管廊應(yīng)采用管道排水方式，將污水管道設(shè)置在綜合管廊內(nèi)，對管道防滲漏、排氣、檢修等技術(shù)要求高。一般情況下綜合管廊宜與道路縱坡一致，控制埋深，減小造價。但污水管一般情況下為重力流，管道需按一定坡度埋設(shè)。地勢較平坦的地區(qū)，管道埋深逐漸加深。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃設(shè)計資料，綜合管廊的覆土深度一般按2.0～3.5 m控制。當(dāng)污水管道高程與綜合管廊高程可以相適應(yīng)時，一般為3.5～6 m，重力流污水管道可進(jìn)入綜合管廊單艙敷設(shè)。當(dāng)污水管道埋深較大時，如果將污水管道納入綜合管廊會導(dǎo)致綜合管廊埋深大幅增加，加大工程投資。若考慮污水壓力管，設(shè)置污水泵站提升，工程建設(shè)投資和運行費用都較高。

2 污水管線入廊覆土厚度分析

（1）為滿足兩側(cè)每間隔80～120 m雨污水街坊支管的接入，在污水管道主線覆土至少大于3.5 m時，兩側(cè)雨污水支管（覆土按1.5 m控制）方有條件從管廊頂部接入，如圖1所示。

圖1 雨污水支管與綜合管廊（污水入廊）交叉示意圖一

（2）當(dāng)污水管道大于2.5 m但不能滿足覆土3.5 m的要求時，雨污水支管（覆土按1.5 m控制）不具備從管廊頂部接入的條件。為解決管道重力流接入的問題，污水艙下部應(yīng)有標(biāo)高調(diào)節(jié)空間，當(dāng)雨污水支管穿越污水艙本體時，檢修人員及物料可從下部穿越，如圖2～圖6所示。

圖2 雨污水支管與綜合管廊（污水入廊）交叉示意圖二

圖3 雨污水支管與綜合管廊（污水入廊）交叉示意圖三

圖4 雨污水支管與綜合管廊（污水入廊）交叉示意圖四

圖5 雨污水支管與綜合管廊（污水入廊）交叉示意圖五

圖6 雨污水支管與綜合管廊（污水入廊）交叉示意圖六

3 工程實例

本文結(jié)合近期西部某市市政道路工程中污水管道納入綜合管廊的設(shè)計，對相關(guān)設(shè)計問題進(jìn)行分析。

2.1 市政道路A污水管線入廊可行性分析

（1）污水系統(tǒng)布局

根據(jù)《西部某城市污水專項規(guī)劃（2010～2020）》，市政道路A（緯一路—緯四路）紅線寬度為30 m，總長度約2.838 km，屬西部某城市某污水系統(tǒng)服務(wù)范圍。根據(jù)規(guī)劃，市政道路A（緯一路—緯四路）擬敷設(shè)1根DN400～DN600污水管道，由北向南排入緯一路后，轉(zhuǎn)向東穿越河道后，沿經(jīng)一路向南排放。污水系統(tǒng)管徑及走向如圖7所示。

圖7 西部某城市某污水系統(tǒng)管徑及走向示意圖

（2）豎向標(biāo)高

結(jié)合道路縱斷布置方案，市政道路A道路起終點標(biāo)高為1 079.41～1 092.59 m，下游緯一路已建的1 000污水干管底標(biāo)高為1 071.54 m，按此控制標(biāo)高，市政道路擬建DN400～DN600污水管與綜合管廊縱斷相對關(guān)系如圖8所示。

圖8 道路A污水管道與綜合管廊縱斷相對關(guān)系示意圖

通過分析，結(jié)合上圖所示縱斷相對關(guān)系，市政道路A（緯一路—緯四路）段擬建DN400～DN600污水管位于管廊下部，污水管道入廊時可與管廊主體分建或合建，與其交叉的管線可從污水管廊頂板上方穿越。故該段市政道路A（緯三路～緯五路）段污水管道可納入綜合管廊同步建設(shè)。

（3）綜合管廊橫斷面布置

依據(jù)各市政管線專項規(guī)劃及各相關(guān)單位反饋意見等，該段綜合管廊采用三艙室的布置方式，斷面尺寸為12.5 m×4.05 m，納入20孔通訊電纜、DN600給水管、12回10 kV電力電纜及2×DN1 000熱力管，同時納入DN400～DN600污水管道。綜合管廊橫斷面布置如圖9、圖10所示。

