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1、第二節(jié) 排水管道工程,一、排水管道系統(tǒng)的體制 城市污水是指城市中排放的各種污水和廢水的統(tǒng)稱，通常包括綜合生活污水、工業(yè)廢水和入滲地下水; 在合流制排水系統(tǒng)中，還包括徑流的雨水。,,,(一)合流制 合流制是指用同一管渠系統(tǒng)收集和輸送城市污水和雨水的排水方式。根據(jù)污水匯集后處置方式的不同，可把合流制分為以下三種情況:,合 流 制,,,,(1)直排式合流制 (2)截流式合流制 (3)完全合流制,管道系統(tǒng)的布置就近坡向水體，分若干排出口，混合的污水未經(jīng)處理直接排入水體(如下圖所示) 以往工業(yè)尚不發(fā)達，城市人口不多，生活污水和工業(yè)廢水量不大，直接排入水體，環(huán)境衛(wèi)生和水體污染問題還不是很明顯。 生活水
2、平不斷提高，污水量不斷增加，造成的水體污染越來越嚴重。 這種直排式合流制排水系統(tǒng)目前不宜采用。,(1)直排式合流制排水系統(tǒng),（二）,（二）,二、排水管道系統(tǒng)的組成 排水系統(tǒng)是指收集、輸送、處理、再生和處置污水和雨水的工程設施以一定的方式組合而成的總體。 通常由排水管道系統(tǒng)和污水處理系統(tǒng)組成。 排水管道系統(tǒng)的作用是收集、輸送污(廢)水，由管渠、檢查井、泵站等設施組成。 在分流制排水系統(tǒng)中包括污水管道系統(tǒng)和雨水管道系統(tǒng); 在合流制排水系統(tǒng)中只有合流制管道系統(tǒng)。 污水管道系統(tǒng)是收集、輸送綜合生活污水和工業(yè)廢水的管道及其附屬構(gòu)筑物; 雨水管道系統(tǒng)是收集、輸送、排放雨水的管道及其附屬構(gòu)筑物;,1.污水管
3、道系統(tǒng)的組成 城市污水系統(tǒng)包括小區(qū)污水管道系統(tǒng)和市政污水管道系統(tǒng)兩部分,一般由接戶管、小區(qū)支管、小區(qū)干管、小區(qū)主干管和檢查井、泵站等附屬構(gòu)筑物組成，如下圖所示。,,接戶管,小區(qū)支管,小區(qū)干管,小區(qū)主干管,檢查井,2.雨水管道系統(tǒng)的組成 降落在屋面上的雨水由天溝和雨水斗收集，通過落水管輸送到地面，與降落在地面上的雨水一起形成地表徑流，然后通過雨水口收集流入小區(qū)的雨水管道系統(tǒng)，經(jīng)過小區(qū)的雨水管道系統(tǒng)流入市政雨水管道系統(tǒng)，然后通過出水口排放。 因此雨水管道系統(tǒng)包括小區(qū)雨水管道系統(tǒng)和市政雨水管道系統(tǒng)兩部分，如下圖所示。,天溝和雨水斗,小區(qū)的雨水管道系統(tǒng),市政雨水管道系統(tǒng),,,3.合流制管道系統(tǒng) 合流管
4、道系統(tǒng)是收集輸送城市綜合生活污水、工業(yè)廢水和雨水的管道及其附 屬構(gòu)筑物，包括小區(qū)合流管道系統(tǒng)和市政合流管道系統(tǒng)兩部分，由污水管道系統(tǒng)和雨水口構(gòu)成。 雨水經(jīng)雨水口進入合流管道，與污水混合后一同經(jīng)市政合流支管、合流干管、截流主干管進入污水處理廠，或通過溢流井溢流排放。,三、,a、,b、,截流干管,C、,d、,e、,3,e、,四、排水管材 (一)對排水管材的要求 (1)必須具有足夠的強度，以承受外部的荷載和內(nèi)部的水壓，并保證在運輸和施工過程中不致破裂; (2)應具有抵抗污水中雜質(zhì)的沖刷磨損和抗腐蝕的能力; (3)必須密閉不透水，以防止污水滲出和地下水滲入; (4)內(nèi)壁應平整光滑，以盡量減小水流阻力;
