污水倒虹管设计及案例分析

２ 工程案例
２．１ 工程简介
本工程 Ｈ路位于上海市，新建道路约 １．６ｋｍ，新建 ＤＮ４００污水
管道约 １．５ｋｍ。本工程沿线有规划河道 ４条，河道基本信息见表 １。
表 １ Ｈ路河道基本信息
ｍ
河道名称
河口宽
河道规划规模 河底宽 河底高程 两次防汛抢险通道宽度
Ａ河
５５
２５
－１．０
１０×２
由于倒虹管从河底以下穿过，且根据相关要求一般管道与河 道净距需大于 １ｍ，有些地方水务部分要求净距 ２ｍ以上，所以倒 虹管一般埋深较深，一般大于 ６ｍ。故设计为两根倒虹管过河时， 一般倒虹井设计 为 闸 门 井，以 便 于 水 流 切 换，发 挥 备 用 管 道 的 功 能。在实际的应用中，闸门井的设备平时基本处于闲置不用的状 态且无人管理保 养，若 倒 虹 管 发 生 故 障，一 般 也 是 发 生 在 管 道 运 行数年之后，此时 闸 门 也 会 因 为 老 化 等 使 用 起 来 并 不 方 便，有 些 甚至已经不能使 用，更 有 甚 者 部 分 设 备 被 偷，故 闸 门 井 并 不 一 定 能发挥其原设计的作用。而闸门井的占地一般比普通检查井大 近 ２倍，造价高，且养护维修较普通检查井麻烦。综合以上考虑， 在实际应用中，一 般 航 道 会 设 计 为 两 根 管 道 倒 虹 过 河，而 其 他 一 般河道则采用一根管道过河。
１．２ 倒虹管根数
根据《室外排水设计规范》［１］４．１１．１条，通过河道的倒虹管， 不宜少于两条；通 过 谷 底，旱 沟 或 小 河 的 倒 虹 管 可 采 用 一 条。 其 条文解释：倒虹管宜设置两条以上，以便一条发生故障时，另一条 可继续使用。平时 也 能 逐 条 清 通。 通 过 谷 地，旱 沟 或 小 河 时，因 维修难度不大，可采用一条。
摘 要：随着污水管网系统日臻完善，覆盖率也日渐提高，越来越多的新建污水管道需要穿越河道，污水管道过河一般采用倒虹管
的形式，结合上海地区某工程实例，对于河道两侧倒虹井大多采用围护施工，且部分主管单位建议倒虹管设计中采用规范建议的
两根管道过河，并介绍了倒虹管的施工方案。
关键词：污水管，倒虹管设计，施工方案，沉井
沪一带水系较发达，河道网较密，大量的新建污水管道需要穿越河 管坑围护。污水管道过河倒虹管管径不大于 ６００，非开挖通常采
道。室外污水管道一般采用重力流，污水管道过河一般采用倒虹管 用拖拉施工。倒虹管为拖拉施工时，需单独为两个倒虹井考虑围
的形式。上海地区的工程实例中，对于河道两侧倒虹井大多采用围 护方案。常见的有钢板桩围护，ＳＭＷ 工法桩围护等。笔者更推荐
护施工，且部分主管单位建议倒虹管设计中采用规范建议的两根 此时两侧检查井采用沉井施工。
管道过河，针对这两个问题，下面结合工程实例进行阐述分析。
１．４ 沉井的应用
１ 倒虹管设计
沉井是将地下构筑物在地表制作成一个沉井，然后在井壁的
１．１ 倒虹吸原理
倒虹管是利用上下游管道的高差来克服污水在倒虹吸管道及 进出水井的阻力损失。倒虹吸管设置首先应考虑污水管在河道两 侧须有高差，以克服倒虹吸管阻力损失。倒虹管两侧的高差为总水 头损失与进出水井水头安全系数之和，水头安全系数一般取 ０．１ｍ。
中图分类号：ＴＵ９９１．３６
文献标识码：Ａ
近年来，随着经济的发展，对水环境的重视，基础建设的不断 端倒虹井施工围护一般与围堰围护一起施工，通常采用钢板桩围
完善，规划污水管网日臻完善，覆盖率也日渐提高。新建污水管道 护。非开挖施工：过河污水倒虹管管径在 ８００及以上时，非开挖
一般作为新建道路工程项目的一部分，与道路同步建设。由于江浙 施工考虑采用顶管施工，倒虹井土，使 沉 井 在 自 重 作 用 下 逐 渐 下 沉，达 到预定设计标高 后，再 进 行 封 底，构 筑 内 部 结 构。 技 术 上 比 较 稳 妥可靠，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，沉井基础埋置较 深，稳定性好，能支承较大的荷载。
沉井既是基础，又 是 施 工 时 的 挡 土 和 挡 水 结 构 物，下 沉 过 程 中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工。沉井在作为拖拉 管施工时的倒虹井时，相比钢板桩，工法桩等围护施工，造价也低 很多。沉井是井筒 状 的 结 构 物，它 是 以 井 内 挖 土，依 靠 自 身 重 力 克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞 井孔，使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。
第２０４４１卷８第年 ２７０期 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
ＪＶｕｏｌｌ．． ４４２０Ｎ１ｏ８．２０ ·１１７·
文章编号：１００９６８２５（２０１８）２００１１７０２
污水倒虹管设计及案例分析
邓 彩
（杭州市城建设计研究院有限公司上海分公司，上海 ２０００３０）
１．３ 施工方案选择
开挖围堰施工：在 一 些 条 件 适 合 的 浅 水 域 施 工 时，采 用 构 筑 堤坝的方法在附 近 围 出 一 定 面 积 的 隔 水 带，将 其 中 的 水 排 出，使 水下地面露出，再进行施工。在 ＤＮ６００及以下管径管道中，由于 拖拉施工管道难以与设计标高和管道坡度完全一致，故在条件许 可的情况下，一般 采 用 围 堰 施 工。倒 虹 管 为 开 槽 围 堰 施 工 时，两
沉井的优点有：埋 置 深 度 可 以 很 大，整 体 性 强、稳 定 性 好，有 较大的承载面积，能 承 受 较 大 的 垂 直 荷 载 和 水 平 荷 载；沉 井 既 是 基础，又是施工时 的 挡 土 和 挡 水 结 构 物，下 沉 过 程 中 无 需 设 置 坑 壁支撑或板桩围壁，简化了施工。过河倒虹井一般位于道路红线 外侧，且位于河道两侧，若两个倒虹井采用小型沉井，对以后其他 设施的影响相对较小。特别是对于采用拖拉施工的过河倒虹管， 倒虹井需单独设 计 围 护 施 工，且 倒 虹 井 的 特 点 就 是 埋 深 大，但 是 平面尺寸小，所以适合选用小型沉井。