镇江沿金山湖CSO污染综合治理工程DN4000大口径管节试验圆满结束

2017-09-12中国给水排水

 

项目概况

针对镇江城市老城区雨污合流和CSO溢流问题、初期雨水污染问题和河道治理问题的现状需求，加上海绵城市年径流总量控制率、年径流污染控制率和内涝防治的三大目标要求，源头绿色LID充分建设仍然满足不了水质水量耦合目标，中心提出沿金山湖多功能大口径管道系统方案，对现状管网灰色系统进行有效补充，完成区域海绵城市建设目标，建设科学合理完善的海绵城市工程体系和联合运行调度体系，实现海绵城市建设的系统集成创新。

工程内容

沿金山湖CSO污染综合治理工程包括以下分项工程：

（1）沿金山湖多功能大口径管道（包含竖井7座）：DN4000,L=6.21km

（2）末端多功能泵站工程：雨水处理泵组，排涝泵组；

（3）末端集中雨水处理设施工程：近期规模10万m3/d，远期规模20万m3/d；

（4）氧化塘生态治理改造工程：规模40万m3/d；

（5）附属泵站改造工程；

（6）二级管道工程

工程目标

面源污染去除率目标：80%以上

径流总量控制率目标：80%以上

排水防洪目标：排涝能力由31.37m3/s提高到61.37m3/s

工程意义

本系统工程实施，是试点区海绵城市建设综合达标的重要组成部分。本系统工程建成后会产生明显的环境效益、社会效益和经济效益，改善金山湖水域的环境质量，从而使城市环境面貌得以改观，使人民群众的生活环境和生活水平不断提高；大大提升了镇江市水景观水文化，对镇江建设“海绵城市”“低碳城市”具有重要意义。

管节实验

2017年7月29日，光大海绵城市发展（镇江）有限公司、镇江市海绵城市建设指挥部、华北设计院、检测单位、监理单位等多家单位齐聚上海隧道构件分公司嘉松基地，现场观摩了镇江沿金山湖CSO污染综合治理工程DN4000大口径管节试验，从试验策划、管节生产到试验圆满结束历时三个多月，试验成果对大口径钢筋混凝土管道的设计、生产、施工具有重要的指导意义。

实验背景

镇江沿金山湖CSO污染综合治理工程包含沿金山湖配套截流主干管工程，管材为DN4000钢筋混凝土管，在金山湖水下，沿长江路自西向东近岸敷设，管道全长6.2公里，最大埋深近30m，采用水下曲线顶管施工。由于本工程管道管径超大，覆土超深、运行工况复杂，超出国标规定的管径上限，因此有必要进行管节相关性能的试验，为管道设计、生产、施工提供指导和依据。

实验内容

试验内容包括“管节内水压试验”、“管节外压荷载试验”、“管节接口水压试验”、“管节接口最大转角试验”四项内容、内水压试验压力为0.3MPa，外压试验裂缝荷载为220KN/m，破坏荷载为280KN/m，最大转角为0.3度。

转载： 中国市政华北总院海绵中心

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技术交流 | 雨水口的布置，你对了吗？

来源 ： 王文斌城建水业

导读

雨水口是城市排水系统中的重要组成部分，路面上的雨水首先经雨水口通过连接管流入排水管渠，其型式、间距及布置位置直接影响到一条市政道路在降雨过程中雨水收集效果、排放速度和积水程度。本文着重论述了在特殊道路纵坡设计条件下雨水口的布置形式，从工程实际中对这几种布置形式进行了比较和应用，并提出相应的建议。

01

前言

城市道路雨水、合流制排放系统主要由雨水口、管道、出水口、截流井等组成。雨水口是收集城市道路路面雨水的重要设施，一般布置于道路车行道边缘，起到收集、排除路面雨水的作用，科学合理地布置雨水口往往能够起到事半功倍的效果。否则，雨水口很难起到及时收集雨水的作用，即使路面上雨水径流量很大，而管道系统中却是非满流，甚至仅有少量雨水的现象，雨水排放效率低下；而且路面积水还会造成道路结构层的破坏，影响到车辆和行人的安全通行。

02

雨水口型式的选择

雨水口型式分为平箅式、偏沟式、联合式、立箅式四种，按箅数分为单箅、双箅和多箅，一般根据雨水流量大小、道路形式和坡度选用。

（1）偏沟式、立箅式雨水口适用于有侧石的道路, 其中偏沟式多用于无杂物堵塞情况的路段，而立箅式多用于杂物较多的路段。

（2）平箅式雨水口适用于无侧石的路面、广场、地面低洼积水处。

（3）联合式雨水口适用于有侧石、径流量较大且有杂物堵塞箅隙的地方。

（4）双箅、多箅雨水口多用于路面宽度较宽、道路下穿和道路最低点处。

03

雨水口的布置

雨水口布置应根据地形及道路形式确定，一般在道路的汇水点、车道边缘的一定范围内、低洼地段、人行横道上游、沿街单位出入口上游、靠地面径流的街坊或庭院的出水口均应设置雨水口，及时收集地面雨水径流，避免因排水不畅形成积水。雨水口还应避免布置在道路高点处、人行过街、无障碍通行的地点，一方面雨水口起不到收集雨水的作用，造成浪费，另一方面还会影响行人的正常通行。

