上海市轨道交通17号线防排水设计探讨.pdf

1 2 4 防洪排水 城 市道桥与防 洪 2 0 1 4 年 5 月第 5 期 _ 卜 海市轨道交通 1 7 号线防排水设计探讨 屠怡倩 ( 上海 市城 市建设 设计 研究 总 院， 上海 市 2 0 0 1 2 5) 摘 要 ： 轨道交通作 为大容量快 速交通 系统 ， 在整 个城市客 流运输 中扮演 着越来越 重要 的角 色。已经运 营的上海轨道 交通车站 及 区间普遍存 在暴雨 时排水不畅及 渗水 、 漏 水等通病 ， 导致安 全事故频发 ， 介绍 了轨 道交通 1 7号 线防排水 系统的设计并 重点 阐述 了 针对以上安全隐患提出的一系列的解决或改善措施 ， 以提高轨道交通的运营安全。 关键词 ： 地下车站； 地下区间； 高架车站； 高架区间； 暴雨重现期； 横截沟 中图分 类号 ： T U 9 9 2 文献 标识码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 4) 0 5 0 1 2 4 0 3 1 概述 上海 市已经把地铁 网络作 为城市基础建设 的 重点， 轨道交通建设 巳进入了集 中发展期 。目前 ， 已 经投入运营了 1 3 条轨道交通线路，线路总长接近 5 7 0 km。 近年来 ， 由于极 端天气频 频 出现 ， 雨水涌人地 下车站变电房造成地铁车站停运 、高架车站漏水 、 地下 区间雨水倒灌 、高架 区间积水等现象屡见 不 鲜； 同时由于上海地下水位高 ， 车站渗漏水现象普 遍存在， 使得相当多敷设在地下车站低洼处的电缆 长期浸泡在水 中 ， 存在严重的安全隐患。 因此 ， 在设 计过程 中， 通过一 系列 改进措施 ， 有组织并 快速 地 排除车站及区间的污 、 废水和雨水意义重大。 上海市轨道交通 1 7号线为一条地下及高架结 合的轨道交通线路， 东方绿舟站至朱家角站采用高 架敷设方式 ， 过淀浦河后逐渐转为地下线直至汇金 路站， 出汇金路站后， 线路即逐渐过渡为高架至徐 盈路站， 出徐盈路站后， 线路又转为地下线形式至 终点虹桥火车站站 。 以下根据地下车站 、 高架车站 、 区间的不 同特点 ，对 1 7号线 防排水技术设计要点 进行一一 阐述 。 2 地下车站的防排水设计 地下车站排水系统主要 由雨水系统 、 污水系统 和废水 系统组成。 2 1雨水系统 雨水 系统 主要排 除 出入 口及风亭飘 入车站 内 收 稿 日期 ： 2 0 1 4 0 3 2 0 作者简介： 屠怡倩( 1 9 8 1 一 ) ， 女， 江苏苏州人， 工程师， 从事给排水 设计 工作 。 的雨水 。建筑专业为 了协调与轨道交通周边 的环 境 ，部分地下车站设置敞开式 出入 口和地面风亭 ， 因此在 出人 口自动扶梯下和风亭下设置雨水泵。 雨 水泵平时互为备用 ， 超标暴雨时可全开 。集水坑有 效容积大于最大一台泵 5 ra i n设计流量 。 设计暴雨 重现期采用 P = 5 0 a ， 径流系数 = 0 9 。 在出入 口处均设置横截沟及 集水池 ， 雨水经横 截沟截流后排水集水池 ， 而后 由水泵提升后经压力 井排人市政雨水管道 ； 飘入风井的雨水经地漏及 预 埋管道收集后汇入集水池 ， 而后经水泵提升后排 人 市政雨水管道 。 此外 风井处设置 挡水坎 防止雨水漫 人车站 内 部 ， 出人 口通道处找坡 ， 保证水流排至横截沟内。 2 2废水 系统 地下车站废水平时主要 由清扫废水 、 机房清洗 废水及结构渗漏水组成 ； 消防时还有消防废水。 站台及站厅层 的清扫废水 由设于公共 区两 侧 的地漏收集后通过排水管道排至 车站道床排水 沟 内， 废水沿排水 沟流至废水泵房附近 ， 通过排水管 进入废水泵房 下方的废水池 ， 而后 由水泵提升后经 压力井后接入市政污水管道 。 