淺談市政排水設計中管線交叉的問題

江門市市政工程設計院有限公司 廣東江門 529000

摘要：排水管道系統(tǒng)是市政工程的重要組成部分，其特點有管徑一般比其他市政管線大，基本上采用重力流，占據(jù)的地下空間較大以及避讓其他管線的靈活性較差。在城市排水系統(tǒng)的改造過程中，不可避免的會與其它已建管線發(fā)生交叉問題。由于排水管道是重力管道，加上已建管線上、下游標高條件的限制，當發(fā)生高程上的沖突時，難以通過調整排水管道的標高來主動避讓其它已建管線。因此，處理管線的交叉問題是排水設計中一個普遍存在的難題。本文主要通過一個排水改造工程實例來談談對管線交叉問題的見解。

關鍵詞：市政；排水；設計；管線；交叉；處理；見解

一、工程概況

本工程是一個交叉口的雨水改造工程，項目位于江門市蓬江區(qū)建設路與雙龍大道交叉口，南北走向的為建設路，東西走向的為雙龍大道及白石大道。建設路兩側均已建有2.0m×1.6m排水方渠，由北向南排，最終排至天沙河；雙龍大道已建有1.5m×2.0m方渠，由西向東排至建設路西側2.0m×1.6m方渠；白石大道已建有4.0m×2.2m方渠，起于建設路東側，由西向東沿白石大道排至天沙河。建設路現(xiàn)狀（由西向東）依次敷設有通信管線、DN400給水管、通信管、DN1200給水管、DN400給水管、電力管線等市政管線，這些管線均與擬建方渠在高程上有沖突。

二、設計方案

經(jīng)征詢相關部門的意見后，本設計擬建2.5m×2.0m方渠，向西接雙龍大道已建1.5m×2.0m方渠，向東延伸至白石大道現(xiàn)狀4.0m×2.2m方渠，把部分雨水通過白石大道的方渠排走，縮短排水距離，減輕建設路兩側方渠的排水壓力，使雨水盡快排出。本次擬建方渠與建設路已敷設的給水、電力、通信等管線均在高程上有沖突，是本項目需要解決的難題。設計方案詳見圖一。

圖一

圖二

三、本方案涉及管線交叉的情況

（1）Y1-Y2段有現(xiàn)狀通信管線與擬建方渠交叉，標高上無沖突，對方渠的實施無影響。

（2）Y3-Y4段有現(xiàn)狀DN400給水管及通訊管線與擬建方渠交叉，占據(jù)擬建方渠上部有效斷面1/4處。

（3）Y4-Y5段有現(xiàn)狀DN1200給水管橫穿擬建方渠，占據(jù)擬建方渠上部有效斷面1/2處。

（4）Y5-Y6段有現(xiàn)狀DN400給水管橫穿擬建方渠，位于擬建方渠中部。管線交叉情況詳見圖二。

四、管線交叉（標高沖突時）的一般處理方法

管線的豎向避讓原則是：新建管道讓已建管道、壓力管線讓重力管、可彎曲管線讓不易彎曲管線、支管讓干管、小管徑讓大管徑、臨時管道讓永久管道。

管線交叉，標高沖突時一般有下列幾種處理方法：

（1）小管徑替代

通過水力計算，將一根管徑較大的排水管用幾根管徑較小的排水管替換掉，通過降低管頂標高，讓交叉的管線沖排水管上方通過。為減少堵塞，替換管管徑不應小于300mm。

（2）更換管材

通過采用粗糙系數(shù)較低的管材（如塑料管 n=0.01）替代粗糙系數(shù)較大的管材（如混凝土管 n=0.013），一般可以縮小一個管徑級別以獲得更加寬裕的豎向空間來避讓交叉管線。

（3）改變橫截面

用方渠替代較大的圓管，通過水力計算將較大的圓管斷面等效為方渠斷面，并適當壓低方渠高度，增加方渠的寬度以獲得避讓交叉管線的空間。若交叉條件比較苛刻，還可以通過特殊的結構設計方式將方渠頂板厚度減小。

（4）交匯井法

在其它管線與排水管交叉的地方設置一座交匯井，交匯井的尺寸根據(jù)交叉管線占據(jù)的空間作相應放大，井內砌筑流槽以減少對水力條件的影響。穿越于井內的其它管線加上必要的保護措施后按原標高從井內通過。

（5）倒虹法

當以上幾種方法的處理效果不理想，并且排水管上、下游具備高差條件（能滿足倒虹的水力損失）時，可采用倒虹的方法避開障礙物。但倒虹管的缺點也比較突出，如容易堵塞、養(yǎng)護不便等。因此，在設計倒虹管時應注意以下幾點：○1倒虹管內設計流速不小于0.9m/s，也不應小于進水管內流速。○2倒虹管內流速達不到0.9m/s時，應加定期沖洗措施，沖洗流速不小于1.2m/s。○3管徑一般不小于200mm，并應通過計算確定。○4位于倒虹管進水井前的檢查井應設置沉泥槽。

五、本設計方案采取的方法

由于通信、電力等管線埋深較淺，遷改工程量不大，經(jīng)業(yè)主組織相關管線部門研討后，決定將這些管線遷移至方渠頂部通過。遷改后管頂覆土厚度達不到0.7m的，采取混凝土包封加固處理。

經(jīng)本地水司部門研討確定，由于DN400給水管的給水功能已由其它給水管替代，本次將與方渠有沖突的DN400給水管切除處理。

最后比較棘手的是DN1200給水管，其管底位于擬建2.5m×2.0m方渠的中間位置。由于本段擬建方渠上、下游均為現(xiàn)狀方渠，且標高富余達不到倒虹所需的水頭損失要求，無法采用倒虹法避讓給水管。經(jīng)與水司部門研討，綜合各方面因素后，決定將DN1200給水管遷移，以管頂0.7m覆土厚度控制給水管管底標高。給水管遷移后加大了與擬建方渠的豎向距離，本次采用改變橫截面的方法將2.5m×2.0m的方渠斷面用4.0m×1.0m代替，并放大坡度以獲得相同的排水能力。為配合DN1200給水管的遷移工作，4.0×1.0方渠應分段施工。施工完給水管東側的渠段后，在其上方新建一段DN1200給水鋼管，與前后段給水管銜接好后，再將原樣DN1200給水管截斷，最后施工給水管西側的方渠。

六、結語

市政道路下埋設著多種的管線，由于歷史、規(guī)劃、監(jiān)管等種種原因，這些管線的敷設往往沒有與道路建設同步完成。或新增、或先建、或后建、或由地上改為地下敷設等，造成管線錯綜復雜、走向隨意的局面，給后期的道路維修、排水改造的等工程帶來很大的麻煩。在排水改造工程的設計中，這些管線與排水管交叉的問題依舊無法避免，仍然是排水設計工作者需要解決的難題。

參考文獻：

[1]《室外排水設計規(guī)范》（GB 50014-2006）2014年版

[2]《給水排水設計手冊 第5冊 城鎮(zhèn)排水》

[3]《給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)》嚴煦世、劉遂慶主編