王中柱

（上海市政交通设计研究院有限公司，上海市 200030）

浅议污水管线纳入综合管廊的相关设计

王中柱

（上海市政交通设计研究院有限公司，上海市 200030）

对污水管线进入地下综合管廊的相关技术要求及入廊覆土厚度进行了分析研究。结合实际工程就排水管线，特别是污水管线入廊的相关设计要点进行了总结。

污水管线；综合管廊；管廊断面布置；支管穿越

0 引言

综合管廊是指在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信、给排水等市政管线集于一体，并设有专门的投料口、管线分支口和完善的安全监测系统，实施统一规划、统一建设和统一管理[1]。近年来，国家推进综合管廊建设的力度逐年加大，综合管廊建设进入了高速发展期[2]。住建部于2015年5月22日发布了最新版《城市综合管廊工程技术规范》（GB 50838-2015）[3]，对2012版规范做了诸多修订完善，使综合管廊的设计、施工更加规范。

为贯彻落实中央城市工作会议精神，完成今年《政府工作报告》确定的“开工建设地下综合管廊2000公里以上”的工作任务，2016年6月17日，住房城乡建设部召开推进城市地下综合管廊建设电视电话会议，陈政高部长在会议上要求以高度的历史责任感抓好地下管廊建设。会议强调坚决落实管线全部入廊的要求，绝不能一边建设地下综合管廊，一边在管廊外埋设管线。笔者结合实际工程对排水管道，主要是污水管道入廊相关设计问题进行讨论。

排水管线设施是城市市政基础设施的重要组成部分，在城市污水收集与输送、防汛排水安全服务保障方面发挥着不可缺少的作用。随着城市建设的飞速发展，排水管道的建设逐年增加，城市地下管网的规模不断扩大。城市市政排水管线主要有雨水管线、污水管线以及合流管线。由于排水携带杂质、固体颗粒，为避免淤积，便于清通，排水管道的敷设需有一定的坡度，并间隔一定距离设置检查井。

一般情况下：雨水管线收集雨水后往往结合城市河道就近排放，多为重力流；污水管线收集污水后集中纳入污水处理厂进行处理，当管线距离较长、管道埋设较深时，需设置中间提升泵站，将液位抬高后或压力流输送，或继续重力流输送。因此，排水管线压力较低。

排水管道敷设后一般不需维护，只需每年定期或不定期根据管道淤积情况进行清通作业。清通作业可以从外部进行，一般无需人工进入管道操作或破路进行维护，如果管廊建设区域有合适的地形坡度可以利用，且规划有排水箱涵，从集约管位资源考虑，可以将排水箱涵与管廊合建。

1 排水管线入廊要求研究

排水工程相关规范中对排水管线入廊要求没有提及，综合管廊规范中有相关要求。下面对排水管线入廊的相关要求进行分析。

1.1 管道材质

《室外排水设计规范（2014年版）》（GB 50014-2006）[4]对管道的要求主要有：

（1）第4.1.3条“管渠材质、管渠构造、管渠基础、管道接口，应根据排水水质、水温、冰冻情况、断面尺寸、管内外所受压力、土质、地下水位、地下水侵蚀性、施工条件及对养护工具的适应性等因素进行选择与设计”。

（2）第4.1.4条“输送腐蚀性污水的管渠必须采用耐腐蚀材料，其接口及附属构筑物必须采取相应的防腐蚀措施”（强制性条文）。

《城市综合管廊工程技术规范》（GB 50838-2015）对纳入综合管廊的排水管道要求有：

（1）第4.3.9条“进入综合管廊的排水管道应采用分流制，雨水纳入综合管廊可利用结构本体或采用管道排水方式”。

（2）第4.3.10条“污水纳入综合管廊应采用管道排水方式，污水管道宜设置在综合管廊的底部”。

（3）第6.3.4条“雨水、污水管道可选用钢管、球墨铸铁管、塑料管等。压力管道宜采用刚性连接，钢管可采用沟槽连接”。

雨污水管线纳入管廊的要求不尽相同：雨水管道可以采用管道或利用结构本体纳入管廊，而污水管道则要求采用管道排水方式纳入管廊。这主要是考虑到综合管廊结构寿命按100 a设计，而污水管道内的污水会产生H2S等有害气体，溶解于水后将产生腐蚀性物质，缩短管道结构寿命。因此，污水纳入综合管廊须采用管道方式，或在综合管廊内部涂衬防腐层。

