陈碧强 会外专家
肖慈芳 高级工程师
提要: 介绍了雨、污水管道交叉冲突的处理,以及给排水管道布置避免在城区道路的机动车道设置检查井。
关键词: 地下管线 交叉冲突 机动车道 检查井
随着社会的发展和技术进步,各种管线日益增多,城市建设的要求也使以往在空中架设的线路转入地下。因此,在规划和设计中,要实现规范的、合理的城区道路综合地下管线布局,涉及诸多专业,存在很多的因难,是一个非常复杂的问题。
给排水管道,特别是排水管道,由于有别于其它地下管线的功能和特点,对于综合地下管线布局的影响较大。地下管线的交叉冲突,以及给排水检查井、特别是排水检查井对环境和交通的不利影响,就是常见的问题。处理好地下管线的交叉冲突,尽可能减少给排水检查井对环境和交通的不利影响,是规划和设计工作重要的环节之一。
在某开发试验区和某开发区道路给排水工程中,采用交叉穿越井方式处理雨、污水管道交叉冲突及避免在城区道路的机动车道设置检查井的给排水管道布置方式,通过了当地规划、市政、交通等部门的会审,并付诸实施。
1 雨污水管道交叉冲突的处理
在进行城市道路及地下管线改扩建中,由于跨专业等各种客观原因,特别是投资和建设期不同,不可避免的会出现平面及竖向的冲突。城市新区和新建小区的排水一般实行雨、污分流,而雨水和污水管道及其检查井在平面上占据着较大的位置,在竖向雨、污水管道之间以及与其它地下管线之间存在着许多交叉冲突。排水采用重力流虽然是最经济的方式,但在沿海城市和平原地区,允许坡降却极为有限,而排水管道一般又处于各种管线的最下方,如果为了躲避交叉冲突而降低排水管道的标高,无疑将使整个工程投资大大提高,甚至引起排水功能的削弱和检修维护的困难等问题。
既然排水管道在道路范围内占据较大位置,妥善解决好排水管道之间以及与其它地下管线的交叉冲突,对综合地下管线的平面及竖向布局必然有着很大的裨益。
交叉穿越井方式处理雨、污水管道交叉冲突(交叉穿越井如图l所示)。
⑴一般在直径较大的雨水管道上设置交叉穿越井,标高有冲突的、其直径较小的污水管道(雨污分流的污水管道,通常为D3O0~DlO00)在井中直接穿越,穿越管段可采取改变材质和增设支承梁板的固定措施。
⑵雨水管道一般按满流计算,因此,交叉穿越井加深深度不少于直接穿越管在井的雨水出口管竖向占据的过流高度,再适当加深,可使该井同时成为沉砂井,以便维修清淤。
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⑶交叉穿越井的直径(或长)在多数情况下,可取雨水出口管直径(或渠箱的设计
水深)的2倍、再加直接穿越管的直径,直接穿越管应置于平面上井的直径(或长)的中央,以最大限度的减少直接穿越管对雨水管过流断面的影响。同时,交叉穿越井中直接穿越管的两测,也不宜小于每侧各0.6米的净宽,以便于检修和清淤。
倒虹吸管段方式处理交叉冲突,较为常用。以雨水管躲避其它管线为例,一般倒虹吸管段可采用一根同径或改变为二根或更多较小直径以满足过流断面,可躲避处理真正不宜在交叉穿越井直接穿越或断面较大的管线冲突(如图2所示)。一般应在倒虹吸管段两端设置检查井,下游端检查井设沉砂设施以便清淤检修,上游端检查井的进口管底与下游端检查井
的出口管底的高差h为倒虹吸的水头损失。
实际上,交叉穿越井方式与倒虹吸管段方式并无本质上的差别,无非是将倒虹吸管段方式的上下游两端检查井和倒虹吸管段,压缩为一座交叉穿越井,而在井中直接穿越的管段作一定的技术处理。但是,除非直接穿越管段的直径或宽度太大,或者个别管线确实不宜在交义穿越井中直接穿越,交叉穿越井方式与倒虹吸管段方式相比,无论从平面布置还是从检修维护的角度看,都具有较大的优越性。
2 给排水检查井在城区道路上的合理设置
城区道路的排水管道不但要排除道路上的雨水,同时还要排除街区地块的雨污水,所以, 地下管线中,唯排水管道的检查井数量为最多;特别是城市新区,一般实行雨污分流体制,更是如此。排水主次干管布置在机动车道下,对市政管理维护极为不利。由于路面与井顶面配合差异,凹凸不平,或检查井本身施工质量较差、不平整、易损坏,排水管道的检查井成为影响行车安全的重大因素之一。更为严重的是井盖被盗,导致交通事故,人身伤亡事例层出不穷。
因此,除了采取消极措施,大量采用防盗井盖之外,在规划和设计中,一方面必须满足道路和街区地块排水的要求,另一方面协调好各种地下管线的平面布局,避免将给排水管道的主次干管布置在机动车道下(即避免将检查井设置在机动车道下),是较为积极地符合实际的办法。
在某开发试验区和某开发区道路给排水工程设计中,针对上述问题,作为重要的设计原则,提出了避免在城区道路的机动车道设置检查井的给排水管道布置方式(如图3所示)·
⑴将雨、污水管道布置在道路的人行道或非机动车道下,在机动车道与非机动车道之间,如有灌木绿化分隔带,亦可布置在该分隔带下(但乔木不可)。
⑵在道路的两侧分别布置雨、污水主次干管。
⑶在平交十字形交叉口和T字形交叉口,每条道路的雨、污水次干管均在主干管转弯前接入主干管,而主干管则从弯道内弦向与其它主干管连接。
⑷当道路宽度较小、无非机动车道时,在道路一侧的人行道或灌木绿化分隔带布置
雨、污水主干管,另一侧的雨水口与雨水主干管一侧的雨水口连接,每隔120~150米接出次干管至另一侧,以排除该侧街区的雨、污水(如图4所示)。
这样,在道路的人行道下布置雨污水主次干管时,就完全避免了机动车道和非机动车道上设置检查井;在非机动车道下布置雨污水主次管道时,就完全避免了机动车道上设置检查井。
此外,给水主次干管的布置亦与以上原则基本相同。其最大的优点是:a.较宽的道路同时也是车流量大的主干道路,两侧均设室外消火拴,利于保证消防安全;b.利于道路两侧街区地块接驳用水,对室内外消防给水要求较高的建筑,便于接驳两条进水管,实现两路供水。
3 结语
在发达国家通常采用大型综合涵管较好地解决了地下管线在平面和竖向的交叉问题,但在我国由于种种原因和客观条件,显然在短期内仍难于实现。那么采用交叉穿越井方式处理雨、污水管道交叉冲突是一个切实可行的处理方法,且适用于大多数的其它地下管钱(只要采取适当的加固和保护措施)。而避免在城区道路的机动车道设置检查井的给排水管道布置方式,则必须得到规划、市政、交通等等部门以及相关各专业的积极协调和配合,这也是实现规范的、合理的城区道路综合地下管线布局的唯一途径。