新聯路下沉式立交排水設計

張麗麗

(廣東省惠州市道路橋梁勘察設計院， 廣東 惠州 516001)

新聯路下沉式立交排水設計

張麗麗

(廣東省惠州市道路橋梁勘察設計院， 廣東 惠州 516001)

摘要:目前國內下沉式立交的使用狀況存在較多問題，其中下沉式立交積水已經成為城市內澇的主要表現形式。盡快解決下沉式立交低洼路段的積水問題，是當前城市暴雨治理工作的重點。以新聯路下沉式立交為例，闡述了技術參數的確定和雨水提升泵站的設計方案以及雨水的收集方式。最后，指出了雨水提升泵站在下沉式立交排水中的重要性。

關鍵詞：下沉式立交；立交排水；雨水提升泵站

中圖分類號：TU99

文獻標志碼：碼：A

文章編號：號：2095-4824(2015)03-0066-03

收稿日期：2015-03-11

作者簡介：張麗麗(1981-)，女，吉林省扶余人，廣東省惠州市道路橋梁勘察設計院工程師，碩士。

Abstract：At present, there exist many problems in the use of overpass, where the sinking waterlog has become the major form in urban overpass. To solve the waterlogged problem of overpass at low-lying sections as soon as possible has become the emphasis of current city rainstorm management. Taking the overpass on Xinlian Road as an example, this paper describes the selection of the design parameters, the design of stormwater pumping station and the collection way of stormwater drainage. Finally, the importance of stormwater pumping station for sinking overpasses is pointed out.

新聯路下沉式立交位于惠新大道西三環內，采用主線下穿的菱形式互通立交。惠新大道下穿新聯路，主線直行方向車流通過下穿通道分離。新聯路下沉式立交的范圍：K5+184.61~K5+921.692。立交效果圖見圖1。由于下游水體水位及周邊管渠標高均高于立交低點高程，雨水無法重力排出，周邊也沒有條件修建蓄水池，故必須設置立交雨水提升泵站，將雨水提升后排入市政管網。

泵房位于新聯路立交惠新大道通道內，為解決通道內雨水排放而設置。泵站負責匯集通道內路面雨水。采用兩側設置蓋板邊溝收集路面雨水，在最低點處通過DN800鋼管排至泵站集水池。雨水進入集水池前設置沉砂池，沉砂池出口處設置濾網以攔截漂浮物。

圖1　新聯路立交效果圖

1　技術參數的確定

1.1　匯水面積的劃分

新聯路下沉式立交排水采用高水高排、低水低排的原則，盡可能減少排入雨水泵站的匯水面積。下穿通道泵房負責匯集通道兩側從K5+285~K5+860，總計長度L=585 m，寬度B=29.85 m的路面雨水，面積為F=585×29.85/10 000=1.75 ha。

1.2　雨水量計算

(1)暴雨強度按惠州市城市暴雨強度公式計算，計算公式如下：

(1)

式中：t為降雨歷時(min) ，t=t1+t2；t1為地面集雨時間；t2為管內流行時間(min)。

(2)雨水量計算公式：

Q=Ψ·q·F

(2)

式中：Q為雨水量(L/s)；Ψ為綜合徑流系數；q為暴雨強度(L/s·ha)；F為匯水面積(ha)。

(3)參數選擇

①考慮通道的重要性，并結合惠州當地降雨情況，暴雨重現期取T=10年，并按重現期T=20年復核泵的流量。

②綜合徑流系數：Ψ取0.9。

③地面集水時間t取5 min。經計算，泵房設計流量Q=3 362 m3/h。

1.3　揚程確定

為了保證下穿式立交不發生雨水積水和地下水的滲入，泵站必須嚴格控制水位[1]。

雨水泵的設計揚程根據設計流量時的集水池水位與出水井水位差和水泵的管路系統的水頭損失及安全水頭確定[2-3]。經計算，水泵揚程H=12 m。

2　雨水提升泵站的設計

2.1　泵房間

水泵的選擇根據流量和所需揚程等因素確定，宜選用同一型號，臺數不應小于2臺，不宜大于8臺。立交道路的雨水泵房可視泵房重要性設置備用泵[2]。

雨水泵站較多選用單級、單吸、蝸殼式混流泵，形式為臥式上出水(水平出水)的干式泵， 或選用潛水泵。選用干式泵的泵站相對于潛水泵占地面積較大， 但后期管理費用較低; 潛水泵的單臺造價相對于干式混流泵要高。兩種不同型號的泵各有利弊。

