厂区排水管网设计的几个细节问题.pdf

第 3 3卷 第 5期 有 色 冶 金 设 计 与 研 究 2 0 1 2笠 1 0 月 厂区排水管网设计的几个细节问题 刘钰畴 ( 中国瑞林工程技术有限公司， 江西南 昌 3 3 0 0 3 1 ) [ 摘要] 厂 区排水管网设计应从细节着手， 这些细节可能是感悟， 也可能是经验， 是针对实际运行过程 中 存在 问题 的解决办法。 将这些细节问题 归纳起来加 以应用。 使厂 区排水管网的设计更加严谨、 更加合理、 更加 完善 [ 关键词] 厂 区排水管网； 细节； 相关设施 ； 标准图集； 检查井； 雨水收集 中图分类 号 ： T U 9 9 2 ． 0 2 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 4 — 4 3 4 5 ( 2 0 1 2 ) 0 5 — 0 0 2 6 — 0 3 S e v e r a l De t a i l s i n Pl a n t Dr a i n a g e P i p e Ne t wo r k De s i g n U U Yu- c h o u ( C h i n a N e ri n E n g i n e e ri n g C o ． ， L t d ． ， N a n e h a n g ， J i a n g x i 3 3 0 0 3 1 ， C h i n a ) Ab s t r a c t P l a n t d r a i n a g e p i p e n e t w o r k s h o u l d b e d e s i g n e d f r o m d e t a i l s wh i c h a r e s o l u t i o n s t o e x i s t i n g p r o b l e ms d u r i n g a c t u a l o p e r a t i o n b a s e d o n i n s p i r a t i o n o r e x p e r i e n c e ． T h e s u mma u a n d a p p l i c a t i o n o f t h e s e d e t a i l s wi l l ma k e p l a n t d r a i n a g e n e t wo r k d e s i g n mo r e p r e c i s e ， mo r e r e a s o n a b l e a n d mo r e p e r f e c t ． Ke y wo r d s p l a n t d r a i n a g e p i p e n e t w o r k ； d e t a i l s ； r e l e v a n t f a c i l i t i e s ； s t a n d a r d d r a wi n g s ； i n s p e c t i o n we l l ； r a i n wa t e r } l l t i o n 厂区排水管网的功能是将收集到的污水 、 雨水和 废水等输送到处理地点或外部交接点。 排水管网的设 计对于避免污染事件的发生、 保护厂区整体工作环境 具有重要意义。 本文拟从厂区排水管网与外部排水系 统 的对接人手， 对排水管网的平面布置要点、 设施 的 排水措施、 排水检查井等相关设计的处理方法 ， 以及 厂区雨水收集利用的设计注意事项进行总结 ， 提出几 点设计技巧， 以期为厂区排水管网的设计提供参考。 1 厂区排水管网与外部排水系统的对 接及平面布置 1 ． 1 排水管网与外部排水 系统的对接 厂区排水管网设计前就应获取外部排水系统各 种相关技术数据，如外部市政排水管网的管径和标高， 或外部水体的水位和排水容量等资料。 