1.2 管道安装

《室外排水设计规范（2014年版）》（GB 50014-2006）对排水管道的安装要求有：

第4.3.4A条“当矩形钢筋混凝土箱涵敷设在软土地基或不均匀地层上时，宜采用钢带橡胶止水圈结合上下企口式接口形式”。

《城市综合管廊工程技术规范》（GB 50838-2015）对排水管道的安装要求有：

（1）第6.3.3条“排水管渠进入综合管廊前，应设置检修闸门或闸槽”。

（2）第6.3.7条“雨水、污水管道的通气装置应直接引至综合管廊外部安全空间，并应与周边环境相协调”。

（3）第6.3.8条“雨水、污水管道的检查及清通设施应满足管道安装、检修、运行和维护的要求。重力流管道并应考虑外部排水系统水位变化、冲击负荷等情况对综合管廊内管道运行安全的影响”。

（4）第6.3.9条“利用综合管廊结构本体排除雨水时，雨水舱结构空间应完全独立和严密，并应采取防止雨水倒灌或渗漏至其他舱室的措施”。

根据以上要求，纳入综合管廊敷设的排水管道应考虑通气装置，利用结构本体的雨水管渠应采取防止雨水渗漏到其他舱室的措施。

1.3 管线相容

关于排水管道与其他市政公用管线是否可置于同一舱室的问题，相关规范并未作明确说明。目前，就已建设的雨水箱涵或带雨水舱的综合管廊而言：考虑到雨水系统一般按满流设计，雨水舱内未设置电力系统，甚至照明系统也不设置；给水管由于卫生原因，不能敷设于雨水舱内；其他管线也基本未纳入雨水舱敷设。故水箱涵纳入综合管廊建设主要是考虑两者合建后节省地下空间。污水采用管道形式纳入综合管廊理论上可以与其他管线同舱敷设，但考虑到污水管道坡度设置、检查井设置以及一旦管道破损可能对管廊内部环境造成的影响，宜单独设置污水管道舱室。

目前，考虑到污水管廊舱内部的通风、检查井设置、影响管道敷设深度及经济因素等问题，污水管道纳入综合管廊建设的实际工程较少。污水纳入综合管廊应采用管道排水方式，将污水管道设置在综合管廊内，对管道防渗漏、排气、检修等技术要求高。一般情况下综合管廊宜与道路纵坡一致，控制埋深，减小造价。但污水管一般情况下为重力流，管道需按一定坡度埋设。地势较平坦的地区，管道埋深逐渐加深。根据相关规划设计资料，综合管廊的覆土深度一般按2.0～3.5 m控制。当污水管道高程与综合管廊高程可以相适应时，一般为3.5～6 m，重力流污水管道可进入综合管廊单舱敷设。当污水管道埋深较大时，如果将污水管道纳入综合管廊会导致综合管廊埋深大幅增加，加大工程投资。若考虑污水压力管，设置污水泵站提升，工程建设投资和运行费用都较高。

2 污水管线入廊覆土厚度分析

（1）为满足两侧每间隔80～120 m雨污水街坊支管的接入，在污水管道主线覆土至少大于3.5 m时，两侧雨污水支管（覆土按1.5 m控制）方有条件从管廊顶部接入，如图1所示。

图1 雨污水支管与综合管廊（污水入廊）交叉示意图一

（2）当污水管道大于2.5 m但不能满足覆土3.5 m的要求时，雨污水支管（覆土按1.5 m控制）不具备从管廊顶部接入的条件。为解决管道重力流接入的问题，污水舱下部应有标高调节空间，当雨污水支管穿越污水舱本体时，检修人员及物料可从下部穿越，如图2～图6所示。

图2 雨污水支管与综合管廊（污水入廊）交叉示意图二

图3 雨污水支管与综合管廊（污水入廊）交叉示意图三

图4 雨污水支管与综合管廊（污水入廊）交叉示意图四

图5 雨污水支管与综合管廊（污水入廊）交叉示意图五

图6 雨污水支管与综合管廊（污水入廊）交叉示意图六

3 工程实例

本文结合近期西部某市市政道路工程中污水管道纳入综合管廊的设计，对相关设计问题进行分析。

2.1 市政道路A污水管线入廊可行性分析

（1）污水系统布局

根据《西部某城市污水专项规划（2010～2020）》，市政道路A（纬一路—纬四路）红线宽度为30 m，总长度约2.838 km，属西部某城市某污水系统服务范围。根据规划，市政道路A（纬一路—纬四路）拟敷设1根DN400～DN600污水管道，由北向南排入纬一路后，转向东穿越河道后，沿经一路向南排放。污水系统管径及走向如图7所示。

图7 西部某城市某污水系统管径及走向示意图

（2）竖向标高

结合道路纵断布置方案，市政道路A道路起终点标高为1 079.41～1 092.59 m，下游纬一路已建的1 000污水干管底标高为1 071.54 m，按此控制标高，市政道路拟建DN400～DN600污水管与综合管廊纵断相对关系如图8所示。

