浅谈覆土式地下车库室外地面排水管道设计

【摘要】由于土地资源的紧张及土地规划对建设项目容积率的限制，在建筑设计时，更多的采用具有人防功能的覆土式地下车库。随着覆土式地下车库越来越多，车库面积越来越大，覆土厚度成为影响覆土式地下车库发展的主要因素，当覆土厚度过大，板厚加大，梁柱加大，地下室空间层高减小，建筑投资剧增。我们应该探讨了覆土式地下车库覆土厚度最低要求、覆土厚度与结构顶板调坡的关系、结构顶板排水沟的设置，以及覆土层中雨水、污水管道的平面布置、排水管道与地面绿化的关系等。

【关键词】覆土式地下车库；覆土厚度；盲沟排水

一、前言

随着城市化进程的快速发展和房地产业的高速发展，防空地下车库迎来了前所未有的发展机遇，但同时也将面临发展过程中出现的各种问题，其中，覆土厚度成为影响覆土式地下车库发展的主要因素。覆土厚度是指设计地面与地下室结构板顶高差。影响覆土厚度的主要因素有：人防要求、绿化要求、防冻要求、排水要求等。

二、影响覆土厚度的因素

1、人防要求的覆土厚度

结合民用建筑修建防空地下室是我国建设城市防御体系的重大战略任务，《中华人民共和国人民防空法》第二十二条规定：城市新建民用建筑，按照国家有关规定修建战时可用于防空的地下室。《人民防空工程战术技术要求》按可能受到的空袭威胁程度将人民防空工程划分为甲、乙两类。甲类防空地下室设计必须满足其预定的战时对核武器、常规武器和生物武器的各项防护要求，防空地下室结构应能承受常规武器爆炸动荷载和核武器爆炸动荷载的分别作用；乙类防空地下室设计必须满足其预定的战时对常规武器和生物武器的各项防护要求，防空地下室结构应能承受常规武器爆炸动荷载的作用。[1]钢筋混凝土顶板厚度应按以下规定要求：乙类防空地下室的顶板防护厚度不应小于250 mm；甲类防空地下室，防核武器抗力级别5级，顶板最小防护厚度为640 mm。一般情况下，甲类防空地下室钢筋混凝土顶板厚度不会做到640 mm，常常设计成250 mm板厚，这种情况下，覆土厚度就需要546 mm，即（640- 250）× 1.4。[2]

2、绿化要求的覆土厚度

在地下车库顶板上种植植物，覆土的重量必须满足荷载规范要求。否则地下车库可能出现裂纹并引地下车库顶板漏水，严重的还可能会造成坍塌事故。因此，地下车库顶板植物种植必须首先保证结构承重和车库顶板防水构造要求。不同的植物对覆土的厚度的要求也不相同，草坪：150～200mm，小灌木：350～500mm，大灌木：700mm，大乔木：1500mm，小乔木：1000mm。

3、防冻要求的覆土厚度

一般通过测量土壤最小冰冻深度来确定了覆土厚度。在北京地区，土壤最小冰冻深度为850 mm，则要求的最小覆土厚度为850 mm。同理，黑龙江伊春的最小覆土厚度为2 900 mm；包头地区的最小覆土厚度为1500 mm。

4、管道要求的覆土厚度

各种工程管道所要求的最小覆土厚度是影响最终最小覆土厚度的主要因素。

管道覆土厚度由地面车行荷载、土壤冰冻深度、排水需求深度决定。一般情况下，直埋管线的最小覆土厚度在0.7～ 0.8 m，只有10 kV以上的直埋电缆的最小覆土厚度为1.0 m。影响排水管要求的覆土厚度的主要因素：起点最小埋深、排水坡度、排水管径。此时根本不能考虑与其他管线交叉的影响因素。排水管要求的覆土厚度是影响覆土式地下车库覆土厚度的主要因素。[2]

三、排水管要求的最小覆土厚度

排水管道一般又都是大管径的重力流管道，排水需要一定坡降。通常情况下覆土层内除雨水和污水管道外，还可能敷设给水及电信电力等其它专业管道，各种管线的交叉又在所难免。如何在保证坡降，满足覆土高度的前提下组织好雨污水管线，成为负责管线综合设计人员为头痛的问题。[3]如果用常规设计方式设计种植屋面排水管道，必然造成覆土厚度过大，板厚加大，梁柱加大，地下室空间层高减小，建筑投资剧增。

