第十一章---道路管线工程教学内容

第十一章道路管线工程

第一节道路排水

一、公路路面排水

道路排水分公路排水和城市道路排水。公路排水通过道路纵坡和横坡 , 排放至设于路基两侧的排水明沟 , 再通过明沟纵向坡度排入附近天然河、沟内。公路排水有两种方式排除路表水。

1 一种是在路肩设置拦水缘石和急流槽 , 将水集中排出路基 ;

2 另一种是让路表水沿路面漫流至路肩顺边坡排出路基。

3 比较；该两种方式在正常情况下都能达到有效排路表水 , 保证行车安全的目的。

1）当降水强度大于设计值时 , 集中排水法即第一种方法会导致路面发生积水现象而影响行车安全 ;

2）第二种路面漫流排水可以保证路表水能够顺利地排出路基 , 而不发生积水现象 , 对行车安全保障较好。采用漫流排水方式需要对道路路肩及边坡采取相应有效的防护 , 通常在土路肩上铺植草砖 , 高填土路基用拱形护圈护坡 , 低填土路基用植草砖植草护坡。以确保边坡不受路表水的冲刷 ( 图 1-ll-1) 。

二、城市排水系统及路面排水

城市排水工程的任务是把雨污废水按一定系统汇集起来 , 并经处理符合排放标准后再排泄至水体。排水系统的体制 , 一般分为合流制和分流制两种类型。

城市的排水系统平面的布置 , 随地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况 , 以及污水的种类和污染程度等因素而定。

一）布置形式：

1 在地势向水体适当倾斜的地区 , 各排水流域的干管可以沿与水体垂直相交的方向布置 , 这种布置称正交布置 ( 图 1-11-3a) 。

2 在地势向河流方向有较大倾斜的地区 , 可使干管与等高线及河道基本平行 , 主干管与等高线及河道成一定斜角敷设 , 这种布置称平行式布置 ( 图 1-113c) 。

3 截流式 ( 图 1-113b) 、分区式 ( 图 1-11- 2d) 、分散式、环绕式 ( 图 1-113e) 布置。二）污水管道

从道路交通要求考虑 , 主干管不宜放在交通频繁的道路上 , 最好设置在次要街道 , 以便施工及维护检修。污水管道常设在污水量较大 , 地下管线较少一侧的人行道、绿化带和慢车道下。根据实际情况也有在街道两侧各设污水管道。

污水管道难免渗漏 , 对相邻的电缆、煤气管、给水管及房屋基础都会产生不利的影响。

因此污水管道与其它建构筑物应有一定距离。

1 污水管道的最小埋设深度需要满足三个因素 :

1）必须防止管道内的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道。根据《室外排水设计规范》规定 : 无保温措施的生活污水管道或水温和它接近的工业废水管道 , 管底可埋设在冰冻线以上0.15m 。并应保证管顶最小覆土厚度。

2）必须防止管璧因地面荷载而受到破坏 ,覆土厚度值取决于管材的强度 , 地面荷载的大小以及荷载的传递方式与路面类型及覆士的情况等因素。《室外排水设计规范》规定 : 在车行道下 , 管顶最小覆土厚度一般不小于 0.7m 。在管道保证不受外部荷载损坏时 , 最小覆土厚度可适当减少。

3）必须满足街道连接管在衔接上的要求。在气候温暖的平坦地区 , 管道的最小覆土厚度往往取决于连接管在衔接上的要求 , 因此 , 它受室内污水出户管埋深的控制。街道污水管必须能承接街坊污水管 , 而街坊污水管又必须承接房屋污水出户管 , 从安装技术上讲 , 房屋污水出户管的最小埋深 , 通常采用 0.55~0.65m 。所以街坊或庭院污水管起端的最小埋深也应有0.55~0.65m。