5、 (5)應就地取材，以降低施工費用。,(二)常用排水管材 1.混凝土管和鋼筋混凝土管 適用于排除雨水和污水，分混凝土管、輕型鋼筋混凝土管和重型鋼筋混凝土管三種，管口有承插式、平口式和企口式三種形式，如圖1-39所示。 混凝土管的管徑一般小于450mm，長度多為1m，一般在工廠預制，也可現(xiàn)場澆制，其技術條件及標準規(guī)格見表1-13。 P37,平口式,2.陶土管 陶土管由塑性粘土制成，為了防止在熔燒過程中產(chǎn)生裂縫，通常加入一定比內(nèi)例的耐火粘土和石英砂，經(jīng)過研細、調(diào)和、制坯、烘干、熔燒等過程制成。 陶土管一般為圓形斷面，有承插口和平口兩種形式，如圖1-40所示。 普通陶土管的最大公稱直徑為300mm，
6、有效長度為800mm，適用于小區(qū)室 外排水管道。 帶袖的陶土管管壁光滑，水流阻力小，密閉性好，耐磨損，抗腐蝕。 陶土管質(zhì)脆易碎，不宜遠運;抗彎、抗壓、抗拉強度低;不宜敷設在松軟土中或埋深較大的地段。此外，管節(jié)短、接頭多、施工麻煩。,陶土管,,3.金屬管 金屬管質(zhì)地堅固，強度高，抗?jié)B性能好，管壁光滑，水流阻力小，管節(jié)長，接口少，施工運輸方便。 但價格昂貴，抗腐蝕性差。 在地震烈度大于8度或地下水位高，流沙嚴重的地區(qū);或承受高內(nèi)壓、高外壓及對滲漏要求特別高的地段才采用金屬管。 常用的金屬管有鑄鐵管和鋼管。 排水鑄鐵 管耐腐蝕性好，經(jīng)久耐用; 但質(zhì)地較脆，不耐振動和彎折，自重較大。 鋼管 耐高壓、耐
7、振動、重量比鑄鐵管輕，但抗腐蝕性差。,,,夾砂玻璃鋼管,4.排水渠道 排水采用排水渠道。排水渠道一般有磚 砌、石砌、鋼筋混凝土渠道，斷面形式有圓形、矩形、半橢圓形等，如下圖所示。,排水渠道,排水渠道,5.新型管材 英國生產(chǎn)的玻璃纖維筋混凝土管和熱固性樹脂管; 日本生產(chǎn)的離心混凝土管，其性能均優(yōu)于普通的混凝土管和鋼筋混凝土管。 在國內(nèi)，口徑在500mm以下的排水管道正日益被UPVC加筋管代替，口徑在1000mm以下的排水管道正日益被PVC管代替， 口徑在900-- 2600mm的排水管道正在推廣使用塑料螺旋管(HDPE管) 口徑在300--1400mm的排水管道正在推廣使用玻璃纖維纏繞增強熱固
8、性樹脂夾砂壓力管(玻璃鋼夾砂管)。,,,(三)管渠材料的選擇 弱堿性(pH = 8--11)的工業(yè)廢水時，各種一般管材都能使用。 排除堿性(pHll)的工業(yè)廢水時可用磚渠，或在鋼筋混凝土渠內(nèi)做塑料襯砌。 排除弱酸性(pH=5--6)的工業(yè)廢水時可用陶土管或磚渠。 排除強酸性(pH<5)的工業(yè)廢水時可用耐酸陶土管、耐酸基水泥砌筑的磚渠或用塑料襯砌的鋼筋混凝土渠。 壓力管段一般采用金屬管、玻璃鋼夾砂管、鋼筋混凝土管或預應力鋼筋混凝土管。 地震區(qū)、施工條件較差的地區(qū)、 以及穿越鐵路、城市道路等，可采用金屬管。 一般情況下，市政排水管道經(jīng)常采用混凝土管、鋼筋混凝,五、排水管道構(gòu)造 排水管道為重力流，由
9、上游至下游管道坡度逐漸增大，管道埋深也會逐漸增加。 施工時除保證管材及其接口強度滿足要求 使用中不能因地面荷載引起損壞。 排水管道的管徑大、重量大、埋深大，要求排水管道的基礎要牢固可靠，以免出現(xiàn)地基的不均勻沉陷，使管道的接口或管用道本身損壞，造成漏水現(xiàn)象。,排水管道的構(gòu)造一般包括基礎、管道、覆土三部分。 1.砂土基礎 砂土基礎又叫素土基礎，包括弧形素土基礎和砂墊層基礎兩種，如下圖所示。 弧形素土基礎是在溝槽原土上挖一弧形管槽，管道敷設在弧形管槽里。 砂墊層基礎是在挖好的弧形管槽里，填100--150mm厚的砂土作為墊層。 適用性：無地下水的巖石或多石土層;管道直徑小于600mm的混凝土管和鋼筋
