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1、第二节 排水管道工程,一、排水管道系统的体制 城市污水是指城市中排放的各种污水和废水的统称，通常包括综合生活污水、工业废水和入渗地下水;在合流制排水系统中，还包括径流的雨水。,(一)合流制 合流制是指用同一管渠系统收集和输送城市污水和雨水的排水方式。根据污水汇集后处置方式的不同，可把合流制分为以下三种情况:,合 流 制,(1)直排式合流制(2)截流式合流制(3)完全合流制,管道系统的布置就近坡向水体，分若干排出口，混合的污水未经处理直接排入水体(如下图所示)以往工业尚不发达，城市人口不多，生活污水和工业废水量不大，直接排入水体，环境卫生和水体污染问题还不是很明显。生活水平不断提高，污水量不断增
2、加，造成的水体污染越来越严重。这种直排式合流制排水系统目前不宜采用。,(1)直排式合流制排水系统,（二）,（二）,二、排水管道系统的组成 排水系统是指收集、输送、处理、再生和处置污水和雨水的工程设施以一定的方式组合而成的总体。通常由排水管道系统和污水处理系统组成。排水管道系统的作用是收集、输送污(废)水，由管渠、检查井、泵站等设施组成。在分流制排水系统中包括污水管道系统和雨水管道系统;在合流制排水系统中只有合流制管道系统。污水管道系统是收集、输送综合生活污水和工业废水的管道及其附属构筑物;雨水管道系统是收集、输送、排放雨水的管道及其附属构筑物;,1.污水管道系统的组成城市污水系统包括小区污水管
3、道系统和市政污水管道系统两部分,一般由接户管、小区支管、小区干管、小区主干管和检查井、泵站等附属构筑物组成，如下图所示。,接户管,小区支管,小区干管,小区主干管,检查井,2.雨水管道系统的组成 降落在屋面上的雨水由天沟和雨水斗收集，通过落水管输送到地面，与降落在地面上的雨水一起形成地表径流，然后通过雨水口收集流入小区的雨水管道系统，经过小区的雨水管道系统流入市政雨水管道系统，然后通过出水口排放。因此雨水管道系统包括小区雨水管道系统和市政雨水管道系统两部分，如下图所示。,天沟和雨水斗,小区的雨水管道系统,市政雨水管道系统,3.合流制管道系统 合流管道系统是收集输送城市综合生活污水、工业废水和雨水
4、的管道及其附 属构筑物，包括小区合流管道系统和市政合流管道系统两部分，由污水管道系统和雨水口构成。雨水经雨水口进入合流管道，与污水混合后一同经市政合流支管、合流干管、截流主干管进入污水处理厂，或通过溢流井溢流排放。,三、,a、,b、,截流干管,C、,d、,e、,3,e、,四、排水管材(一)对排水管材的要求(1)必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压，并保证在运输和施工过程中不致破裂;(2)应具有抵抗污水中杂质的冲刷磨损和抗腐蚀的能力;(3)必须密闭不透水，以防止污水渗出和地下水渗入;(4)内壁应平整光滑，以尽量减小水流阻力;(5)应就地取材，以降低施工费用。,(二)常用排水管材 1.
5、混凝土管和钢筋混凝土管 适用于排除雨水和污水，分混凝土管、轻型钢筋混凝土管和重型钢筋混凝土管三种，管口有承插式、平口式和企口式三种形式，如图1-39所示。混凝土管的管径一般小于450mm，长度多为1m，一般在工厂预制，也可现场浇制，其技术条件及标准规格见表1-13。P37,平口式,2.陶土管 陶土管由塑性粘土制成，为了防止在熔烧过程中产生裂缝，通常加入一定比内例的耐火粘土和石英砂，经过研细、调和、制坯、烘干、熔烧等过程制成。陶土管一般为圆形断面，有承插口和平口两种形式，如图1-40所示。普通陶土管的最大公称直径为300mm，有效长度为800mm，适用于小区室 外排水管道。带袖的陶土管管壁光滑，
6、水流阻力小，密闭性好，耐磨损，抗腐蚀。陶土管质脆易碎，不宜远运;抗弯、抗压、抗拉强度低;不宜敷设在松软土中或埋深较大的地段。此外，管节短、接头多、施工麻烦。,陶土管,3.金属管 金属管质地坚固，强度高，抗渗性能好，管壁光滑，水流阻力小，管节长，接口少，施工运输方便。但价格昂贵，抗腐蚀性差。在地震烈度大于8度或地下水位高，流沙严重的地区;或承受高内压、高外压及对渗漏要求特别高的地段才采用金属管。常用的金属管有铸铁管和钢管。排水铸铁 管耐腐蚀性好，经久耐用;但质地较脆，不耐振动和弯折，自重较大。钢管 耐高压、耐振动、重量比铸铁管轻，但抗腐蚀性差。,夹砂玻璃钢管,4.排水渠道 排水采用排水渠道。排水