与市政排水管 网对接时，特别要与市政规划部门确定污水、 雨水、 废 水管道在市政道路上的相对位置以确定交接点， 并 确认交接 点周边的市政隐蔽设施或 隐蔽管线 的其 它情况； 也可到项 目现场实测核对， 将核对后的数据作 为设计依据。 设计中应尽量保证排出管道与外部排水 系统对接时有足够的余量， 以确保市政管网在排水高 峰时，或外部水体高水位时厂区排水依然能顺利排 入。 在设计说明中应强调施工单位在施工厂区排水管 网前， 首先要核对厂区排水管道的排出管与外部排水 系统交接处的标高等数据是否相符； 若设计数据与实 际情况不符． 应立 即与设计单位联系， 在确定可行方 案后方可进行施工。 1 ． 2 排水管网的平面布置要点 排水管道平面布置的原则是尽可能地在管线较 短和埋深较浅的情况下， 利用重力流收集和输送厂区 各类排水。 在结合外部排水系统的布局，确定与外部排 水系统对接方式的基础上， 厂区内排水管网平面应针 对厂区总图的规划道路和地形进行布置，其中地形是 影响管道定位的主要因素。 当管道敷设地点有一定的 地形坡度可以利用时， 管道可 以沿着地面坡度敷设 ， 选择管段直径时主要考虑满足最大充满度要求的最 小直径。当管道敷设地点地形 比较平坦甚至是反坡 时， 由于在一定的设计流量下， 采用较大的管径能降 低浓度要求 ， 因此可以根据技术条件确定一个最大 收稿 日期 ： 2 0 1 2 — 0 6 — 1 3 作者简介 ： 刘钰畴( 1 9 7 o _ - ) ，男，高级工程师， 主要从事给排水设计与研究工作。 第 5期 厂区排水管网设计的几个细节问题 ． 2 7． 可用 管径， 以减少在设计阶段 因排水 管道相对位置 与外部管 网布置相反而产生 的交叉处高程 冲突的 问题 ， 从而避免 与市政管道交接时的不确定因素造 成施工事故和施工延期，而且可以尽量减少厂区总 平面布置对 排水管 网埋深带来的影响， 最大限度地 节省排水管网的投资费用 。 2 相关设施排水 的设计细节 2 ． 1 防止 阀门井积水及阀门井排水的措施 阀门井积水主要来 自雨水的灌人和地下水渗入。 为防止雨水灌人， 阀门井 的地 面部分 可根据实 际情 况适 当设砌筑挡水堰 ， 而对 于南方地 区其地下水位 往往 偏高， 对 阀门井的设计 和施工应严格按照标准 图集 0 5 S 5 0 2室外给水管道 附属构筑物的有关说 明 和图纸执行l l l， 其中钢筋混凝土井均按有地下水情况 设计， 主要依靠井 壁的结构设计来 防止地下水渗入 阀门井。 事实上， 阀门井内地下水的渗入， 不仅要考虑 地下水从井壁处的渗入， 更应考虑管道与套管之间 地 下水 的渗入。 在设计中可采用防水性能强的密封 材料实施 封堵 ， 在井壁 内侧将密封材料挤入 管道与 套管间的环形空间内， 施工时通过挤压装置的机械 外力反复填充 和挤压密封材料 ， 避免因封堵材料 松 动失效而形成渗水通道， 最大限度地降低材 料渗透 率， 达到严密封堵 的目的。 阀门井的设计， 不仅要考虑到地下水的渗人， 而 且要考虑到积水的排除 。 在阀门井 的底部某处加设 1 个 3 0 0 mm的集水 坑， 用 于积水 、 管道排水或机械 抽水， 如果阀门井 附近有排水检查井， 且井底标 高要 高于检查井内排水管道的管顶标高， 可直接在集水坑 处设置 1 根管道至排水检查井； 阀门检修时， 也可用 移动泵抽出积水 。 2 ． 2 电缆沟、 电缆井的排水设计 电缆沟、电缆井 的排水分直接排水和间接排水 两种类型。设计人员往往会忽略此类设施的排水设 计 。两种类 型的相同点是必须设置排水用集水坑 。 不 同点是 直接排水采用管 道直接连接集水坑和厂 区雨水井， 适用于集水坑坑底标高高于厂区雨水管线 的情况； 而间接排水用潜水泵等设备将集水坑的雨水 动力排放至雨水井， 适用于集水坑坑底标高低于厂区 雨水管线的情况。 