聚丙烯塑料注塑成型模塊化生態碎石滲渠施工技術

曹祿彬

（金湖縣金維工程建設有限公司，江蘇淮安 211600）

0 引言

在城市化發展的進程中，地下水的排放與治理也是重要的一環，城市各類設施的不斷升降與完善，使得城市中形成復雜的地下排水管網。而排水管網是污水處理與再生利用、降雨污染控制與利用和城市水系聯結的重要紐帶[1]，但如今由于城市地下排水系統由于設計、施工以及管理等過程中各類原因，導致出現排水能力低下、排水效果不佳、區域積水等問題，嚴重影響城市交通以及人們的生產生活各個方面，進而會對城市經濟發展帶來一系列的影響。

針對以上出現的問題，在城市排水方面，由于城市中資源相對集中，對于城市排水系統的設計應該嚴格的把控，在排水系統的設計過程中要符合當地需求[2]。為了解決城市排水現有的問題，許多專家學者也對城市排水系統的設計以及排水施工技術進行了相關的研究，王全龍等[3]為了解決城市中的排水管網因使用時間過長，而出現的一系列影響正常使用并且造成地下水污染等問題，提出了一種新型PVC-U 軸向中空壁管材和系列連接件，該技術的應用取得了良好的使用效果和經濟效益。為解決中心城區積水問題，提升排水能力，張宏濤等[4]針對頂管施工提出了大斷面頂管樁技術在城市排水工程設計應用分析、頂管施工控制技術要點，工程實際問題得到了有效的解決。針對大流量、高落差的山地城市，李良富等[5]設計出了一種格柵式跌水井排水系統，證實了該系統在此類城市中可行、有效。呂佳豪等[6]研究了排水管網排口水位情況對城市排水系統及內澇情況的影響，通過耦合模型進行了模擬，該研究為城市排水系統設計、規劃和運維管理提供技術參考和理論依據。

本文結合某工程設計研發了由除污雨水口、旋流沉砂井、透水路面結構層、碎石溝組成的滲排一體化系統，并提出了由儲水模塊外包土工布的模塊化生態碎石滲渠結構體系，實現了雨水的資源化及綜合利用，對消減雨水洪峰能力，減緩市政排水壓力，優化區域生態環境提供了條件。

1 工程概況

本工程為某城區節水改造工程，該工程項目所包含的建設內容主要有整治排水河道10 條，長20.27km，其中岸坡防護長0.3km；新、拆建涵閘共6 座，其中新建箱涵、涵洞、跌水各1 座，拆建箱涵1 座、排水洞2 座；拆建泵站1 座；新建、維修橋梁各1 座。

在本工程施工建設的過程中應該著重關注在降雨過程中，對雨水的綜合利用能力，合理的利用非常規水資源，加強對雨水的集蓄利用，并且在建設的過程中，應注意對周邊區域環境的影響，加強對生態環境的保護，推動生態文明建設，始終堅持安全、低碳、高效、生態的綠色發展理念。

2 施工技術特點及原理

2.1 施工技術特點

本文中介紹的聚丙烯塑料注塑成型模塊化生態碎石滲渠施工技術中，包含了以下特點。

（1）滲排一體化程度高。此施工技術是由除污雨水口、旋流沉砂井、透水路面結構層、碎石溝組成的滲排一體化系統，該系統可充分提高雨水的利用率，能夠有效的對雨水進行儲存、收集，并且對收集到的雨水再次滲入地下，形成地下水，發揮滲排一體化的作用，雨水得到循環利用，平衡了周圍的生態環境，并減輕了市政排水的壓力。

（2）雨水資源化利用效果好。此施工技術是由儲水模塊外包土工布的模塊化生態碎石滲渠結構體系，為充分利用雨水，該模塊化生態碎石滲渠結構可將雨水聚集在一起，并儲存，之后，可以從預先設定的取水口抽取雨水進行再利用，或將雨水進行滲透形成地下水，這樣能夠有效地收集和利用雨水，減少雨水的浪費，涵養地下水源。

（3）對生態環境影響小。此施工技術應用了3 層同心圓筒結構的除污雨水口，該技術會對自然降雨中的雜物進行生物降解，通過逐步凈化，最終排放滲入地下，充分實現自然資源的循環利用，形成對生態環境的保護。

2.2 施工技術原理

本施工技術集成了除污雨水口、旋流沉砂井、透水路面結構層、碎石滲渠等，形成了具有雨水滲透、儲存、收集、排放多重功效的滲排一體化系統。通過外包土工布的模塊化生態碎石滲渠結構體系將雨水聚集在一起，并儲存，之后，可以從預先設定的取水口抽取雨水進行再利用，或將雨水進行滲透形成地下水，涵養地下水源。

本施工技術采用除污雨水口和旋流沉砂井對雨水進行逐步凈化，實現了雨水的資源化及綜合利用，優化了區域的生態環境。滲排一體化施工縱斷面如圖1 所示，PP 模塊碎石滲渠如圖2 所示。

圖1 滲排一體化施工縱斷面

圖2 PP 模塊碎石滲渠

3 施工技術要點

3.1 管溝開挖

管溝的開挖，應該采用反鏟挖掘機配合人工的方法，根據反鏟挖掘機的特點，采用自上而下的開挖方式。粗挖部分（雨、污主干管埋深超2.5m）采用1m3反鏟挖掘機挖土運至指定的棄土場，當埋土深度超過2m時，采用0.5m3反鏟小挖機挖土。