7、渠道一般有砖 砌、石砌、钢筋混凝土渠道，断面形式有圆形、矩形、半椭圆形等，如下图所示。,排水渠道,排水渠道,5.新型管材 英国生产的玻璃纤维筋混凝土管和热固性树脂管;日本生产的离心混凝土管，其性能均优于普通的混凝土管和钢筋混凝土管。在国内，口径在500mm以下的排水管道正日益被UPVC加筋管代替，口径在1000mm以下的排水管道正日益被PVC管代替，口径在900-2600mm的排水管道正在推广使用塑料螺旋管(HDPE管)口径在300-1400mm的排水管道正在推广使用玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管(玻璃钢夹砂管)。,(三)管渠材料的选择 弱碱性(pH=8-11)的工业废水时，各种一般管材
8、都能使用。排除碱性(pHll)的工业废水时可用砖渠，或在钢筋混凝土渠内做塑料衬砌。排除弱酸性(pH=5-6)的工业废水时可用陶土管或砖渠。排除强酸性(pH5)的工业废水时可用耐酸陶土管、耐酸基水泥砌筑的砖渠或用塑料衬砌的钢筋混凝土渠。压力管段一般采用金属管、玻璃钢夹砂管、钢筋混凝土管或预应力钢筋混凝土管。地震区、施工条件较差的地区、以及穿越铁路、城市道路等，可采用金属管。一般情况下，市政排水管道经常采用混凝土管、钢筋混凝,五、排水管道构造 排水管道为重力流，由上游至下游管道坡度逐渐增大，管道埋深也会逐渐增加。施工时除保证管材及其接口强度满足要求使用中不能因地面荷载引起损坏。排水管道的管径大、重
9、量大、埋深大，要求排水管道的基础要牢固可靠，以免出现地基的不均匀沉陷，使管道的接口或管用道本身损坏，造成漏水现象。,排水管道的构造一般包括基础、管道、覆土三部分。1.砂土基础 砂土基础又叫素土基础，包括弧形素土基础和砂垫层基础两种，如下图所示。弧形素土基础是在沟槽原土上挖一弧形管槽，管道敷设在弧形管槽里。砂垫层基础是在挖好的弧形管槽里，填100-150mm厚的砂土作为垫层。适用性：无地下水的岩石或多石土层;管道直径小于600mm的混凝土管和钢筋混凝土管;覆土厚度：在0.7-2.0m之间的小区污水管道、非车行道下的市政次要管道和临时性管道。,素土基础,砂垫层基础,2.混凝土枕基 在管道接口处才设
10、置的管道局部基础，如下图所示。通常在管道接口下用C10混凝土做成枕状垫块，垫块常采用90或135管座。这种基础适用于干燥土层中的雨水管道及不太重要的污水支管，常与砂土基础联合使用。,3.混凝土带形基础 混凝土带形基础是沿管道全长铺设的基础，分为90、135、180三种管座形式，如下图所示。混凝土带形基础适用于各种潮湿土层及地基软硬不均匀的排水管道，管径为200-2000mm.管道覆土厚度在时采用90度管座时采用135度管座 时采用180度管座,(三)覆土（1）保证管道内的水在冬季不会因冰冻而结冰;（2）正常使用时管道不会因各种地面荷载作用而损坏;（3）满足管道衔接的要求，保证上游管道中的污水能
11、够顺利排除。,排水管道的最小覆土厚度在车行道下为0.7m，在人行道下为0.6m。一般污水管道内污水的温度不低于4，管道不必全部埋设在土层冰冻线以下。一般在土层冰冻深度不太大的地区，可将管道全部埋设在冰冻线以下;在土层冰冻深度很大的地区，无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m;,七、排水管网附属构筑物的构造(一)检查井 在排水管渠系统上，为便于管渠的衔接以及对管渠进行定期检查和清通，必须设置检查井。检查井通常设在管渠交汇、转弯、管渠尺寸或坡度改变、跌水等处以及相隔一定距离的直线管渠段上。检查井在直线管渠段上的最大间距，一般按表1-17采用。方
12、形和矩形检查井用在大直径管道上，一般情况下均采用圆形检查井。,检查井,检查井由井底(包括基础)、井身和井盖(包括盖座)三部分组成，如下图所示。为使水流通过检查井时阻力较小，井底宜设半圆形或弧形流槽，流槽直壁向上升展。污水管道的检查井流槽顶与上、下游管道的管顶相平，或与0.85倍大管管径处相平;雨水管渠和合流管渠的检查井流槽顶可与0.5倍大管管径处相平。流槽两侧至检查井井壁间的底板(称为沟肩)应有一定宽度，一般不小于200mm，以便养护人员下井时立足，并应有2%-5%的坡度坡向流槽，以防检查井积水时淤泥沉积。,检查井,井身用砖、石砌筑，也可用混凝土或钢筋混凝土现场浇筑，其构造与是否需要工人下井有
13、密切关系。不需要工人下井的浅检查井，井身为直壁圆筒形;需要工人下井的检查井，井身在构造上分为工作室、渐缩部和井筒三部分，如下图所示。井盖可采用铸铁、钢筋混凝土、新型复合材料或其他材料，为防止雨水流入，盖顶应略高出地面。,(二)雨水口 雨水口是在雨水管渠或合流管渠上设置的收集地表径流的构筑物。地表径流通过雨水口连接管进入雨水管渠或合流管渠，保证城市道路在雨天时正常使用。雨水口一般设在道路交叉口、路侧边沟的一定距离处以及设有道路缘石的低洼地方，在直线道路上的间距一般为25-50m，在低洼和易积水的地段，要适当缩小雨水口的间距。当道路纵坡大于0.02时，雨水口的间距可大式、数量和布置应根据具体情况和计算确定。雨水口的构造包括进水箅、井筒和连接管三部分。,
