地下排水工程系统的设计

摘要：论述了地下工程的排水形式与排水系统的特点及分类, 根据自己的实际经验提出了一些完善地下排水工程的设计方案，为地下排水工程的设计提供一些参考。

关键词：地下；排水工程

中图分类号： TU992.03 文献标识码： A

引言：随着城市建设飞速发展，土地资源日趋紧张，地下空间的利用越来越得到重视，地下空间不断得到开发，出现了越来越多的地下工程。由于地下工程所处的位置不同，所以其排水设计也就有其特殊之处。

1、地下工程的排水系统

地下工程的排水设计就是将工程中使用的污废水收集后排放到室外。根据所排污水的性质，地下工程的排水可分为生活污水、生活废水、生产废水（包括机械废水）、消防废水以及洗消污水。

排水系统的特点

地下工程内应设集水池和提升泵。其污废水需经重力管道排到集水池，然后由水泵提升到室外地面窨井。 地下工程的排水点应相对集中。它的排水管道一般埋设于地下混凝土底板中，管道敷设不宜过长，以防堵塞。因此排水点不宜分散，在无法集中时应分散设排水提升设备。 地下工程中应考虑消防废水的排放一方面可保证消防设备的正常运行，另一方面可保证人员的疏散，以减少损失。 由于地下工程内生活粪便污水排放量较少，不宜分流，以防污水在集水池中沉积，无法提升。

1.2 排水系统的分类

生活污水系统，它包括卫生间和盥洗室的粪便污水和生活洗涤废水。人防洗消污水系统，主要指人防工程人员和建筑部门冲洗、消毒的排放污水。废水系统，它用于各种生产废水、消防废水等的收集、排放。作为生活污水，在室外必须经化粪池处理后再排入市政污水管网；厨房、食堂以及油库的废水，须经隔油池处理后才可排放；地下室的浴室废水，须在室外设毛发聚集器后再接入窨井。 在建筑布置时，可将用水设备直接布置在集水池上，以便排水，并尽量将集水池设在排水点附近。

2、排水管道的设计

地下多层的工程，上部的排水管道可设在楼板下，尽量贴梁布置；地下最底层的排水管可直接敷设在混凝土底板内。由于管道为掩蔽埋设，管道必须保证有足够的坡度坡向集水池，同时必须防止管道敷设过长而穿出地板。管道埋深过大后，接入集水池的深度也大，这样也减小了集水池的有效容积。其水平管一般可采用生活污水的标准排水坡度。厕所间可设在污水集水池上，以缩短管道长度，便于污水排放。当废水的管道敷设较长时，应在管段上设清扫口，间距不宜大于10m。为减少管道的埋设深度，地漏采用直埋式或方型铸铁地漏，或分设集水池。所有的集水口均应设水封，防止臭气从管道中跑出。机械设备的排水，应采用漏斗接至排水管道，间接排水。为保证管道水流畅通，排水管道交叉连接时，尽量采用45°三通或90°斜三通和四通。排水管道的水力计算同地面建筑。埋设在底板内的水平横管，检修有一定的困难，宜适当放大管径或加大管道坡度。3.集水池的设计

3.1集水池容积的确定

污水集水池的容积与流入的污水量、水泵的工作情况有关。一般来说，集水池的容积不小于最大一台水泵5min的出水量;对于分散的集水坑，其容积可不小于水泵3min的出水量，或水泵每小时启动次数不超过6次。值得注意的是，地下工程内集水池的容积也不宜大于平均日污水量的一半。为保证消防电梯在消防时的正常运行，在消防电梯的井底旁应设集水井，其容积不小于2m³，相当于2支水枪3.3min的流量。地下室的消防也可利用消防电梯井旁的集水井排水。对于有消防给水要求而又无消防电梯的地下室，也应设消防排水，其容积应不小于2m³。

3.2 集水池的设计

3.2.1集水池必须有一定的有效水深。在设计中要防止池面积大、池的深度浅及排水管淹没倒灌现象。池的超高可取得大些，一般0.3～0.5m。

3.2.2集水池内还就设水位指示装置、检修孔口，对有大块杂质的污废水，还应在集水池入口设格栅等设备。

3.2.3集水池底应设集水坑，坑深一般0.4~01.5m左右。在仅排废水的集水池池底须有0.1～0.2的坡度坡向吸水井。

3.2.4 密闭盖板的集水池应设通气管，避免水泵开启后产生负压，破坏水封。污水池的通气管宜直通室外。人防工程中的通气管在接出有困难时，可将其就近接入排风管。

3.2.5从卫生和环保的要求出发，生活污水集水池应远离生活给水池，一般应保证8m以上的距离。

3.2.6专用消防集水池应尽量设在走道的顶端，采用盖板封住上部。消防排水应尽可能考虑设地漏将水集中到废水坑。

4、施工准备

4.1施工前，应根据施工需要进行调研并收集资料。

4.1.1调查现场地形、地貌、现有建筑物、构筑物的情况,及开挖范围内的各种管线并标注在总平面图中;

