新聯(lián)路下沉式立交排水設(shè)計

張麗麗

(廣東省惠州市道路橋梁勘察設(shè)計院， 廣東 惠州 516001)

新聯(lián)路下沉式立交排水設(shè)計

張麗麗

(廣東省惠州市道路橋梁勘察設(shè)計院， 廣東 惠州 516001)

摘要:目前國內(nèi)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(jīng)成為城市內(nèi)澇的主要表現(xiàn)形式。盡快解決下沉式立交低洼路段的積水問題，是當(dāng)前城市暴雨治理工作的重點(diǎn)。以新聯(lián)路下沉式立交為例，闡述了技術(shù)參數(shù)的確定和雨水提升泵站的設(shè)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(guān)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(xiàn)標(biāo)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(shè)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(lián)路下沉式立交位于惠新大道西三環(huán)內(nèi)，采用主線下穿的菱形式互通立交。惠新大道下穿新聯(lián)路，主線直行方向車流通過下穿通道分離。新聯(lián)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(biāo)高均高于立交低點(diǎn)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(shè)置立交雨水提升泵站，將雨水提升后排入市政管網(wǎng)。

泵房位于新聯(lián)路立交惠新大道通道內(nèi)，為解決通道內(nèi)雨水排放而設(shè)置。泵站負(fù)責(zé)匯集通道內(nèi)路面雨水。采用兩側(cè)設(shè)置蓋板邊溝收集路面雨水，在最低點(diǎn)處通過DN800鋼管排至泵站集水池。雨水進(jìn)入集水池前設(shè)置沉砂池，沉砂池出口處設(shè)置濾網(wǎng)以攔截漂浮物。

圖1　新聯(lián)路立交效果圖

1　技術(shù)參數(shù)的確定

1.1　匯水面積的劃分

新聯(lián)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(fù)責(zé)匯集通道兩側(cè)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(qiáng)度按惠州市城市暴雨強(qiáng)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(nèi)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(shù)；q為暴雨強(qiáng)度(L/s·ha)；F為匯水面積(ha)。

(3)參數(shù)選擇

①考慮通道的重要性，并結(jié)合惠州當(dāng)?shù)亟涤昵闆r，暴雨重現(xiàn)期取T=10年，并按重現(xiàn)期T=20年復(fù)核泵的流量。

②綜合徑流系數(shù)：Ψ取0.9。

③地面集水時間t取5 min。經(jīng)計算，泵房設(shè)計流量Q=3 362 m3/h。

1.3　揚(yáng)程確定

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

雨水泵的設(shè)計揚(yáng)程根據(jù)設(shè)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(tǒng)的水頭損失及安全水頭確定[2-3]。經(jīng)計算，水泵揚(yáng)程H=12 m。

2　雨水提升泵站的設(shè)計

2.1　泵房間

水泵的選擇根據(jù)流量和所需揚(yáng)程等因素確定，宜選用同一型號，臺數(shù)不應(yīng)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(shè)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(fèi)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(jié)合工程的實(shí)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(shè)備進(jìn)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(jìn)入集水池前設(shè)置3.0 m×1.5 m沉砂池，沉砂高度1.0 m。沉砂池出口處設(shè)置濾網(wǎng)以攔截漂浮物。格柵采用FS 1 200×300粉碎型格柵機(jī)，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(jù)設(shè)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(yīng)不小于最大一臺水泵30 s的出水量[2]。

圖2　新聯(lián)路立交泵房平面圖

圖3　新聯(lián)路立交泵房剖面圖

圖4　沉砂池與格柵間

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)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(fēng)系統(tǒng)

雨水提升泵房內(nèi)采用軸流風(fēng)機(jī)機(jī)械通風(fēng)，軸流風(fēng)機(jī)型號選用T35-11型，風(fēng)量為4 263 m3/h，功率為0.18 kW。出風(fēng)口處設(shè)置防蟲鼠罩，其通風(fēng)換氣次數(shù)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(fēng)設(shè)施給池內(nèi)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(shù)由液位自動控制，當(dāng)液位達(dá)-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(dāng)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(yùn)行，并禁止水泵手動方式啟動。為防止同一臺水泵反復(fù)啟停，同一水泵的兩次啟動之間應(yīng)有一定的時間間隔，每臺泵1 h內(nèi)啟停次數(shù)不大于6次。

3　排水收集方式

下穿道路兩側(cè)設(shè)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(diǎn)K5+582.010處用DN700~DN800鋼管排至泵站集水池。在雨水進(jìn)入集水池前設(shè)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(shè)置濾網(wǎng)，用以攔截漂浮物。

4　結(jié)語

以新聯(lián)路下沉式立交的排水系統(tǒng)設(shè)計為例，重點(diǎn)闡述了排水系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)的確定和雨水提升泵站的設(shè)計方案。在設(shè)計立交排水系統(tǒng)時，要根據(jù)道路的特點(diǎn)和重要性，確定合適的參數(shù)和有效合理的排水方案，以保證排水系統(tǒng)的安全性。

[參考文獻(xiàn)]

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

[2]上海市建設(shè)和交通委員會.GB 50014-2006室外排水設(shè)計規(guī)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(shè)計規(guī)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(zé)任編輯：張凱兵)