废水泵房 内设潜污泵 2台 ， 平时互为备用 ， 消 防时同时使用 ， 废水泵房集 水池的有效容积不小于 3 0 m 。 设备区的生产废水主要是相关机房的清洗废 水 。在每个清洗点附近均设置排水地漏等设施 ， 将 清洗废水 收集后通过排水管道排 至车站道床排 水 沟 内。 车站主体内的结构渗漏水通过设于离壁墙后 的排水管道及靠近结构墙处的地漏收集， 后排人车 站道床排水沟内； 站台板下的结构渗漏水通过建筑 横 向找坡汇人纵向的排水沟 内， 排水沟顺着车站纵 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 4年 5 月第 5 期 城 市道桥 与 防洪 防洪排水1 2 5 坡将水排入废水泵 房下方的废水 池 ；车站局部低 点的结构渗漏水 ， 如电梯基坑等 ， 在其附近设集水 池 ， 将坑 内的渗水引入集水池 ， 而后 由水泵提 升后 经压力井后接人市政雨水管道 。 针对建 成线路废 水 系统暴露 出的 问题 ， 1 7号 线设计时增加了以下技术措施 ： ( 1 ) 在车站诱导缝及施丁 缝上方 5 0 0 mm左右 处设 D N 5 0排水管 ， 排水管是针对分 缝薄弱点 的渗 漏水而设置 的。 ( 2 ) 垂直电梯基坑底设置 D N1 0 0排水地漏 ， 地 漏排水管 引入附近的集水坑 内， 坡度不小于 2 0 。 ( 3 ) 站台板下找坡并增加排水 沟 ， 保 证板下 的 渗漏水能有组织地排入废水池。 ( 4 ) 过轨 电缆通 道 、 道 岔 区 、 人 防洗 消集水 坑 等低洼处可能存在渗漏水隐患 ， 配置排水泵 。 2 3污水系统 在 车站紧靠卫生 间或对应 的下层设污水泵房 ， 泵房 内设 污水 密闭提升设备 ；污水集水罐 的有效 容 积按最大 日污水量和污水密闭提升设备 运行要 求确定 。污水 经泵提升后纳入市政污水管道。 3 地下区间的防排水设计 3 1雨水 系统 地 下区间的雨水泵房 ， 通过横 截沟收集接纳敞 开段雨水 和桥梁段未被截流的雨水 。泵房 的排 水 能 力 按上 海 市暴 雨强 度公 式 计算 。设 计 重 现 期 P = 5 0 a ， 径流系数 = 0 9 。 1 7号线设计 时还增设了以下安全措施 ： ( 1 )由于轨道交通人 地前 的高架桥段坡度 普 遍较 大 ，超标暴 雨时通过桥面排水孔很难截 流全 部雨水 ， 因此在人地点前增设横截沟， 进一步拦截 桥梁段雨水 ， 排放 到路 面雨水 系统 ， 贯彻 了高水 高 排 ， 低水低排 的原则 ， 同时也减少 了流人洞 口雨 水 泵房 的水量 ， 降低泵房造价 。 接高架区间 ( 2 ) 由于本工程范 围内河系发达 ， 雨水经泵提 升后至压力井，通过专用管道收集纳人规划保 留 河道 ， 不再按常规接入市 政雨水管道 ， 减少集 中流 量对街坊雨水排水 的影响。 ( 3 )雨水泵房 配置 4台排水 泵 ，其 中 1台备 用， 并考虑了备用泵在超标暴雨时开启的措施。 3 2废水系统 在地下区间的线路最低 点 ， 设 区间废水泵房 ， 经泵提升后通过就近车站接入市政排水 管。泵 房 内设 2台排水泵 ， 平时互为备用， 非常事故时可同 时使用。泵房设计流量按区间消防废水量加结构 渗漏水量确定 。集水池有效容不小于一 台泵 1 O 1 5 mi n水 量 。 l 7号线全线主废水泵房 、雨水泵房布置示 意 见 图 1 、 图 2 。 4 高架车站的防排水设计 高架 车站排 水系统也是 由雨水系统 、污水系 统和废水系统组成 。 4 1雨水 系统 雨水的排放是以往高架车站设计中的薄弱环 节 ， 1 7号线设计 时从以下方面进行 了完善。 ( 1 ) 近年来特大暴雨频频 出现 ， 高架车站屋面 的排水不 畅问题引起 了人们 的重视 ，考虑到高架 车站 的重要性 ， 1 7号线车站屋 面作 为重要 屋面考 虑采用了高标准的设计 ， 采用 P = 1 0 a暴雨重现期 ， 加上溢流设施可达到 P = 5 0 a的设计标准。