袁曉宇 劉曉天 孫同謙

(天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院第五設(shè)計(jì)研究院，天津 300051)

1 工程背景

該項(xiàng)目位于天津市濱海新區(qū)漢沽新城茶淀街，道路全長約200 m，南起五緯路，北至寶德時(shí)代藍(lán)灣地產(chǎn)項(xiàng)目南側(cè)，道路等級(jí)為城市主干路，雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)，紅線寬度為40 m，規(guī)劃斷面布置為3 m(人行道)+3.5 m(非機(jī)動(dòng)車道)+11.5 m(機(jī)動(dòng)車道)+4 m(中央分隔帶)+11.5 m(機(jī)動(dòng)車道)+3.5 m(非機(jī)動(dòng)車道)+3 m(人行道)，起點(diǎn)與五緯路相交，規(guī)劃為一般平交路口。本工程管線橫斷面位置圖保持與現(xiàn)狀二經(jīng)路管線圖一致，雨污水管線均采用單排管線布置的方式，雨水為道路中心線以東1.0 m，污水為道路中心線以西1.5 m，見圖1。

2 第一種排水管線設(shè)計(jì)方案

第一種排水管線設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)思路是以該段道路作為獨(dú)立單元進(jìn)行設(shè)計(jì)，起點(diǎn)為五緯路北側(cè)約200 m的寶德時(shí)代藍(lán)灣地產(chǎn)項(xiàng)目出入口，設(shè)計(jì)后的雨污水管線接入現(xiàn)狀五緯路管線。

本次設(shè)計(jì)根據(jù)該區(qū)域暴雨強(qiáng)度公式和區(qū)域匯水面積[1]計(jì)算得出雨水主管線起點(diǎn)管徑為D600，起點(diǎn)設(shè)計(jì)覆土為1.5 m，設(shè)計(jì)最小坡度為1‰，管材使用Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管，其中，雨水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：

Q=q×F×ψ。

其中，q為暴雨強(qiáng)度，L/(s·hm2)；F為匯水面積，hm2，2.8 hm2；ψ為徑流系數(shù)，綜合徑流系統(tǒng)取0.65，見表1。

表1 徑流系數(shù)取值范圍表

天津?yàn)I海新區(qū)屬于天津第Ⅱ區(qū)設(shè)計(jì)[2]，參考天津市第Ⅱ區(qū)暴雨強(qiáng)度公式：

其中，P為重現(xiàn)期，采用P=5年；t為降雨歷時(shí)，min，t=t1+t2,t1為起點(diǎn)集水時(shí)間，取15 min,t2為管內(nèi)雨水流行時(shí)間，min。

同時(shí)，參考漢沽地區(qū)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，該地區(qū)綜合生活用水定額平均日為240 L/(cap·d)，再根據(jù)該地區(qū)的人口密度及用地性質(zhì)，本工程污水量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比流量q=1.2 L/(s·hm2)，污水量變化系數(shù)k=1.3～2.3，計(jì)算得出污水主管線起點(diǎn)管徑為d300，起點(diǎn)設(shè)計(jì)覆土為2.5 m，設(shè)計(jì)最小坡度為3‰，管材為Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管。

其中，雨污水預(yù)埋管、雨水收水支管均采用d300Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管，雨污水預(yù)埋管線起點(diǎn)設(shè)計(jì)覆土均為1.5 m，設(shè)計(jì)坡度為2‰。

3 第二種排水管線設(shè)計(jì)方案

第二種排水管線設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)思路是綜合分析該區(qū)域地塊的現(xiàn)狀和規(guī)劃雨污水管線的實(shí)施情況，結(jié)合上下游雨污水管線的管徑和流向，以地塊為單元進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過對(duì)二經(jīng)路上下游雨污水管線進(jìn)行分析并結(jié)合未來二經(jīng)路雨污水管線的建設(shè)，本次約200 m路段雨污水管線的建設(shè)為二經(jīng)路設(shè)計(jì)雨污水管線的設(shè)計(jì)終點(diǎn)區(qū)域，設(shè)計(jì)起點(diǎn)需以二經(jīng)路在四緯路的位置作為起點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在結(jié)合四緯路和五緯路之間的支路六的現(xiàn)狀d800雨水管線的設(shè)計(jì)埋深后，該部分設(shè)計(jì)在四緯路起點(diǎn)的雨水管線起點(diǎn)設(shè)計(jì)覆土為1.5 m，污水管線起點(diǎn)設(shè)計(jì)覆土為2.5 m。按照不同管徑下的最小設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行敷設(shè)至寶德時(shí)代藍(lán)灣地產(chǎn)項(xiàng)目出入口后，雨水管線覆土為1.840 m，管徑為d1 200，管徑變化為d600,d800,d1 000,d1 200，設(shè)計(jì)最小坡度分別為2‰,0.8‰,0.6‰,0.6‰，管材仍選用Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管；污水管線覆土為3.170 m，管徑為DN500，管徑變化為DN300,DN400,DN500，設(shè)計(jì)最小坡度分別為1‰,1.5‰,1.2‰，在考慮上下游現(xiàn)狀污水管線對(duì)接管材及建設(shè)方未來需求的基礎(chǔ)上，確定污水管線管材為HDPE雙壁波紋管，雨污水預(yù)埋管線起點(diǎn)設(shè)計(jì)覆土在考慮和其他同期實(shí)施的給水和中水管線交叉避讓的前提下選擇2.5 m～3.5 m，設(shè)計(jì)坡度為2‰。