機械開挖難以對挖掘的深度進行精確控制，因此，在接近設計坑底標高時，即20cm 左右時，為了確保挖掘不超深，將轉為人工開挖，以便更加細致地進行控制和調整，以避免挖掘超深，避免對工程造成不良影響。溝槽底土面層在開挖的過程中要及時注意超挖以及土層擾動的情況，盡量避免該發生。

3.2 雨水管道安裝

雨水管道的安裝包括混凝土管的敷設、雙壁波紋管的安裝以及檢查井砌筑及銜接等環節，在施工的過程中應符合規范要求。

首先，敷設混凝土管。混凝土管的敷設主要包括土方開挖、管道鋪設、接口處理、固定和支撐、回填以及管道測試等步驟，在管道敷設過程中，需要對管道之間的接口進行處理，確保接口緊密且不滲漏。一般情況下，使用專用的接口材料來填充接口，以確保接縫的密封性。注意在混凝土管的敷設過程中，應嚴格按照規范操作進行，確保工作安全和質量。同時，還需要對敷設過程進行監督和檢查，確保工作的質量和符合規范要求。

其次，安裝雙壁波紋管。采用人工配合機械鋪筑基礎墊層，用挖掘機回填粗砂，采用人工找平的方法，隨后用振動器將回填土振動密實。在將雙壁波紋管放置在管溝中，按照設計要求和施工圖紙進行布置，注意管道的對齊、坡度和連接。

最后，檢查井砌筑及銜接。在此過程中需要對井內外進行檢查，觀察有無偏移的情況，及時關注高度的變化，確保整個井體結構的穩定性以及完整性。

3.3 凈水設施安裝

該施工技術的凈水設施有除污雨水口和旋流沉砂井等，對以上兩種凈水設施的安裝應嚴格遵循安裝說明，符合安裝要求，注意施工安全以及安裝的順序，以下為這兩種設施的工作原理。

（1）除污雨水口。該除污雨水口的結構為3 層同心圓，其工作原理是通過逐步凈化，對自然降雨中的雜物進行生物降解，最終排放滲入地下，使得雨水除污后對地下水實現補充。

（2）旋流沉砂井。旋流沉砂井主要通過內置的旋流沉砂器實現雨水的沉砂效果。充分利用旋流沉砂器的工作原理，將密度不同的砂粒分別由出水口和排污口直接排出，從而達到除砂的目的。圖3 為旋流沉砂井。

圖3 旋流沉砂井

3.4 透水路面結構層施工

透水路面結構層施工包含以下兩個步驟，并要結合瀝青路面施工的要求進行操作。

首先，進行攤鋪，熱拌瀝青混合料應采用瀝青攤鋪機攤鋪。在攤鋪的過程中要注意，一臺攤鋪機鋪筑寬度不宜超過6m（雙車道），通常宜采用兩臺或更多臺數的攤鋪機前后錯開10～20m，攤鋪機應同步進行攤鋪，兩幅之間應有30～60mm 寬度的搭接位置宜錯開200mm以上。

其次，進行壓實，瀝青混合料的初壓應在緊跟攤鋪機后碾壓，并保持較短的初壓區長度，以盡快使表面壓實，避免散失熱量。碾壓的工具以及方式為鋼輪壓路機靜壓，碾壓時應將壓路機的驅動輪面向攤鋪機，碾壓的方向為由外到里，在坡道以及超高路段，碾壓的方向應為由低到高。

3.5 碎石滲渠施工

在進行碎石滲渠施工過程中，應注意滲渠開挖中遇到的土層暴露過久而造成坍塌等問題，滲渠的開挖方向為自下游向上游，待滲渠管溝開挖完成后，在PP模塊底部鋪設一層碎石層，將模塊按單元布置在管溝內，外側包覆透水土工布，透水土工布單位面積質量≥200g/m2。然后在模塊兩側分層回填中砂和原土，砂層靠近土工布的一側，回填標高至水池頂部，在水池頂面填一層中砂，再分層回填碎石和景觀卵石。

4 結語

本文研究了由除污雨水口、旋流沉砂井、透水路面結構層、碎石溝組成的滲排一體化系統，該系統可充分提高雨水的利用率，能夠有效的對雨水進行儲存、收集，并且對收集到的雨水再次滲入地下，形成地下水，發揮滲排一體化的作用，雨水得到循環利用，平衡了周圍的生態環境，并減輕了市政排水的壓力。

提出了由儲水模塊外包土工布的模塊化生態碎石滲渠結構體系，模塊化生態碎石滲渠結構可將雨水聚集在一起，并儲存，隨后，可以從預先設定的取水口抽取雨水進行再利用，或將雨水進行滲透形成地下水，這樣能夠有效地收集和利用雨水，減少雨水的浪費，涵養地下水源。

該聚丙烯塑料注塑成型模塊化生態碎石滲渠施工技術在工程實際中的應用取得了良好的經濟效益和社會效益。

（1）經濟效益。本施工技術可將雨水聚集在一起并儲存，隨后可以從預先設定的取水口抽取雨水進行再利用，或將雨水進行滲透形成地下水，有效收集和利用雨水，減少雨水的浪費，涵養地下水源；減少地面徑流對路面的侵蝕，消減雨水洪峰能力，減緩市政排水壓力，降低了可能因洪澇災害引起的生態修復造價約25%。

（2）社會效益。本施工技術應用3 層同心圓筒結構的除污雨水口，有效控制了初期雨水的污染，節省了可能因雨水污染導致的生態修復造價約12%；在工程實際中，該施工技術取得了良好的工程效果，加快了施工進度，解放了勞動力，提高了工效，具有經濟節約、節能環保的優勢，具有良好的推廣應用價值和顯著的社會效益。