結合工程的實際情況，在占地面積受限的情況下，泵站采用安裝600HQB-50型潛水混流泵3臺，每臺泵流量Q=1 681 m3/h，H=12 m，兩用一備。

泵房位于渠化島下，采用下沉式，由沉砂池、格柵間、集水池、泵房間、泄壓井及變配電間等組成。泵房入口與室外檢修道一平，高出地下通道地坪0.2 m。

泵房高度h=6.2 m，泵房入口走道b×H=2.1 m×2.7 m，滿足設備進出的需要。立交泵房的平面圖和剖面圖分別見圖2和圖3。

2.2　沉砂池與格柵間

在雨水進入集水池前設置3.0 m×1.5 m沉砂池，沉砂高度1.0 m。沉砂池出口處設置濾網以攔截漂浮物。格柵采用FS 1 200×300粉碎型格柵機，單臺重800 kg。沉砂池與格柵間的具體布置詳見圖4。

2.3　集水池

集水池的容積根據設計流量、水泵能力和水泵工作情況等因素確定，雨水泵站集水池的容積應不小于最大一臺水泵30 s的出水量[2]。

圖2　新聯路立交泵房平面圖

圖3　新聯路立交泵房剖面圖

圖4　沉砂池與格柵間

根據現場實際情況，集水池有效容積V=L×B×h=6.8×5.3×1.5=54.06 m3。

2.4　通風系統

雨水提升泵房內采用軸流風機機械通風，軸流風機型號選用T35-11型，風量為4 263 m3/h，功率為0.18 kW。出風口處設置防蟲鼠罩，其通風換氣次數為5次/h，雨水提升泵房集水池在清理和檢修時，使用臨時送排風設施給池內換氣，在確保安全的條件下方可下池。

2.5　水位控制

潛水混流泵開啟臺數由液位自動控制，當液位達-3.90 m時，自動啟泵1臺，液位上升到-2.90 m時開啟另1臺水泵；當液位下降回-3.90 m時，自動停止1臺水泵，集水池水位低于-4.40 m時，水泵全部停止運行，并禁止水泵手動方式啟動。為防止同一臺水泵反復啟停，同一水泵的兩次啟動之間應有一定的時間間隔，每臺泵1 h內啟停次數不大于6次。

3　排水收集方式

下穿道路兩側設置60 cm×60 cm大小的蓋板邊溝(蓋板邊溝坡度按路面坡度，但不小于0.5%)，用以收集路面雨水，在最低點K5+582.010處用DN700~DN800鋼管排至泵站集水池。在雨水進入集水池前設置3.0 m×1.5 m沉砂池，沉砂高度1.0 m。在沉砂池出口處設置濾網，用以攔截漂浮物。

4　結語

以新聯路下沉式立交的排水系統設計為例，重點闡述了排水系統的技術參數的確定和雨水提升泵站的設計方案。在設計立交排水系統時，要根據道路的特點和重要性，確定合適的參數和有效合理的排水方案，以保證排水系統的安全性。

[參考文獻]

[1]北京市市政工程設計研究總院.給水排水設計手冊城鎮排水[M].北京: 中國建筑工業出版社，2004.

[2]上海市建設和交通委員會.GB 50014-2006室外排水設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[3]中華人民共和國水利部.GB 50265-2010泵站設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2011.

Drainage Design of Sinking Overpass on Xinlian Road

Zhang Lili

(SurveyandDesignInstituteofHuizhouRoadandBridge,Huizhou,Guangdong516001，China)

Key Words：sinking overpass; drainage of overpass; stormwater pumping station

(責任編輯：張凱兵)