对每一条具体管道 , 从上述三个不同的因素出发 , 可以得到三个不同的管底埋深。这三个数值中的最大值就是这一管道的允许最小埋设深度。

2 最大埋深：除考虑管道起端的最小埋深外 , 还应考虑最大埋深问题。污水在管道中依靠重力从高处流向低处。

当管道的坡度大于路面坡度时 , 管道的埋深就愈来愈大 , 尤其在地形平坦地区更为突出。最大埋深的确定应根据技术经济指标及施工方法而定。超过最大埋深时应考虑设提升泵站。一般在干燥土壤中 , 最大埋深不超过 7~8m; 在多水、流砂、石灰岩地层中 , 不超过 5m 。

三）雨水管道

1.雨水管和道路平面关系：雨水管布置应平行于道路的中心线。

1）雨水干管一般布置在街道一侧 , 不宜设在中间 ( 图1-11-3a) 。通常道路中心线是路面分水线 , 是横坡的变坡点 , 是路拱的拱顶 , 而雨水管的窨井盖是一平面 , 平面较难模合曲率较小的路拱弧面或折面 , 这样不仅给施工带来了许多麻烦 , 而且对通车道路带来了不安全。

2）雨水管宜设在快车道以外 , 如慢车道、绿化带、较宽的人行道下。

3）不宜埋设在种植树木的绿带下 ( 图 1-11-3b) 和灯杆线及侧石线下。

4）在路面较窄的道路上 , 雨水管线不得不布置在车行道下时 , 应尽量避开车轮轨迹集中地

带 , 以便减少管线承受的车辆荷载 , 并且防止车轮经常对警井盖挤压振动而产生跳盖现象。5）在路面较宽的情况下 , 有时采用双线分置于街道的两侧 , 这主要根据街道的等级 , 横断面的型式、车辆交通情况、地下管线复杂程度及沿街建筑等技术条件和经济决定。

2. 路面排水、排水管道和道路纵坡设计关系：

城市道路纵断面设计时要妥善处理地下管线覆土的要求。排水管道的埋设深度对整个管道系统的造价和施工影响很大 , 管道越深则造价越高 , 施工也越困难。由于雨污水在管道内是靠它本身的重力流动 , 管道以一定坡降由止游向下游倾斜。排水管的纵断面设计应尽量与街道地形相适应 , 即管道纵坡尽可能与街道纵坡取得一致。道路过陡 , 则需要设置跌水井等特殊构筑物 , 增加基建费用。道路过于平坦将增加埋设管道时开挖的土方。

3. 雨水口的布置

雨水口是雨水管渠或合流管渠上收集雨水的构筑物。街道路面上的雨水首先经雨水口通过连接管流入排水管渠。雨水口的设置位置 , 应能保证迅速有效地收集地面雨水 , 以防止雨水漫过道路或造成道路及低洼地区积水而妨碍交通。

布置雨水口时 , 首先应根据道路纵断面设计 , 把街沟纵断面上低洼汇水处和交叉口上必须

设置雨水口的地点确定下来 , 然后根据街沟纵坡大小、街道的宽窄、路面种类以及两旁街坊院落排水情况 , 确定雨水口的问距和位置。街道上排水的汇合点 , 凹形竖曲线的低洼处 ,道路转弯半径的切点附近 ( 分水点除外 ), 人行横道上游位置均应布置雨水口 , 沿街大单位出入口游 , 停车站处的上游 , 依靠地面径流排水的街坊的出入口也应布置雨水口。平交路口应按交叉口的竖向设计布设雨水口 , 防止路段的路面水流入交叉口 , 造成局部面积的积水现象。

雨水口的型式 ( 有平式、立式、联合式 ) 和数量通常应按设计汇水面积所产生的流量和雨水口的汇水能力确定。道路上雨水口的间距一般为 25~50m( 表 1-11-1), 当道路纵坡较大时 , 雨水口的间距适当取大值。

实践证明 : 在道路纵坡超过 4% 时 , 为了防止雨水因流速增大而越过雨水口 , 雨水口的间距反而要缩短。

第二节城市道路地下管线工程的分类及布置

一城市管线工程按其性质用途划分 , 一般可分下列六类 :

1 给水管道 : 工业给水、生活给水、消防给水。

2 排水管道 : 污水 ( 有时工业与民用分开 ) 、雨水管道。