对于室内电缆沟、 电缆井， 如果采用 直接排水方式， 可能会导致 电缆沟浸泡雨水， 而工业厂 房的安全要求较高， 所以往往采用间接排水方式 。间 接排水不一定要 在集水坑 内长期设置潜 水泵等设 备， 可根据现场实际情况据体分析， 采用 预留电源， 设 置移动式潜水泵临时排水的方式 。 室外电缆沟接至电气控制室或工业厂房处， 特 别是接至地下工业厂房处， 设计中会采取防水隔断的 措施， 如封堵接 口， 但在实际工程中， 封堵处经常漏水， 因此在室外该处必须设置集水坑， 再采用直接排水或 间接排水 。 3 排水检查井的相关设计细节 3 ． 1 埋地塑料排水管道穿越检查井壁的处理方法 在标准图集 0 2 S 5 1 5排水检查井和 0 4 S 5 2 0埋地 塑料排水管道施工中 ， 说 明了有关埋地塑料排水 管道与检查井的连接方法。 但在实际工程中，如果按 照标准图集 0 2 S 5 1 5进行施工， 若位于检查井 内下游 的管道底标高与检查井底板落差较小， 甚至紧贴检查 井底板， 则会经常出现埋地塑料管道与检查井连接处 渗水的问题 。 对此进行分析 ： H D P E缠绕增强管外壁 缠有一圈加强筋； H D P E双壁波纹管具有环状结构 外壁 ； U P V C双壁波纹管外壁为等距排列的具有梯 形中空结构。 对于这类塑料管道与检查井连接时， 通 常会有两个以上的加强筋、 外环等管道外部突出结构 被浇筑在检查井壁里面， 如果按标准图集 0 2 S 5 1 5 的做 法， 将 下游直接放在检查井底部上， 混凝土很难进入 管道外壁两个突出结构之间的空隙， 且由于施工空间 不足， 浇筑混凝土时振捣不到这些部位 ， 从而在管道 与检查井底部之间形成一些缝隙， 这就是这类埋地管 道与检查井连接处有渗水 的原 因。 针对以上情况， 设计 中可加以说明， 在实际施工 过程中可以将检查井下游管道与检查井底板之间的 高度增至 2 0 0 m m ，这样混凝土就可以充分进入管道 与检查井底板之间的部位， 采用振捣作用也可使其密 实和饱满， 从而有效解决埋地塑料管道与检查井连接 处的渗水问题。以标准图集 0 2 S 5 1 5 第 1 6页为例， 经过 适 当改造后 的埋地塑料管道与检查井连接， 见图 1 。 C 3 0 混凝土井圈 7 0 O 或 8 0 0 铸铁井盖及支座 图 1 塑料管道与检查 井的连接示意 ． 2 8． 有 色 冶 金 设 计 与 研 究 第 3 3卷 3 ． 2 消除检查井不均匀沉降的处理方法 在厂区排水管网设计中， 由于道路两旁建构筑物 的限制， 及出于对管网的综合考虑， 排水管道常常被 布置在厂区道路下 。随着时间的推移， 道路上的检查 井经常会出现明显的沉降或凸起的现象， 少数还会 出现井壁开裂现象 ， 不但危及到路面的行 车安全， 对 车辆造成损 害， 也直接影响到厂 区的美观， 同时造成 雨水下渗， 破坏路基与基层的稳定性，最终导致路面 整体被破坏。这是由于受到施工条件 、 季节变换 、 基 础处理 、 地质条件等诸多因素的影 响， 检查井与道路 结构层很难形成一个整体 ， 从而导致不均匀沉降的 发生， 造成了上述现象。解决不均匀沉降的问题， 需 要在设计 中考虑 以下几点 ： 1 ) 尽量把排水管道和检 查井布置在人行道 、 慢行道或绿化带中 ； 2 ) 设计 中增 加检查井基础 的底面积， 减少对地基 的压强， 或对检 查井的地基进行加固， 减少检查井的沉降； 3 ) 对于地 质条件不佳 的工程 ， 设计说 明中要 强调 ， 施工 时应 认真做好测量工作， 保证井盖高程符合设计要求， 同 时做好检查井周 围填土的夯实或换土工作， 确保土 壤压实度符合有关标准要求。 3 ． 