高架车 站屋 面雨水一般通过排水立管以重力流方式纳入 排水点 ； 在屋面面积大时 ， 部分车站采用虹吸式雨 水排水系统 ， 虹吸系统管道可以根据需要设计， 管 径小并且可以减少立管数量，使管道布置隐蔽美 观 ， 系统安全性高 ， 虹吸雨水 斗排量大 ， 屋 面开孔 少 ， 减少 了屋面漏水 的机率 。 ( 2 ) 本线高架车站存在外挂 的附属用房 ， 场地 薹董 r 塞 l 。 莲 * 腥 口 瞑 锑 r 1 一日 一 厂 一目 一 一 豳 一厂 蒸 垂 ；蓁 l 霎 荤 N n 寸 鹰 辐 霜 蜒 塑 逛 柱 毒 蚓 蕈 卅 塞 羹 怅 怅 磐 恕 茸 榴 * 抖 * ， ， 求 轶 图 1 主 废水泵房 、 雨水 泵房布置 示意 图( 一 ) 接高架区间 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 2 6 防洪排水 城 市道桥 与防洪 2 0 1 4 年 5 月第 5 期 接 高架区 间 图 2 主 废水泵房 、 雨水泵房布 置示意 图( 二 ) 内采用 P = 3 a 的标准， 在 自排区域适当抬高场地标 高， 并采用粗糙系统小的排水管道减少水头损失 ， 保证 附属用房 的排水安全 。 ( 3 ) 过街通道 自动扶梯下易积雨水 ， 因此设置 雨 水集水坑 ， 内设雨 水泵 2台 ， 平时互 为备用 ， 超 标暴雨 时可全开 。集水坑有效容积大于最大一 台 泵 5 mi n 设计流量 。设计暴雨重现期采用 P = 5 0 a ， 径流系数 = O 9 。 4 2废水 系统 l 7号线设计 时将站 台冲洗废水 与屋 面雨水完 全分 流 ，通过单独 的立管收集纳入市政污水管道 避免以往的高架车站设计中雨水、 废水混接现象。 在地面上 1 1T I 左右设置检查 口便于清通管道， 车 站排水 采用间接排水 的方式 ，有效避免 由于地面 窨井堵塞引起 的排水不畅 。 考虑到结构渗漏水影响 ，在地面一层 的室 内 自动扶梯基坑和垂直电梯等下洼处增设排水坑 ， 避免 了电梯积水引起的停运。 4 3污水 系统 卫生问污水经收集后 以重力流方式纳入市政 污水管道 。 5 高架区间的防排水设计 高架区间雨水排水采用重力 自流排放 ，泄水 面积仅 考虑解决 高架桥 面雨水的排放 。雨水 由高 架桥面所设雨水进水 口及雨水立管收集 ，雨水收 集 口间距不大于 3 0 m。沿高架立柱重力 自流排人 地 面雨水窨井 。以规划保 留河道 为界将 区间分为 若干段 ， 以每段中点为管道起点， 经区间专用管道 收集分别 向两端输送 ， 就近排人规划保留河道 。设 计暴雨重现期采用 P = 4 a ， 径流系数 = 0 9 。 为了达到更好的排水效果 1 7号线设计时进行 了优化设计 ： ( 1 ) 由于高架 桥 面很 多 区域 为平坡 设计 或坡 度较小 ， 因此增设 桥面应 急排水孔 ， 当积水达到一 定深度时通过应急排水孔迅速排水。 ( 2 ) 采用专用排水管道收集， 将高重现期的桥 面雨水 系 统和低 重 现期 的地 面雨 水 系统 完全 分 开 ， 更好 的保证 了排水效果 。 ( 3 ) 由于管道采用 自排方式 ， 因此采用低粗糙 系数 的 HD P E双壁缠绕管 ， 减少水头损失。 6 结语 防排水 系统 作为轨道交通 T程 中的一个重要 子项工程 ，关系到整个线路的顺利运转及人 民的 生命财产安全， 随着我国城市建设的发展， 越来越 多的轨道交通新线进入设计施 工阶段 ，本文对 以 往上海轨道交通设计中存在的问题加以分析和总 结 ， 对轨道交通 l 7号线防排水 技术进行系统全面 的阐述并提 出一系列具体的改进措施 ，以期待对 今后 的工程建设有所帮助。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m