有消防车通行要求的地下室顶板，其污水管最小覆土为0.7 m。万郡大都城一期周边污水管外底最小埋深应为； H1= 0.7+ 0.315=1.015（m），其中0.315m为污水管外径。该污水管坡至地下室边界时，其外底埋深应为：H2= 1.015+ 0.450= 1.465（m），其中：0.450m为该污水管的坡降，以管长150 m，坡度0.003计算。H2= 1.465 m这个数并不是地下室顶板的最小覆土厚度，它只是地下室顶板上允许敷设污水管道的空间高度。在深入了解种植屋面详细构造后，才能确定真正的覆土厚度。在大多数工程中，H2=1.465 m这一数据已经很难让建筑师、结构师和经济师接受，因为它已经超出了人防、绿化、冰冻（非寒冷地区）要求的最小覆土厚度太多。[2]

四、种植详细构造

对种植屋面来说，覆土层下的结构板面是否需要排水，不同的地域有不同的要求。在南方多雨地区，年均降雨量超过800 mm，由于地下室顶板为非渗透层，下渗水分到达顶板后即滞留在顶板上，不能继续下渗，滞留过多即造成积水。如果顶板长期积水，轻则会造成植物烂根枯萎，重则可能会导致屋顶渗漏。[4]但在北方少雨地区，情况不一样，包头地区属于大陆性中温带半干旱季风气候，年均降雨量312毫米，即便人工浇灌也不会长期饱和，可以不考虑排水设施。一期构造做法为从上往下各层依次为：①种植土层，最小厚200～ 300 mm；②土工布过滤层；③蜂窝型塑料保水排水格片，厚12 mm；④刚性防水层，厚40 mm；⑤白灰砂浆隔离层，厚10 mm；⑥卷材防水层（防根穿刺卷材），厚1.5～3 mm；⑦涂膜防水层，厚1.5 mm；⑧刷基层处理剂一遍；⑨ 1∶3水泥砂浆找平层，厚20 mm。⑩现浇屋面板，结构调坡2%～ 3%。

从以上数据可知，从土工布过滤层至现浇屋面板的厚度为86.5 mm，这个区域不允许敷设污水管道。故最小覆土厚度应为：H3= H2+ 0.0865= 1.552（m）。

五、盲沟排水

种植屋面常规构造的第3层为蜂窝型塑料保水排水格片，厚度为12 mm，其作用是排除地面少量渗水。利用盲沟排雨水可以避免雨水和污水相互交叉的难题。具体措施为：借鉴足球场草坪排水的方法，在蜂窝型塑料保水排水格片上按5 m间隔满铺一层 100 mm网状塑料排水盲沟，其上铺设渗透性较好的砂、石、土壤等材料，使大量雨水通过盲沟排至地下室边界。在地下室边界外铺设大管径的雨水管接纳盲沟雨水。[2]

通过塑料盲沟排水，污水管道要求的最小覆土厚度应为：H4= H3+ 0.1= 1.652（m）。盲沟排水对地面铺垫的做法有严格要求，不允许大面积铺设不透水面层，有条件的情况下，每间隔4 m设渗透沟代替地面雨水口，同时地面坡向渗透沟。

五、结论

综上所述，排水管线的合理排布与优化设计直接影响着地下车库的造价，直接影响着整个项目的结构、绿化等相关设计，因此，做好覆土式地下车库室外地面排水管道设计这项工作应该引起房地产开发单位的足够重视。

参考文献

[1]曹继勇，张尚根.人民防空地下室结构设计[M].北京：中国计划出版社，2006，10―14.

[2]张忠林. 覆土式地下车库室外地面排水管道设计[M]. 给水排水，2010，71―73.

[3]李颖莉，向英，温凯.郭艳芬大型住宅小区地下车库排水设计探讨[M].建筑材料装饰，2014（2）下半刊：60―61

[4]王惠梅]. 浅析住宅小区地下车库顶板上的绿化设计[M]. 福建：林业勘察设计2010（1），113―115