本文格式為Word版，下載可任意編輯——隧道常用的防排水系統(tǒng)

隧道排水系統(tǒng)設(shè)計探討

隧道排水系統(tǒng)設(shè)計探討１工程概況近年來，國內(nèi)大中型城市致力于城市道路交通功能的完善。城市道路的創(chuàng)辦形成向空間進(jìn)展、向地下進(jìn)展的趨勢，其中，隧道工程以其獨(dú)特的優(yōu)勢得到急速進(jìn)展。我國已成為世界上隧道最多、進(jìn)展最快的國家，大量特長、特密集隧道群也應(yīng)運(yùn)而生。深圳市東部過境高速馬路，以蓮塘口岸和愛國立交為起點(diǎn)，終點(diǎn)與深汕、惠鹽高速馬路相接。該高速公路采用雙向六車道設(shè)計，全長約３１ｋｍ，是一條以香港為起點(diǎn)、向粵東地區(qū)以及華南東部沿海地區(qū)發(fā)散的重要交通通道。本工程全線設(shè)置隧道４座，分別為蓮塘隧道、仙湖隧道、林果場隧道和北公坳隧道，設(shè)計車速６０ｋｍ／ｈ，為目前國內(nèi)跨境（即寬度）最大的地下互通隧道，也是目前國內(nèi)第一座真正意義上的地下互通立交。隧道排水系統(tǒng)是隧道總體設(shè)計必不成少的組成片面，其設(shè)計是否合理，將對隧道安好及正常運(yùn)營產(chǎn)生重大影響。筆者以蓮塘隧道為例，系統(tǒng)總結(jié)了排水設(shè)計的方法和特點(diǎn)，并對隧道排水工程設(shè)計中幾個關(guān)鍵問題舉行了探討，提出相關(guān)建議供參考。

２排水系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)蓮塘隧道排水系統(tǒng)采用分流制，共分為三個組成片面：

雨水系統(tǒng)和廢水、清水（即隧道內(nèi)清污分流）系統(tǒng)，分別通過潛水泵提升經(jīng)室外壓力窨井排出。本文僅對隧道內(nèi)廢水、清水系統(tǒng)舉行詳述。２．１廢水系統(tǒng)隧道內(nèi)廢水流量包括：消防水量和沖洗水量。（１）消防水量。蓮塘隧道的消防系統(tǒng)包括消火栓系統(tǒng)、固定式水成膜泡沫消火栓系統(tǒng)和手提式滅火器相結(jié)合的設(shè)計方案，其用水量分別為：消火栓系統(tǒng)一次滅火用水量為２０Ｌ／ｓ，水成膜泡沫滅火系統(tǒng)為１Ｌ／ｓ，一次火災(zāi)的總用水量為２１Ｌ／ｓ。（２）沖洗水量?？紤]隧道需要定期清洗，采用的沖洗用水量為２Ｌ／（ｍ２?次）。廢水系統(tǒng)流量計算取兩者中的最大值舉行設(shè)計，即按消防廢水量作為廢水系統(tǒng)的設(shè)計流量。其排水收集措施采用蓋板涵邊溝（即采用帶泄水孔的蓋板溝或縫隙式邊溝）和雨水口布置型式。蓋板涵排水溝自隧道進(jìn)口至出口處，沿道路兩側(cè)布置，隨道路縱向坡度接入道路低點(diǎn)的排水泵站。為了急速、實時地擯棄廢水，裁減廢水的徑流長度，采取在道路低點(diǎn)增加雨水口數(shù)量的做法，設(shè)置多箅雨水口。雙側(cè)排水溝間的排水通過在道路低點(diǎn)設(shè)置的鋼筋混凝土管連通，將廢水接入排水泵站污水集水池，由泵提升后排入隧道外地面污水管道系統(tǒng)。

２．２清水系統(tǒng)本工程采用隧道內(nèi)清污分流制排放。隧道內(nèi)布局滲漏水量即隧道圍巖裂隙水為較為清潔的水，通過沿道路路中下敷設(shè)的圓形中心排水溝單獨(dú)收集處理，在道路低點(diǎn)處引入排水泵房清水集水池，由泵提升后排入隧道外地面雨水管道系統(tǒng)。

由于隧道布局滲漏水量與施工工法、地質(zhì)條件、施工質(zhì)量等因素息息相關(guān)，在概括的工程設(shè)計中，由隧道專業(yè)供給給給排水專業(yè)，且供給的滲漏水量為最高日流量。蓮塘隧道布局滲漏水量由隧道專業(yè)依據(jù)地質(zhì)詳勘供給，最大值為３０２２ｍ３／ｄ。