另外，雨水預(yù)埋管和雨水收水支管分別采用d500和d300 Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管，污水預(yù)埋管采用DN300 HDPE雙壁波紋管。鋼筋混凝土管和HDPE雙壁波紋管基本物理性能比較表見表2。

表2 不同管材物理力學(xué)性能比較表

4 現(xiàn)狀排水管線及接入

該地區(qū)排水管線接入位置的現(xiàn)狀情況如下：

五緯路(三經(jīng)路—一經(jīng)路)自西向東有一排d1 500～d1 800現(xiàn)狀雨水管線，排入一經(jīng)路d1 800崔莊雨水泵站，二經(jīng)路(一經(jīng)路—五緯路)自南向北有一排d1 200現(xiàn)狀雨水管線，匯入五緯路現(xiàn)狀雨水管線。

五緯路(一經(jīng)路—五經(jīng)路)自東向西有一排d500～d600現(xiàn)狀污水管線，排入現(xiàn)狀五經(jīng)路污水泵站，二經(jīng)路(一經(jīng)路—五緯路)自南向北有一排d300現(xiàn)狀污水管線，匯入五緯路現(xiàn)狀污水管線。

本次兩種設(shè)計(jì)方案雨污水管線的接入位置均為二經(jīng)路(寶德時(shí)代藍(lán)灣地產(chǎn)項(xiàng)目南側(cè)—五緯路)自北向南匯入五緯路現(xiàn)狀雨污水管線，雨水管線下游最大管徑為d1 800，污水管線下游最大管徑為d500，在和五緯路現(xiàn)狀各類管線進(jìn)行管線綜合分析及調(diào)整后，均可實(shí)現(xiàn)雨污水管線管徑、埋深、水流方向的順利接入，其中主要調(diào)整內(nèi)容為方案二污水管線為避讓d1 800現(xiàn)狀雨水管線而進(jìn)行的倒虹設(shè)計(jì)，該段污水管線采用Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管結(jié)合混凝土基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)兩側(cè)的檢查井做成閘槽井，并將進(jìn)水閘槽井的前一個(gè)檢查井做成沉泥井[1]。

5 方案比選分析

兩個(gè)方案均能實(shí)現(xiàn)對(duì)該地塊雨污水的收集并排放至下游排水管線的功能，方案一從成本和實(shí)施建設(shè)上比方案二要節(jié)約，同時(shí)施工難度較小，可有效的解決寶德地產(chǎn)地塊附近短時(shí)間內(nèi)排水的需求，但對(duì)遠(yuǎn)期作為主干路二經(jīng)路的排水管線建設(shè)缺乏有效的規(guī)劃和考慮，這限制了二經(jīng)路約200 m路段北側(cè)排水管線的排放出路，即雨污水管線的排放出路均只能排放至四緯路和支路六。四緯路存在的問題是污水現(xiàn)狀管線僅為d300，雨水現(xiàn)狀管線建設(shè)時(shí)間較長且輸水能力不足。支路六存在的問題是污水現(xiàn)狀管線也僅為d300且雨水現(xiàn)狀的管線是流入二經(jīng)路的方向而無法實(shí)現(xiàn)接入。綜上分析，方案二雖然投資稍高且建設(shè)情況較方案一復(fù)雜，但對(duì)二經(jīng)路未來雨污水管線的建設(shè)有很強(qiáng)的規(guī)劃和操作意義，故可作為兩個(gè)推薦方案的首選。

6 結(jié)語

兩個(gè)方案均具備較強(qiáng)的可實(shí)施性，且均可作為未來指導(dǎo)施工建設(shè)的工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，但若綜合各項(xiàng)外圍其他因素而進(jìn)行進(jìn)一步的考慮，則會(huì)使工程建設(shè)的實(shí)施具備更強(qiáng)的科學(xué)性、合理性和對(duì)未來的延展性，這也是方案二優(yōu)于方案一的重要因素，同時(shí)該方案的合理實(shí)施也會(huì)為該區(qū)域地塊其他市政管線今后的建設(shè)提供更為穩(wěn)定的前期建設(shè)基礎(chǔ)。