图8 道路A污水管道与综合管廊纵断相对关系示意图

通过分析，结合上图所示纵断相对关系，市政道路A（纬一路—纬四路）段拟建DN400～DN600污水管位于管廊下部，污水管道入廊时可与管廊主体分建或合建，与其交叉的管线可从污水管廊顶板上方穿越。故该段市政道路A（纬三路～纬五路）段污水管道可纳入综合管廊同步建设。

（3）综合管廊横断面布置

依据各市政管线专项规划及各相关单位反馈意见等，该段综合管廊采用三舱室的布置方式，断面尺寸为12.5 m×4.05 m，纳入20孔通讯电缆、DN600给水管、12回10 kV电力电缆及2×DN1 000热力管，同时纳入DN400～DN600污水管道。综合管廊横断面布置如图9、图10所示。

图9 市政道路A综合管廊横断面示意图

图10 市政道路A综合管廊总体位置示意图（单位：m）

3.2 市政道路B污水管线入廊可行性分析

（1）污水系统布局

根据北京市市政工程设计研究总院编 制的《西部某城市专项规划（2010～2020）》，市政道路B（纬三路—纬五路）红线宽度为40 m，综合管廊长度约1.855 km，属西部某城市某污水系统服务范围。根据规划，市政道路B（纬三路—纬五路）拟敷设1根DN400～DN600污水管道，由北向南排入纬三路污水管道。污水系统管径及走向如图11所示。

图11 西部某城市某污水系统管径及走向示意图

（2）竖向标高

本段市政道路B（纬三路—纬五路）下游纬三路路口已建的DN600污水管底标高为1 084.99 m，按此控制标高，该路段拟建DN400～DN600污水管位于管廊下方，污水管渠及综合管廊纵断相对关系如图12所示。

图12 道路B污水管道与综合管廊纵断相对关系示意图

通过分析，结合上图所示纵断相对关系，市政道路B（纬三路—纬五路）段拟建DN400～DN600污水管位于管廊下部，与其交叉的管线可从污水管廊顶板上方穿越。故该段市政道路B（纬三路—纬五路）段污水管道可纳入综合管廊同步建设。

（3）综合管廊横断面布置

依据各市政管线专项规划及各相关单位反馈意见等，该段综合管廊采用七舱室的布置方式，断面尺寸为16.7 m×4.7 m，纳入20孔通讯电缆、DN400给水管，纳入4回路220 kV电力电缆、8回110 kV电力电缆、12回10 kV电力电缆及2×DN900热力管，同时纳入雨水箱涵及DN400～DN600污水管道。综合管廊横断面布置如图13、图14所示。

图13 市政道路B综合管廊横断面示意图

图14 市政道路B综合管廊总体位置示意图（单位：m）

4 结语

本文结合工程案例，对综合管廊排水管道主要是污水管道入廊的相关设计问题进行了分析，提出如下设计原则：

（1）根据中华人民共和国住房和城乡建设部的相关会议要求，排水管线中的污水管线应纳入综合管廊。

（2）由于雨水管道断面较大，且以重力流排水为主，一旦敷设后一般不必维护，只需每年定期或不定期根据管道淤积情况进行清通作业。当受到受纳水体的河底标高控制而标高受限时，雨水管道纳入综合管廊难度很大，因此当工程范围内雨水以管道形式敷设，且标高位于管廊上方时，原则上不考虑雨水管道纳入综合管廊，但管廊建设区域有合适的地形坡度可以利用，且规划有雨水箱涵，从集约管位资源角度，考虑将雨水箱涵与管廊合建。

（3）由于污水管线有坡度设置、检查井设置，以及污水管道存在破损对管廊内部环境造成较大影响的问题，污水管道纳入综合管廊应单独设置舱室，不与其他管线共舱室。

（4）污水管线纳入综合管廊采用管道排水方式，污水舱室应考虑人员检修、管道安装及运营养护的需求。

（5）为便于重力流周边街坊支管的接入，污水舱室宜设置在综合管廊的最外侧。

（6）雨污水街坊支管覆土按1.5～2.0 m控制。

（7）当雨污水管线交叉，标高有冲突时，优先考虑雨水管线应避让污水管线。

[1]王恒栋，薛伟辰.综合管廊工程理论与实践[M].北京：中国建筑出版社,2013.

[2]范翔.城市综合管廊工程重要节点设计探讨[J].给水排水，2016 (1):117-122.

[3]GB50838-2015，城市综合管廊工程技术规范[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，河南信阳人，工程师，从事市政工程设计工作。