３排水系統(tǒng)設(shè)計常見問題３．１橫截溝的設(shè)置橫截溝作為一種收水設(shè)施，可以有效地攔截隧道引路段地表徑流的雨水及隧道內(nèi)道路低點(diǎn)的廢水。但目前國內(nèi)使用的橫截溝都有一個通病，即其整體的穩(wěn)定性不夠，路面平整性超標(biāo)，車輛行駛至橫截溝后帶來的問題是噪聲大、有跳車現(xiàn)象發(fā)生，并易造成橫截溝邊緣的布局層發(fā)生裂縫，局部結(jié)構(gòu)破碎，以致影響路面的行車安好。雖然可以在橫截溝產(chǎn)品選擇、施工工藝等方面提升，但由于車速快、車輛行駛頻繁，噪聲污染和跳車難以消除，且橫截溝一般為通長布置，受橫截溝寬度限制，有時需設(shè)置多條，在養(yǎng)護(hù)檢修時影響道路通行范圍較廣?；谝陨蠁栴}，并考慮到本工程為高速馬路工程，車速快、車流量大、超重貨車多以及夜間行車安好等因素，本工程沒有采用橫截溝形式的收水設(shè)施，在設(shè)計過程中，與本工程道路及隧道設(shè)計團(tuán)隊屢屢合作，采取了如下技術(shù)措施。（１）加大排水邊溝斷面：隧道洞口外采用矩形排水邊溝，其斷面為Ｗ×Ｈ＝６０ｃｍ×１２０ｃｍ；

隧道內(nèi)采用雙側(cè)排水邊溝，其斷面為Ｗ×Ｈ＝４０ｃｍ×５０ｃｍ。

（２）道路低點(diǎn)設(shè)置多箅雨水口：其雨水口排水才能按１．５～３．０系數(shù)計算。（３）洞口外道路路緣石采用平緣石，以加速道路低點(diǎn)的雨水排放。

３．２排水泵房的位置及數(shù)量隧道排水泵房的設(shè)計主要表達(dá)在“集”與“排”，就是將無法重力流排出的雨（廢）水集中到集水池，通過水泵抽排到隧道外的排水系統(tǒng)，其位置的選擇及數(shù)量確實定直接關(guān)系到排水工程的投資大小和運(yùn)行本金上下，是排水方案的關(guān)鍵。排水泵房位置與隧道的平、縱斷面有關(guān)，一般雨水泵房設(shè)在隧道的進(jìn)口及出口處，但也可能僅在隧道的進(jìn)口或出口設(shè)置，概括根據(jù)工程的實際處境確定；

廢水泵站的位置應(yīng)盡量靠近隧道內(nèi)道路路面高程的最低點(diǎn)，以裁減最低點(diǎn)至泵房集水池管道的水頭損失。考慮到泵房設(shè)備檢修、隧道內(nèi)照明處境及制止發(fā)生車輛追尾的多種因素，建議泵房設(shè)置在行車方向的右側(cè)，即慢車道方向，并在泵房門口設(shè)置緊急停車帶。

在隧道排水系統(tǒng)設(shè)計中，充分考慮了隧道內(nèi)道路系統(tǒng)的分布，根據(jù)道路設(shè)計盡量裁減排水泵站的個數(shù)，舉行合理分區(qū)排放。

本工程僅考慮在隧道的道路縱坡最低點(diǎn)設(shè)置排水泵房，全線共設(shè)置４座。每座排水泵房用于擯棄隧道內(nèi)兩個相鄰道路縱坡高點(diǎn)間的消防廢水、沖洗廢水和布局滲漏水，經(jīng)泵提升后排入地面市政排水系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場的實際處境，設(shè)計的抽升排放系統(tǒng)由設(shè)備間、配電間、污水集水池、清水集水池、出水管廊組成。泵房概括型式見圖１、圖２。

３．３水泵選型水泵選型，考慮節(jié)能、維護(hù)便當(dāng)及造價合理等因素，設(shè)計采用潛水泵，潛水泵具有設(shè)備布局簡樸、技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)當(dāng)、維護(hù)便當(dāng)，使用本金較低等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)前述的廢水和清水系統(tǒng)的流量計算，污水集水池和清水集水池中分別安裝了２臺水泵（１用１備）即可得志排水需求。水泵采用就地自動及手動操縱、操縱中心遠(yuǎn)程操縱方式?？紤]到消防時水量大而平日排水量較小，以及布局滲漏水量不確定因素的特點(diǎn)，為得志不同流量的抽升要求，本工程分別采用１臺變頻泵，此外也留存極端處境下２臺水泵同時啟動的條件。水泵揚(yáng)程根據(jù)集水池最低水位與隧道外壓力窨井處的地面高程之差值，加上管道沿程損失和局部損失之和計算得到。