3 钢筋混凝土排水管道 系统 中检查井间距的设计 当厂区排水管 网使用钢筋混凝土排水管道时， 要特别注意检查井间距的设计。 有些设计人员对此 认识不足， 只是根据设计规范上针对不 同管径检查 井间距设置的允许范围， 以及雨水 口的间距、 排水支 管的接 人点等 因素， 粗糙地对检查井进行定位， 没有 充分考虑到施工 的实际可操作性， 加大了施工安装 的难度 。钢筋混凝土排水管道本身属于刚性管道， 一 般都是在市场上购买的成品， 安装时很难将管道本 身切割。 所以两个相邻检查井的实际问距 S ， 首先应 根据图纸布置的两相邻检查井 的大致间距， 计算钢筋 混凝土管道的使用根数 ， 然后按照钢筋混凝土管道 的单根长度 L的 n 倍 、 两钢筋混凝土管间缝隙宽度 t 的( 凡 一 1 ) 倍 、 两相邻检查井 的中心到各 自井内钢筋混 凝士管端头的净距离 和 计算得知： S = n + ( 凡 一 1 ) t + a 1 + n 2 ( 1 ) 排水管道多采用水泥砂浆抹带接口和钢丝网水 泥砂浆抹带接口等刚性接口方法。 式( 1 ) 中，两钢筋混 凝土管问缝隙宽度 t 一般可以取 1 0 m m， 而检查井的 中心到各 自井 内钢筋混凝土管端头的净距离 ∞和 啦 与检查井井室设计有关 。 井室的设计一是考虑把所 设计 的管道包砌 在检查 井内 ， 二是考虑养护人员下 井检查的空间。 按照标准图集 0 2 S 5 1 5 设计选择相应 的检查井后， 检查井的中心到钢筋混凝土管端头的净 距 离 n 可 由以下公式计算得知 ： 0 7 - ( 、 ／ ) ／ 2 ( 2 ) 式中： D为圆形检查井井室内径， m； d为钢筋混凝土 管道外径，m 。 4 雨水收集利用的设计注意事项 传统老工业企业大多采取雨 、 污合流的排水体 制。 这种排水体制存在明显的弊端 ： 1 ) 若排至厂区 自身的污水处理系统 ， 会导致污水处理系统规模过 大，处理困难； 2 ) 若排至周边水体， 不仅大部分不能达 标排放， 而且给周边环境形成 巨大压力。新建工业企 业厂区排水系统大多采用雨、污分流的排水体制， 而 生产废水又采用清 、 污分流。厂区排水管网一般分雨 水排水管网、 生产清洁废水排水管网、 生产受污染水 排水管网、 生活废水排水管网。 为实现雨水的资源化 ， 让雨水成为工业企业的有 效水源，就必须合理的收集雨水。 雨水主要含有固体 颗粒和无机杂质， 经过一定的处理后均可以回收利用。 然而由于雨水的收集系统同时有可能成为一个杂排 水系统 ， 从而加大雨水处理的难度 ， 所以应当杜绝一 切不符合水质要求的水排人雨水管网。不能直接排 人雨水管 网的有 ： 1 ) 受重金属粉尘 、 油污 、 酸碱 等污 染的地坪， 其冲洗水和初期雨水应经过收集处理， 不应 直接排入雨水管网；2 ) 对于设备检修时排出的污水， 应 设置污水收集坑收集处理，而不应排人雨水管网； 3 ) 对 于不允许直接排放的排水系统， 其建构筑物不得设置 通向雨水管网的溢流管道和放空管道； 4 ) 一些在设计 中容易被忽视的排水， 如汽车停车场的冲洗水等， 应 该经过收集后进行除油等处理 ， 而不 能直接排人雨 水管 网。 5 结语 对于厂区排水管 网的设计， 一要沟通， 二要分类， 三要细致， 四要总结。 一个清晰的思路能理顺复杂的 系统， 一个细小的技巧有可能解决大问题。将设计经 验转变为设计习惯， 将设计习惯又运用到工程实际 中， 必定能营造 出更加合理和易于运行管理 的厂 区 排水管 网。 参 考文 献 [ 1 】G J B T 一 8 0 5 ， 0 5 S 5 0 2室外给水管道附属构筑物【 s 】 [ 2 】G J B T - 5 6 7 ， 0 2 S 5 1 5 排水检查井【 S ] ． 【 3 】G J B T 一 7 7 8 ， 0 4 S 5 2 0 埋地塑料排水管道施 工【 S 】 ．