4.1.2核对工程地质和水文地质资料,制定降排水方案;

4.1.3调查交通运输条件,对施工运输便道进行方案补选;

4.1.4调查施工用水、供电、排水及环境条件,拟定现场用水,临时用电及环保方案;

4.1.5调查当地气象、水文资料;

4.1.6调查当地工程材料、施工机械供应状况。

4.2施工前应编制施工组织设计。施工组织设计内容包括：工程概况、规模、特点、施工平面布置图、施工部署和管理体系、质量目标设计、施工方案及技术措施、安全、文明施工、环保、节能降耗措施以及辅助配套的施工措施。开工前对关键施工部位应分别编制具体的施工方案。

4.3施工测量放线：

4.3.1施工前，对设计方提供的控制桩,建设单位应组织有关单位向施工单位进行现场交底;施工方依据设计图纸，首先在施工现场定出埋管沟槽位置，同时设置高程参考桩。

4.3.2临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩经过复核方可使用，且应经常校核。

4.3.3开槽铺设管道的沿线临时水准点，每200m不宜少于1个。

4.4沟槽开挖：地下给水管道沟槽断面可采用直槽、梯形槽、混合槽等形式,并应符合下列规定:

4.4.1两条或两条以上管道埋设在同一管沟内合槽施工，宜从流向的下游向上游，逐段开挖。

4.4.2不良地质条件下开挖混合槽时，应编制专项施工方案，采取切实可行的安全技术措施。

4.4.3合槽开挖应注意机械安全施工。

4.4.4沟槽外侧应设置截水沟及排水沟，防止雨水浸泡沟槽，且应保护回填土源。

4.4.5沟槽支护应综合考虑沟槽的土质、地下水位、开槽断面、荷载条件等因素,按设计要求进行支护。

4.4.6开挖沟槽堆土高度不宜超过1.5m，且距槽口边缘不宜小于0.8m。

4.4.7沟槽开挖、人工清槽整平及槽底地基处理，应配置安全梯上下沟槽边坡稳固后进行。

4.4.8不良土质地段沟槽开挖，应采取有效的护坡和防止坍埋沟槽的技术措施。

4.4.9管道沟槽底部的开挖宽度,宜按下列算式计算：B=D1+2(b1+b2+b3)算式中：B—管道沟槽底部的开挖宽度，mm;D1—管道结构的外缘宽度，mm;b1—管道一侧的工作面宽度,mm;b2—管道一侧支撑厚度，可取150~200mm;b3—现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度，mm。

4.4.10可采用坡度板控制槽底高程和坡度。

4.5排水管道的安装

管道安装前，管及管件摆放的位置便于起吊及运送和现场施工。沟槽地基、管基质量检验合格后管道方可安装。现以球墨铸铁管的安装为例简述管道的安装要求：

4.5.1管道安装时从上游开始，承口朝向施工前进的方向进行。

4.5.2采用橡胶圈柔性接口的球墨铸铁管，承口的内工作面和插口的外工作面须光滑，轮廓清晰，避免在施工中出现接口密封不严漏水的后果。

4.5.3沿直线安装管道时，接口的环向间隙应均匀，承插口间的纵向间隙不应小于3mm。

4.5.4管道进入沟槽后，应避免与沟槽支撑及槽下的管道相互碰撞。

4.5.5直径在DN 200mm以下管材的移动和下槽，可用人工完成。大口径管道用轮胎式起重机吊装。

4.5.6球墨铸铁管安装轴线位置允许偏差在±30mm，高程允许偏差在±20mm。

5、结束语

随着技术的更新和新型材料的使用，必将为地下排水工程施工注入新的活力，提供更大的施工操作空间，促使其迈向一个更高的台阶。

参考文献：

[1] 李常瑜. 浅析建筑给水排水工程与节能. 给水排水，2008年S1期

[2] 赵世明. 我国建筑排水技术的要点与进展.给水排水，2012年6期

[3] 唐炜，沈丰，张灵远. 对规范“建筑物内排水系统污废分流”条文规定的探讨. 给水排水，2009年7期