３．４集水池的容積本工程隧道內(nèi)采用清污分流制，故排水泵房集水池共分為兩格，分別為污水集水池和清水集水池。由于目前尚無專門的條款指導(dǎo)隧道排水設(shè)計，本工程參照現(xiàn)行的《室外排水設(shè)計模范》（ＧＢ５００１４－２００６，２０１４年版）５．３．１條規(guī)定：“集水池的容積，應(yīng)根據(jù)設(shè)計流量、水泵才能和水泵工作處境等因素確定，污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺水泵５ｍｉｎ的出水量，如水泵機(jī)組為自動操縱時，每小時開動水泵不得超過６次”和《上海市工程創(chuàng)辦模范道路隧道設(shè)計模范》（ＤＧ／ＴＪ０８－２０３３－２００８）１１．３．３條規(guī)定：“隧道最低點(diǎn)廢水泵房集水池應(yīng)得志水泵的安裝、檢修、運(yùn)行要求，其有效容積不應(yīng)小于設(shè)計選用最大１臺泵５ｍｉｎ的出水量，水泵揚(yáng)程宜按直接接入市政管網(wǎng)的壓力計，確有困難時，可采用逐級提升，接力排出的方式，納入市政排水管網(wǎng)”，故蓮塘隧道最低點(diǎn)排水泵房集水池的有效容積按照不小于最大１臺水泵５ｍｉｎ的出水量舉行設(shè)計。由于本工程排水泵房的位置距離地面市政排水系統(tǒng)較遠(yuǎn)，污水泵和清水泵的壓力出水管長度均超過１ｋｍ，因此需考慮兩條壓力出水管檢修時管內(nèi)水量的排放問題，兩格集水池的總?cè)莘e均需適當(dāng)加大，以得志檢修時兩條出水管內(nèi)水量的排放容積。目前舉行地鐵工程設(shè)計時，參照《地鐵設(shè)計模范》（ＧＢ５０１５７－２０１３）１４．３．６條規(guī)定：其他各類排水泵站（房）的集水池有效容積，不應(yīng)小于最大１臺排水泵１５～２０ｍｉｎ的出水量。綜上相關(guān)模范和標(biāo)準(zhǔn)，從水泵工作安好性和壓力出水管檢修因素的考慮，筆者認(rèn)為集水池的有效容積建議取最大１臺水泵１５～２０ｍｉｎ的出水量計算。集水池有效容積可參照式（１）計算。集水池設(shè)計見圖３．３．５排放出路隧道消防廢水屬于低概率緊急事故排水，僅在火災(zāi)發(fā)生時由水消防系統(tǒng)作用搜集在隧道內(nèi)，持續(xù)時間不長，考慮隧道的經(jīng)濟(jì)性，故不單獨(dú)創(chuàng)辦消防廢水泵房。因此消防廢水和隧道沖洗廢水均排入地面污水管道系統(tǒng)。隧道布局滲漏水一直存在且水質(zhì)較好，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)說明，隧道的滲水與天氣因素有關(guān)，滲漏水量與降雨量呈正比，在降雨量大的時候其滲漏水量也增大。蓮塘隧道位于廣東深圳，考慮到南方雨季時間長、雨量大的特點(diǎn)，本工程可將清水池收集的水量舉行回用，如：補(bǔ)給洞口外的消防水池、綠化、澆灌等，而后溢流至地面雨水管道系統(tǒng)。但布局滲漏水量亦存在大量不確定性因素，可根據(jù)工程的實際處境概括確定。

３．６客水的防護(hù)為防止地面雨水流入隧道，蓮塘隧道進(jìn)出洞口內(nèi)的路面均設(shè)置有明顯的道路變坡點(diǎn)，即道路“駝峰”設(shè)計，并且變坡點(diǎn)的高程高于隧道洞口外道路低點(diǎn)０．６ｍ左右，有效防止了地面雨水流入隧道。

４總結(jié)蓮塘隧道排水工程在整個高速馬路工程設(shè)計中雖然所占比重較小，但其作用不成低估，其設(shè)計是否合理，將直接影響到日后隧道的使用安好。隨著城市隧道應(yīng)用日益廣泛，隧道排水已經(jīng)逐步成為一項特意的工程技術(shù)，但是適用性的設(shè)計模范尚未形成。本文總結(jié)了深圳蓮塘隧道排水工程設(shè)計的思路、方法和特點(diǎn)，僅結(jié)合實際工程的設(shè)計經(jīng)過，提出自己的淺見。（１）隧道內(nèi)道路低點(diǎn)廢水泵房宜設(shè)置在行車方向的右側(cè)，即慢車道方向，并宜在泵房門口設(shè)置緊急停車帶。

（２）高速馬路隧道內(nèi)不宜設(shè)置道路橫截溝，可加大排水邊