地鐵車站排水系統(tǒng)設計的優(yōu)化

摘要：地鐵近幾年在中國得到了迅速的發(fā)展，具有快捷、準時、安全、舒適、高效、環(huán)保等優(yōu)勢，在緩解城市交通壓力具有一定的作用，也促使現(xiàn)代人的生活節(jié)奏變得更快。地鐵車站是地鐵建設中的一個重要組成部分，本文就地鐵車站排水系統(tǒng)設計的優(yōu)化進行了探討。

關鍵詞：地鐵;排水系統(tǒng);優(yōu)化

1"" 前言

地鐵車站的排水設計是車站給排水及防災設計的主要內(nèi)容之一，及時排放車站內(nèi)部的積水，對車輛的正常運行及各類電器設備的保護有著重要意義。地鐵車站排水系統(tǒng)主要由廢水系統(tǒng)、污水系統(tǒng)和雨水系統(tǒng)組成，其中廢水系統(tǒng)包括車站沖洗水、站廳站臺層地面沖洗水、消防廢水和結構滲漏水等;污水主要為衛(wèi)生間生活污水;雨水主要來自敞開開式的出入口和風亭等。

2"" 污水系統(tǒng)

2.1污水提升方式

目前地鐵車站內(nèi)污水排放的常用型式主要有以下三種：

2.1.1密閉式污水提升

將密閉式污水提升裝置：干式潛污泵和污水集水箱組合成一體化全自動密閉設備。集水箱的有效容積按照1h水泵啟動次數(shù)不大于20次考慮。裝置包括：PVC密閉水箱（一般為2-3只約400L，的水箱并聯(lián)）、干式污水泵（2臺，1用1備）、液位傳感器、控制柜、手動隔膜泵等。密閉設備避免了污水與室內(nèi)空氣接觸，只有通氣管通往排氣口。

設密閉式提升裝置的污水泵房地坪應低于衛(wèi)生間地坪1.2-1.8 m，優(yōu)先考慮經(jīng)過樓梯通至泵房，若面積有限，也可設置爬梯。泵房底需考慮設置小型集水坑以排除積水。圖1為站臺層衛(wèi)生間附近污水泵房典型剖面。

圖1""" 密閉式提升裝置典型剖面

2.1.2常規(guī)污水池潛污泵提升

衛(wèi)生間的附近下方設有污水池，有效容積≤6h污水量（一般為3m³），污水泵提升至地面壓力井減壓后，經(jīng)過化糞池處理或者污水監(jiān)測井排入市政污水管道。污水泵1用1備。圖2分別是衛(wèi)生間位于站廳層外掛處（車站主體外，下方無站臺層）和站臺層設置污水池的情況。

a 衛(wèi)間位于站廳層外掛處"""""""""""" b 站臺層設置污水池

圖2"" 污水池的設置

2.1.3真空式污水提升

真空排水系統(tǒng)是利用真空將衛(wèi)生間各用水點的污水收集至污水罐，再通過污水泵提升的一種排水方式，分為純真空式、在線式和重力流與真空結合的半真空式，其中半真空式具有一定的技術經(jīng)濟優(yōu)勢，更適合人員流動性大的地鐵車站衛(wèi)生間，具體流程見圖3。

真空污廢水提升器安裝于各污廢水排放點，包含1個真空控制器，1套液位傳感器，1套真空隔膜閥組以及PVC密閉水箱，與密閉式設備一樣，污水未與室內(nèi)空氣接觸，僅通氣管通往排氣口，避免了臭氣外溢。

2.1.4三種系統(tǒng)比較

圖3半真空式工藝流程

三種系統(tǒng)的優(yōu)缺點比較見表1。從技術成熟和經(jīng)濟方面進行比較，現(xiàn)階段國內(nèi)大部分車站傾向于選用密閉式提升裝置。雖己有部分車站采用半真空式，但仍處于測試階段，未大規(guī)模使用。

表1三種污水提升系統(tǒng)選擇的優(yōu)缺點

項目

常規(guī)式

密閉式

半真空式

對土建的要求

污水泵房需下沉設集水池，池頂板需預留空洞

污水泵房需下沉，不需要集水池，泵房底需設小坑

面積小，污水泵房僅需少量下沉（若同層排水則無需）

設備

設備常用，選擇性大

設備常用，選擇性大

設各生產(chǎn)廠家較少

衛(wèi)生

密封性差，臭氣外逸

全封閉，衛(wèi)生條件好

負壓全封閉，衛(wèi)生條件好

運營

需定期維修清通

干式安裝，易檢修

經(jīng)驗部豐富，運營較復雜，運營電費高

造價/萬元

約3

約15

約40

2.2衛(wèi)生間

衛(wèi)生間若設置在站臺層，條件允許的情況下建議考慮同層排水，一方面避免了管道在站臺板下敷設，另一方面可不必在站臺板上預留衛(wèi)生器具孔洞。由于站臺板下空間有限，降板的可能性不大，通常做法是將衛(wèi)生間抬高，管道安裝于站臺板結構面以上，待管道安裝后素土回填至衛(wèi)生間面層。無障礙廁所坡道若無法設置，可選后排式坐便器以及側排式地漏，以解決同層排水的困難。

3" 廢水系統(tǒng)

3.1"" 基本排水措施

3.1.1" 主廢水泵房

車站主體內(nèi)的站廳層、站臺層地面、離壁墻、有排水需求的設備機房設置地漏或者排水立管接至軌道明溝，軌道明溝以及站臺板下積水均排至端頭主廢水泵房。主廢水池有效容積為最不利情況下（消防時）最大一臺泵15-20 min的排水量。

