老城區雨污分流改造勘察設計方案淺析

車東昇

（中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西 西安710068）

0 引 言

陜西省涇陽縣老城區位于涇干鎮，有較完整的合流制排水管渠。現狀排水通過城區南部現狀污水廠進行處理，少部分直排涇河。

隨著縣城城鎮化不斷加快，合流污水量大幅增長，污水處理廠處理能力已不能滿足要求。加之配套管網年久失修，排水不暢，部分污水溢流進入涇河，影響涇河水質。

隨著近年相關環保法律法規的發布，需對老城區雨污分流予以改造。該項目的實施對提升改善涇河水環境，以及加速涇河新城的發展具有重要意義。

1 項目概況

該項目范圍為原點大道以南、吉元大街以東、南環路以北、秦漢大道以西區域，總規劃面積約612 hm2。工程內容包含勘察、設計兩部分。勘察部分包含地勘、管勘、排水管道檢測與評價；設計內容主要為范圍內的雨、污水分流制管道設計。

該項目還包含現狀道路管網改建，以及規劃道路新建管網。主要包含：現狀道路34 條，規劃道路3 條，現狀改造長度35.6 km，新建長度19.1 km；現狀利用管道18.6 km，新建管道長度76.7 km。

2 現狀分析

2.1 現狀道路

涇干鎮區域內共有現狀城市道路32 條，總里程約33.5 km。城區內現狀道路主要為次干路、支路。紅線寬度較窄，路面老化，系統不完善，配套管網缺失，功能不明確，交通能力不足等現象，難以支撐現代化城市發展的需要。

現狀道路部分與規劃路網重合，但紅線寬度不足，部分與規劃路網不重合。

2.2 現狀管網

目前項目區域內排水為雨、污水合流管道，南北向主要通過吉元大街、北極宮大街、秦漢大道等道路自北向南轉輸，現狀管徑d800～d2000 mm。南北向污水除秦漢大道外其余道路現狀污水均通過東、西向道路轉輸進入現狀污水處理廠。現狀合流制管網管徑普遍偏小，且流向雜亂。現狀合流管長度25.3 km。

現狀主干管線主要分布于人行道下，車行道下沿道路管線較少，管線比較雜亂，現狀電力線主要以架空方式為主。

3 重難點分析

該項目為老城區現狀管網改造項目，規劃路網與現狀部分不重合，現狀紅線寬度小于規劃寬度，且城區道路狹窄施工條件有限，實際實施難度較大。其難點分析如下：

（1）整體方案在保證現狀污水排入現狀水廠，現狀雨水通過三個排出口主干管進入涇河的情況下，與遠期整體排水規劃結合，保證遠期建設路網時，此次改造過的排水管線無需再次建設。

（2）改造方案需保證現狀城區居民正常生活及出行，工藝應盡量降低對現狀破壞，對居民的影響。

（3）改造范圍為整個片區。施工期間整個片區交通會癱瘓，設計方案結合工藝、交通導改尤為重要。

4 改造總體方案

該項目改造總體設計思路及原則如下：

（1）污水主要沿用現狀合流制管道，通過部分新建、改建將現有管網依據污水專項規劃理順。

（2）按照近遠期結合的方式進行，近期保證污水全部排入現狀污水處理廠，雨水全部排入涇河。

（3）改造完成后，保證現狀城區排水暢通。此次改造范圍內的遠期道路按照路網規劃拓寬時，個別路段現狀利用的雨水無需再進行管線改擴建。

（4）對于現狀改造道路，結合管徑、埋深，以及道路現狀情況，有條件開挖的盡量開挖施工，開挖條件差的道路選擇非開挖工藝[1]。

（5）方案盡量少擾動現狀管線，除極個別無法避免的情況下，考慮對現狀管線進行遷改或保護。

4.1 現狀管線勘察及檢測

現狀管線勘察主要包含明顯管線調查、隱蔽管線探查。

明顯管線點調查：管線的埋深、管徑或斷面尺寸、管線材質、埋設方式等。

隱蔽管線探查遵循從簡單到復雜、方法有效、快速的原則，復雜條件應采用綜合方法。涇干鎮屬于老城區，其管線種類較多，管線分布零亂，特別是管線明顯點很少，檢修井內一般看不到管徑、埋深與材質。對這些地下管線進行探測時，根據不同地點選擇不同的方法和參數，提升精度要求。

管道檢測分為結構性病害檢測和功能性病害檢測。針對水量較少、埋深較淺、排空方便的采取管道CCTV 檢測；水量較大、排水困難的淹沒式管段、倒虹管等采取管道內窺聲納檢測。結構性病害主要包括：脫節、支管暗接、變形、錯口、滲漏、腐蝕、接口材料脫落、破裂和異物穿入等。功能性病害主要包括：沉積、結垢、障礙物、樹根和浮渣等。檢測完成后對現狀排水管網進行結構性缺陷名稱、代碼、等級劃分完整編制[2]。

