雨污水管道入廊技術分析

康洪強 姜寧寧

(1.中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600； 2.北京科智成市政設計咨詢有限公司，北京 102600)

1 概述

綜合管廊是一種將給水、再生水、電力、廣播電視、通信、雨水、污水和燃氣等多種市政管線一體集中鋪設的地下城市管道綜合走廊，是一種集約化利用城市地下空間的城市地下基礎設施，已在國外應用多年，采用該種方式鋪設的市政設施維護和檢修極為方便，降低了維護檢修費用，可解決馬路拉鏈問題，提高城市保障能力。為了充分發揮綜合管廊的作用，各類市政管線應遵循“應進皆進”的原則按規劃入廊，但是雨污水利用重力自流排出，屬于重力流管道，對坡度和走向都有較大要求，納入綜合管廊后坡度埋深勢必產生影響，在雨污水管線入廊設計過程需更加審慎的考慮，因地制宜，科學合理安排雨污水管線入廊。

2 雨污水管線入廊優勢分析

國內雨污水管線多采用直埋方式敷設，受現有建設管理水平在管道建設過程中常常出現施工質量與管材質量難以控制。根據統計北京市大興區2016年720積水點70%是由于施工過程存在問題，而管道破損與未按要求放坡則占到積水點總數的50%。施工質量不合格導致雨水管道排水不暢，而污水管道也因施工質量存在管道接口、檢查井等處滲水，從而導致周圍環境受到污染或雨季污水量增加導致污水進廠濃度偏低、處理水量偏高，直接影響污水處理成本。雨污水管線傳統鋪設方式是直埋于地下，當管道損壞出現故障后很難及時發現，而且埋地管道在修復或重新鋪設時需重新開挖路面，對交通與居民出行造成很大影響，實施費用也很高。由于雨污水管線往往布置在機動車道下，檢查井蓋眾多，對道路景觀與行車舒適安全也產生不良影響。

雨污水管道入廊后可有效避免傳統直埋敷設的基礎下降不均、施工質量難以控制等問題，對管道滲漏、破損也可更加方便的監測，及時進行維修；管道入廊避免了與土壤和地下水的接觸，運行環境得到很大改善，管線平均使用壽命可從25年提升到50年，最長還能達到百年[1]。

雨污水管線入廊后不僅避免了反復開挖、路面翻修，還可減少對地下空間的占用；而且管線檢查井與管廊主體一體設計，道路景觀一體化效果好，提高了居民的生活感受。

3 雨污水管線入廊設計分析

3.1 雨污水入廊斷面設計

GB 50838—2015城市綜合管廊工程技術規范對納入綜合管廊的排水管道要求有：進入綜合管廊的排水管道應采用分流制，雨水納入綜合管廊可利用結構本體或采用管道排水方式。污水納入綜合管廊應采用管道排水方式，污水管道宜設置在綜合管廊的底部[2]。

雨污水管線入廊斷面設計要點如下：

1)雨污水管線與其他管線是否共艙還是單獨設艙需根據管線埋深與管徑大小判斷。

2)可考慮將雨水入廊與海綿城市建設結合，將下沉式綠地與管廊景觀結合設計，將雨水滯蓄設施與管廊一體設計。

3)雨水管很大時，可將雨水管與管廊結構一體設計，可將污水管布置在雨水管渠內，合理利用空間。但在設計時需要考慮日常檢修的方便，并采取適當的防漏措施防止污水污染，對污水管道進行加固防止雨水對管道進行沖刷或浮力產生位移。

4)若管廊僅在一側存在支管，可將井室布置在支管一側進行連接，若管廊兩側都存在支管接入，將支管從主管上側接入。

3.2 雨污水管線縱斷面設計

雨污水利用重力自流排出，屬于重力流管道，對坡度和走向都有較大要求，納入綜合管廊后，對管廊的走向、坡度、埋深與橫斷面尺寸都會造成影響，而且由于污水會產生H2S，CH4，還需根據環境設置通風、氣體監測與自動防護設施，對管廊造價有很大影響。

綜合管廊內雨污水管線位置和管廊坡度優化設計在設計過程中需重點考慮。在實際工程設計中，往往當污水管道和綜合管廊豎向深度與坡度都一致時才將雨污水管線納入綜合管廊，而且在雨污水入廊設計過程中要特別注意滿足接戶支管銜接及外部排水系統的要求。