圖9 市政道路A綜合管廊橫斷面示意圖

圖10 市政道路A綜合管廊總體位置示意圖（單位：m）

3.2 市政道路B污水管線入廊可行性分析

（1）污水系統(tǒng)布局

根據(jù)北京市市政工程設(shè)計研究總院編 制的《西部某城市專項規(guī)劃（2010～2020）》，市政道路B（緯三路—緯五路）紅線寬度為40 m，綜合管廊長度約1.855 km，屬西部某城市某污水系統(tǒng)服務(wù)范圍。根據(jù)規(guī)劃，市政道路B（緯三路—緯五路）擬敷設(shè)1根DN400～DN600污水管道，由北向南排入緯三路污水管道。污水系統(tǒng)管徑及走向如圖11所示。

圖11 西部某城市某污水系統(tǒng)管徑及走向示意圖

（2）豎向標(biāo)高

本段市政道路B（緯三路—緯五路）下游緯三路路口已建的DN600污水管底標(biāo)高為1 084.99 m，按此控制標(biāo)高，該路段擬建DN400～DN600污水管位于管廊下方，污水管渠及綜合管廊縱斷相對關(guān)系如圖12所示。

圖12 道路B污水管道與綜合管廊縱斷相對關(guān)系示意圖

通過分析，結(jié)合上圖所示縱斷相對關(guān)系，市政道路B（緯三路—緯五路）段擬建DN400～DN600污水管位于管廊下部，與其交叉的管線可從污水管廊頂板上方穿越。故該段市政道路B（緯三路—緯五路）段污水管道可納入綜合管廊同步建設(shè)。

（3）綜合管廊橫斷面布置

依據(jù)各市政管線專項規(guī)劃及各相關(guān)單位反饋意見等，該段綜合管廊采用七艙室的布置方式，斷面尺寸為16.7 m×4.7 m，納入20孔通訊電纜、DN400給水管，納入4回路220 kV電力電纜、8回110 kV電力電纜、12回10 kV電力電纜及2×DN900熱力管，同時納入雨水箱涵及DN400～DN600污水管道。綜合管廊橫斷面布置如圖13、圖14所示。

圖13 市政道路B綜合管廊橫斷面示意圖

圖14 市政道路B綜合管廊總體位置示意圖（單位：m）

4 結(jié)語

本文結(jié)合工程案例，對綜合管廊排水管道主要是污水管道入廊的相關(guān)設(shè)計問題進(jìn)行了分析，提出如下設(shè)計原則：

（1）根據(jù)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的相關(guān)會議要求，排水管線中的污水管線應(yīng)納入綜合管廊。

（2）由于雨水管道斷面較大，且以重力流排水為主，一旦敷設(shè)后一般不必維護(hù)，只需每年定期或不定期根據(jù)管道淤積情況進(jìn)行清通作業(yè)。當(dāng)受到受納水體的河底標(biāo)高控制而標(biāo)高受限時，雨水管道納入綜合管廊難度很大，因此當(dāng)工程范圍內(nèi)雨水以管道形式敷設(shè)，且標(biāo)高位于管廊上方時，原則上不考慮雨水管道納入綜合管廊，但管廊建設(shè)區(qū)域有合適的地形坡度可以利用，且規(guī)劃有雨水箱涵，從集約管位資源角度，考慮將雨水箱涵與管廊合建。

（3）由于污水管線有坡度設(shè)置、檢查井設(shè)置，以及污水管道存在破損對管廊內(nèi)部環(huán)境造成較大影響的問題，污水管道納入綜合管廊應(yīng)單獨設(shè)置艙室，不與其他管線共艙室。

（4）污水管線納入綜合管廊采用管道排水方式，污水艙室應(yīng)考慮人員檢修、管道安裝及運營養(yǎng)護(hù)的需求。

（5）為便于重力流周邊街坊支管的接入，污水艙室宜設(shè)置在綜合管廊的最外側(cè)。

（6）雨污水街坊支管覆土按1.5～2.0 m控制。

（7）當(dāng)雨污水管線交叉，標(biāo)高有沖突時，優(yōu)先考慮雨水管線應(yīng)避讓污水管線。

[1]王恒棟，薛偉辰.綜合管廊工程理論與實踐[M].北京：中國建筑出版社,2013.

[2]范翔.城市綜合管廊工程重要節(jié)點設(shè)計探討[J].給水排水，2016 (1):117-122.

[3]GB50838-2015，城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].

TU990.3

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1009-7716（2016）12-0100-05

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.12.029

2016-08-16

王中柱（1983-），男，河南信陽人，工程師，從事市政工程設(shè)計工作。