10、混凝土管; 覆土厚度：在0.7--2. 0m之間的小區(qū)污水管道、非車行道下的市政次要管道和臨時性管道。,素土基礎,,砂墊層基礎,2.混凝土枕基 在管道接口處才設置的管道局部基礎，如下圖所示。 通常在管道接口下用C10混凝土做成枕狀墊塊，墊塊常采用90或135管座。 這種基礎適用于干燥土層中的雨水管道及不太重要的污水支管，常與砂土基礎聯(lián)合使用。,3.混凝土帶形基礎 混凝土帶形基礎是沿管道全長鋪設的基礎，分為90、135、180三種管座形式，如下圖所示。 混凝土帶形基礎適用于各種潮濕土層及地基軟硬不均勻的排水管道，管徑為200-2000mm. 管道覆土厚度在0.7---2.5m時采用90度管座 2
11、.6-4.0m時采用135度管座 4.l-6.0m時采用180度管座,(三)覆土 （1）保證管道內(nèi)的水在冬季不會因冰凍而結(jié)冰; （2）正常使用時管道不會因各種地面荷載作用而損壞; （3）滿足管道銜接的要求，保證上游管道中的污水能夠順利排除。,排水管道的最小覆土厚度在車行道下為0.7m，在人行道下為0.6m。 一般污水管道內(nèi)污水的溫度不低于4，管道不必全部埋設在土層冰凍線以下。 一般在土層冰凍深度不太大的地區(qū)，可將管道全部埋設在冰凍線以下; 在土層冰凍深度很大的地區(qū)，無保溫措施的生活污水管道或水溫與生活污水接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設在冰凍線以上0.15m;,七、排水管網(wǎng)附屬構(gòu)筑物的構(gòu)造 (一
12、)檢查井 在排水管渠系統(tǒng)上，為便于管渠的銜接以及對管渠進行定期檢查和清通，必須設置檢查井。 檢查井通常設在管渠交匯、轉(zhuǎn)彎、管渠尺寸或坡度改變、跌水等處以及相隔一定距離的直線管渠段上。 檢查井在直線管渠段上的最大間距，一般按表1-17采用。 方形和矩形檢查井用在大直徑管道上，一般情況下均采用圓形檢查井。,,,檢查井,檢查井由井底(包括基礎)、井身和井蓋(包括蓋座)三部分組成，如下圖所示。 為使水流通過檢查井時阻力較小，井底宜設半圓形或弧形流槽，流槽直壁向上升展。 污水管道的檢查井流槽頂與上、下游管道的管頂相平，或與0.85倍大管管徑處相平; 雨水管渠和合流管渠的檢查井流槽頂可與0.5倍大管管徑處
13、相平。流槽兩側(cè)至檢查井井壁間的底板(稱為溝肩)應有一定寬度，一般不小于200mm，以便養(yǎng)護人員下井時立足，并應有2%--5%的坡度坡向流槽，以防檢查井積水時淤泥沉積。,檢查井,井身用磚、石砌筑，也可用混凝土或鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑，其構(gòu)造與是否需要工人下井有密切關系。 不需要工人下井的淺檢查井，井身為直壁圓筒形; 需要工人下井的檢查井，井身在構(gòu)造上分為工作室、漸縮部和井筒三部分，如下圖所示。 井蓋可采用鑄鐵、鋼筋混凝土、新型復合材料或其他材料，為防止雨水流入，蓋頂應略高出地面。,(二)雨水口 雨水口是在雨水管渠或合流管渠上設置的收集地表徑流的構(gòu)筑物。 地表徑流通過雨水口連接管進入雨水管渠或合流管渠，保證城市道路在雨天時正常使用。 雨水口一般設在道路交叉口、路側(cè)邊溝的一定距離處以及設有道路緣石的低洼地方，在直線道路上的間距一般為25-50m，在低洼和易積水的地段，要適當縮小雨水口的間距。 當?shù)缆房v坡大于0.02時，雨水口的間距可大式、數(shù)量和布置應根據(jù)具體情況和計算確定。 雨水口的構(gòu)造包括進水箅、井筒和連接管三部分。,
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