雨水口的间距应按路幅宽度、汇水面积所产生的径流量、雨水口的泄水能力计算得出。雨水口的间距宜为25～50米, 低洼和易积水地段，应根据需要适当增加雨水口。坡段较短时可在最低点处集中收水，其雨水口的数量应适当增加。

雨水口的间距还应考虑道路的纵向坡度，当道路纵向坡度小于0.3％时，应当适当加密雨水口；当道路纵坡大于2％时，雨水流入雨水口少，沿途可少设雨水口，间距可大于50m。

工程设计中，为避免雨水沿道路侧石流行距离太长，减小对路面层的冲刷和对行人通行的影响，雨水口的间距一般为30～40米。通过计算若单箅雨水口不满足收水流量要求，可选用联合式、双箅或多箅式雨水口。

04

实例分析

《城市道路设计规范》中规定,当道路中心线纵坡度小于0.3％时,为保证路面排水,宜在道路两侧车行道边缘1～3m宽度范围内设锯齿形偏沟,或采用加密雨水口设置方式；在平坡路段全程设置（小）雨水口。此时雨水口数量一般均能满足雨水径流量要求，采用何种雨水口的布置形式，适合工程具体情况显得尤为重要。

某工程为开发区内一条老路改造项目，由于该路原为公路，纵坡多为平坡，占整个工程的80%。由于平坡段工程量大，雨水口布置形式对工程造价、施工周期有较大影响，设计时采用了四种雨水口布置方案。

（1）方案一：调整道路纵坡。在老路上通过加铺基层调整道路纵坡不小于0.3%，此时排水方式可按照常规要求布设雨水口。但由于道路为高填方，所处区域属于典型的软土地基，不宜对老路基造成太多的扰动，加铺基层势必增加或减少老路路基的静荷载和动荷载，因此不宜采用。

（2）方案二：维持道路纵坡不变，设置锯齿型偏沟。在两侧行车道边缘设置锯齿形偏沟，在保持道路中线、纵坡设计线与侧石顶面线平行的条件下，交替的改变侧石顶面线与路面边缘之间的高度，在最低处设置雨水口，使偏沟范围的路面纵坡度增大到0.3%以上，从而达到纵向排水要求，如图1所示。

图1：锯齿形偏沟剖面图

设置锯齿形偏沟，虽然能够保证纵向排水的要求，但施工比较麻烦，影响道路的美观，且在偏沟宽度范围内不利于车辆的平稳行驶，目前设计已较少采用。

（3）方案三：在车行道边缘设置连箅雨水口。雨水沿道路横向径流至道路侧石边，流入雨水口。每隔一段距离通过连接管接入雨水检查井，检查井根据管径按规范要求进行设置，但井间距不宜太长，可按道路纵坡大于0.3%常规设计时三个雨水口的间距确定，如图2所示。该方案虽能够及时有效的排除雨水，减少检查井数量，但采用的连续长距离排水边沟，影响道路边缘结构的稳定性，若采用钢筋混凝土结构，施工较为困难，周期长，不宜采用。

图2：连箅雨水口平面布置图

（4）方案四：加密雨水口和U型浅渠相结合形成全线地表径流截流体系。

首先，设置加密雨水口，除了在检查井处设置雨水口外，在每个井段中间增设一个雨水口，通过连接管串联至相邻的雨水口，然后排入雨水主干管，控制雨水口间距15～20米。

其次，在雨水口之间沿道路边缘全线设置U型浅渠，拦截输送地表径流至雨水口。并在两雨水口之间设置分水点，使横向入槽的雨水分别向两侧临近的雨水口就近排放，则U型槽长度不超过7.5～10m，以利于路面雨水的尽快排除，如图3所示。

图3：加密雨水口平面布置图

U型浅渠采用C40高强细石混凝土现场浇筑，浇筑成U型槽状，宽度为30cm，U型槽内径20cm，深度5～8cm，U型槽纵坡不小于0.3%。

从减少对老路路基的扰动、道路结构层的稳定、城市景观、工程造价和施工进度等方面综合考虑，最终采用了加密雨水口这种布置方式。

总结

城市道路排水工程是一个复杂、系统的工程，设计人员应结合工程实际情况，综合考虑各种因素, 这样才能使设计合理, 发挥工程建设最大效益。就雨水口布置而言，不同情形下其布置形式不尽相同，即使在同一种情况下，雨水口布置也有不同方案。设计人员不应忽略设计中的每一个细节，力求设计人性化、规范化、实用化、合理化。

文字采编 / 王文斌

编图排版 / 许云骅

校对审核 / 江军 高文乔

住房和城乡建设部

主办单位：

北京工业大学

哈尔滨工业大学

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