3.1.2局部排水

3.1.2.1主體內(nèi)

底板局部有低洼無法排水需設置排水措施，比如過軌電纜、轉(zhuǎn)轍機坑處，底板降板設集水坑和移動泵，積水時報警后人工排至軌道明溝。

3.1.2.2主體外

外掛結構若需排水，則單獨設置局部集水坑，應盡可能資源共享。地面進站廳層垂直電梯需設排水措施。若垂直電梯與出入口靠近，在電梯坑底設管道將其排水引至出入口集水坑內(nèi);若無法設置，則在電梯口靠近垂直電梯基坑處設一小型集水坑（一般比電梯坑深800 mm），積水時報警后人工排至出入口集水坑，具體見圖4。

圖4垂直電梯下集水坑的設置

高風井（非敞開口）內(nèi)排水方式，采用沿風口下底板外側設置排水溝，集水就近接入臨近低風井下集水坑內(nèi);若附近無集水坑，則單獨設置。

3.2結構滲漏防排水措施

近幾年地鐵車站的滲水問題引起了廣泛的關注，大部分是由于結構防水的原因，盡管反復強調(diào)加大防水措施，依舊無法避免滲漏的產(chǎn)生，“堵”的困難較大。下面在分析滲漏原因的同時，主要介紹結構滲漏的有效排水措施，即“通”的問題。

3.2.1結構滲漏原因

（1）混凝土滲漏。由于內(nèi)外溫差、地質(zhì)沉降等原因，混凝土會產(chǎn)生開裂，從而引發(fā)滲漏。

（2）結構裂縫滲漏。根據(jù)施工要求，車站結構設有很多施工縫、誘導縫以及變形縫，大部分結構縫都會有不同程度漏水，其主要原因是止水條過早損壞膨脹，或新老混凝土粘結不好等。

（3）防水材料、設計以及施工工藝。工程實踐表明，地鐵車站防水效果的好壞取決于防水設計、防水材料選擇、施工工藝等多方面因素之間能否最大程度協(xié)調(diào)和匹配。

3.2.2滲漏防排水措施

除結構專業(yè)需加強防水措施之外，給排水專業(yè)需重視結構有滲漏風險部位的排水處理。

3.2.2.1離壁式隔墻防排水措施

離壁式隔墻（簡稱離壁墻）基座應在全站沿結構外墻設置。

離壁墻內(nèi)設置DN50排水鋼管（ 75預留孔），預留孔平面位置應設置在誘導縫、施工縫兩側各500 mm處及車站最低點處（盡量避開電氣設備用房設置）。

出入口離壁墻排水遇人防門垛，取消原預埋泄水管，改由離壁墻排水槽內(nèi)分別向兩側找坡排水（當通道長度>10 m時，建筑縱坡需與排水縱坡一致）。

3.2.2.2變形縫處的防水措施

變形縫通常位于車站主體結構與出入口或風亭等外掛連接處，變形縫的沉降性能和滲透風險相對于誘導縫和施工縫來說較大。根據(jù)以往經(jīng)驗，變形縫與中板連接處的四槽內(nèi)常有積水，所以在此處增設排水措施。

4"" 雨水系統(tǒng)

低風亭和車站出入口下方需設集水坑和局部排水泵排除雨水。因地鐵車站客流量大，不能讓雨水進入地鐵站內(nèi)影響旅客出入，所以該泵房規(guī)模設計降雨量重現(xiàn)期按50 a計算。

此外，車輛段出入線隧道洞口由于有敞開段雨水的匯集，需要設置雨水泵房，內(nèi)設3臺雨水泵，最不利時3臺雨水泵同時工作。

5" 人防排水

（1）應利用地鐵工程平時排水系統(tǒng)，不宜單獨設置戰(zhàn)時專用的排水系統(tǒng)。只有當平時設施不完備時，可按人防要求進行增設。

（2）在車站口部染毒區(qū)的密閉通道地面上設洗消排水口或防爆地漏，排向口部洗消集水井（設于密閉通道外），此集水井盡可能和出入口的集水井合用，若無法合用，可單獨設置，一般有效容積1 m³。由于地鐵工程結構墻滲水的問題無法避免，平時密閉通道內(nèi)有積水的可能，建議考慮固定式污水泵排水，可同時解決平時排水問題（詳見圖5），但需配備手搖泵以防戰(zhàn)時斷電情況下固定泵無法使用的情況。

圖5某地鐵車站出入口人防給排水示意

（3）預留人防給水箱附近排水，通過地漏接至站臺層軌道明溝。

（4）在隔絕防護時間內(nèi)清潔區(qū)一般不得向工程外排水，此期間所產(chǎn)生的污廢水均貯儲在相關集水坑內(nèi)不排出。

6"" 結論和建議

（1）通過多方面比較，現(xiàn)階段切實可行的適用于地鐵車站的污水提升方式為一體化密閉提升設備。

（2）針對地鐵結構以及其他原因引起的滲漏，重視車站防排水設計，考慮各處積水均應順利排除的可能，“堵漏”與“疏通”同時進行。

（3）建議地鐵車站按全站設離壁墻考慮，加強結構外墻以及結構縫等易滲漏點的排水處理。

（4）建議地鐵車站衛(wèi)生間盡可能結合出入口設置在地面層或其他重力排放能解決的部位，既可以節(jié)省污水泵房及提升設備的投資，亦可以同時滿足付費區(qū)以及非付費區(qū)乘客的如廁要求。