3.3 雨污水支線銜接設計

雨污水管線接入支管較多，納入管廊后需在出入管廊處增加相應的接口、人孔、通風、泵站等，給管廊節點建設增加了很大難度。出于經濟性考慮，雨水管道一般就近排入周圍水系，管道管徑小，長度短，埋深淺。為了雨水管線入廊調整管線位置或采用壓力輸送都得不償失。

雨污水入廊管線與街區支管的銜接井和銜接支管的設計是管廊設計過程中的難點之一。根據規范要求，污水納入綜合管廊應采用管道排水方式，污水管道宜設置在綜合管廊的底部[2]。以污水管道設置與管廊底部位置關系分析，若管廊兩側接入支管埋深小于管廊標準段平均覆土深度，可在管廊內設置檢查井，在管廊上部進行接駁；若接入支管高程位于管廊中間位置，則可在管廊外通過檢查井降低支管高程后介入管廊；若接入支管縱向上接近管廊底部，一般在管廊內設置檢查井通過檢查井將支管接入管廊[3]。

3.4 入廊雨污水管道管材選擇

雨污水管道材質應根據管內排水水質、水溫、施工條件等因素進行選擇與設計，輸送腐蝕性污水的管渠必須采用耐腐蝕材料，其接口及附屬構筑物必須采取相應的防腐蝕措施。

污水在管道的厭氧環境下會產生大量H2S，CH4和NH3，存在爆燃危險或是對巡檢人員造成傷害，而且水中所含的無機鹽與酸堿性物質也會對管線造成腐蝕[4]。不同于直埋管線，污水管道入廊須采用管道方式，或在綜合管廊內部涂襯防腐層，考慮到管線的使用壽命與檢修方便推薦污水管道使用鋼管、球墨鑄鐵管、塑料管。雨水管道因流量較大，水質也較為簡單，除了采用鋼管、球墨鑄鐵管、塑料管等管道方式，還可以利用結構本體納入管廊。

3.5 入廊雨污水管道清疏

雨污水一般利用重力自排，考慮經濟性往往鋪設坡度較低，流速較低，雜質很多，實際運行中經常存在淤積、渣運困難等問題。雨污水在管道厭氧環境下還會產生H2S，CH4等有毒有害氣體,管道清理時易對工人造成人身傷害。在雨污水管道入廊設計過程中需重點考慮雨污水管道的清淤疏浚方式。目前市政污水管道清疏方法主要有高壓清洗車機械清疏與人工清疏，入廊污水管每隔一定距離需設置污水出艙井,對于管徑不大于d800的污水管,仍可以采用傳統直埋污水管的高壓清洗車清疏方式,對于管徑大于d800的污水管,除污水出艙井外可考慮在污水管道上增設壓力井蓋的措施為人工清疏提供條件[1]。此外可在設計中考慮雨水真空沖洗系統與污水攔蓄沖洗系統等新型在線自動沖洗系統的應用，該類設施無需人工值守、無需外來水源，管廊雨污水管線日常維護能夠更加方便。

4 結語

雨污水管道入廊后可有效提高雨污水管線的施工質量，入廊后雨污水日常檢查維護也更加方便。但雨污水管線多數為重力流排水，受限制條件多，且支管接入口很多，管線淤積情況經常發生，需重點考慮管線建成后的運維工作，在設計層面應結合其他入廊管線布置、雨污水與管廊埋深、走向、坡度、支管接入、運行維護等方面完善設計方案，并進行經濟效益分析，合理布局雨污水管廊艙室，對雨污水管道入廊方案進行經濟效益分析，充分發揮管廊的綜合效益。

參考文獻:

[1] 仲崇軍,謝雷杰.污水管道入廊設計及運維對策探討[J].給水排水,2017,43(1):152-155.

[2] GB 50838—2015,城市綜合管廊工程技術規范[S].

[3] 劉 羽.城市道路綜合管廊排水管線入廊相關技術研究[J].山西建筑,2017,43(19):123-125.

[4] 王樂安.綜合管廊管線入廊問題探討[J].江西建材,2017(16):15-22.