4.2 雨污水分流改造方案

4.2.1 現狀管道利用

現狀管線本著能用盡用，降低工程造價的原則。

現狀管線管徑普遍偏小，雨水口多半已比較老舊，堵塞嚴重[3]。污水排污口基本已成型，若新建污水管道必然面臨分離排污口，增加施工難度。

綜合分析，管徑較大的少部分管道作為雨水管道使用，其余合流管作為污水管道使用。在管道資料基礎上篩除存在結構病害的管道，再篩除與雨污水專項規劃不一致的管道。

現狀利用管道長度18.6 km，管線利用率達75.3%。

4.2.2 近期及遠期排污

改造采用分步分批實施，近遠期結合的思路。近期完成現狀合流污水的分離，污水全部進入污水處理廠。遠期通過部分節點改建，將污水全部排至規劃污水處理廠。

為提高項目近期改造任務可實施性，且與規劃道路密切結合，整體將項目分為三期實施。

一期主要為待建區，在現狀城區改造范圍南部打通向南沿規劃路的雨水口主干管及污水處理廠主干管。

二期主要針對施工條件良好的主、次干路，將雨污水次干管布設于此類道路，完成城區絕大多數管網分流與規劃不重合或現狀寬度太窄，近期無法施工的道路，在排入主干路的節點設置截流井實現雨污分流。

三期針對現狀無路或與規劃線位不重合的道路，根據路網建設計劃，逐步實施，完善整個片區管網。

表1 為分期工程規模統計表。

表1 分期工程規模統計表

4.2.3 雨水管網設計

依據雨水專項規劃，將主干管布設于二期有施工條件道路改造范圍，并將現狀利用雨水管道串聯，城區雨水管道系統打通后，于南部改造邊界經過一期雨水排出口主干管，排入涇河。

4.3 施工工藝

新建管道的位置及施工工藝選擇，對工程總體施工難度及投資影響較大。

施工條件如下：

（1）現狀道路斷面較窄，兩側多為臨街店鋪，人行道最寬為3.5 m 左右，管線種類復雜，集中于人行道下。

（2）人行道下已無空間布設管線，人行道開挖對兩側房屋影響較大；架空電力線纜需要遷改，施工期供電受影響較大；路燈、綠化行道樹需要移栽及恢復，投資增加較大。

改造管線敷設以明挖開槽施工為主，施工確有困難的路段，采用頂管施工。

整體明挖施工占78.2%，頂管施工占19.5%，鋼板樁支護占2.3%。

4.4 缺陷管道修復

根據排水管道檢測結果，針對設計范圍內的3級、4 級缺陷排水管網，采用非開挖修復方式處理。

設計采用管段整體原位固化法和點狀原位固化法對結構性缺陷進行修復。

對3 級、4 級破裂、變形采用管段式原位固化法進行修復；對支管3 級、4 級暗接、樹根等進行點狀原位固化法修復。對沉積、結垢等功能性缺陷管段采用清掏養護處理[4]。

4.5 初期雨水處理

方案一：增設初雨調節池。

該項目管網末端，涇河大道以南，涇河河堤以北，為規劃綠地，用地具備條件。為改善城市水環境，遠期結合用地規劃于雨水管網末端出口處，在排入涇河之前，在規劃綠地內增設初雨調節池。

方案二：

結合遠期城市規劃，于涇河大道南側規劃綠地、設置人工景觀水體作為氧化塘，過濾后排入涇河。在雨水進入景觀水體前，設置沉淀池對雨水進行初步物理沉淀，去除較大雜質、泥沙等。

4.6 交通導改

雨污分流工程涉及的道路現狀主要位于涇河新城老城區，其承擔的交通主要為過境交通功能及集散交通。

該項目施工期交通組織方案設計從宏觀和微觀兩個層面制定。

宏觀方面，主要從區域交通組織入手，結合現狀路網，通過采取在外圍道路重要交叉口設置繞行提示牌等交通管理措施，設置提醒車輛道路施工信息的標志，在進入施工道路區域之前，提前連續設置引導過境車輛駛入施工區域外圍道路上快速通過。

以先施工主干管原則、交通組織協調性原則和交通負荷均分原則將二期擬建道路分為兩個批次，不同施工期通過不同道路疏解交通。

微觀方面，根據施工先后順序，施工工藝、圍擋范圍等不同，分別進行交通導改方案設計，分為雙向四車道保通、雙向兩車道保通、單向通行、車行道暫時封閉等情況。

5 結 語

本文以陜西省涇陽縣老縣城為例，系統地闡述了項目的勘察設計過程，以及方案設計并對此類改造項目的難點進行分析，并從設計方案上對重難點進行解決。其內容可為類似項目提供案例參考。