城市道路地下管線工程的分類及布置
按性能用途可分為6類:
1. 給水管道
2. 排水管道
3. 電力管道
4. 電訊管道
5. 熱力管道
6. 燃氣管道
按埋設深度分為 深埋和淺埋 兩種,覆土深度大於 \(1.5m\) 為深埋。
按輸送方式分為 壓力管道和重力自流管道,后者要受到地形和標高的制約。
道路排水
道路排水分為 公路排水和城市道路排水 。
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公路路面排水
公路排水道路縱坡和橫坡排放至設於路基兩側的排水明溝內,再通過明溝縱向坡度排入附近天然河。公路排水有兩種方式排除路表水:
- 在路肩設置攔水緣石和急流槽,將水集中排出路基
- 讓路表水沿路面漫流至路肩順邊坡排出路基。
- 城市排水系統及路面排水
城市排水工程的任務是把雨污廢水按一定系統匯集起來,並經處理符合排放標准后再排泄至水體。排水系統的體制一般分為合流制和分流制。
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污水管道:
污水主干管不宜設置在交通頻繁的道路上,最好設置在次要道路上,此外還需結合污水量、地下管線情況、最大埋深和最小埋深等因素。最小埋深需滿足3個條件:①必須防止管道內的污水冰凍和因土壤冰凍膨脹而損壞管道。②必須防止管壁因地面荷載而受到破壞。③必須要滿足街道連接管在銜接上的要求。
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雨水管道:
雨水管布置應平行於道路的中心線。
城市道路縱斷面設計時,要妥善處理地下管線覆土的要求
雨水口是雨水管渠或合流管渠上收集雨水的建築物,雨水口的設置應能保證迅速有效地收集地面雨水,以防止雨水漫過道路或造成道路及低窪地區積水而妨礙交通。道路上雨水口的間距一般為 \(35 \sim 50m\) ,當道路縱坡較大時,雨水口的間距適當取大值。
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給水管道敷設
給水管網一般由輸水管和配水管組成。城市給水管線一般沿道路布置,平行於道路規划線,一般輸水管敷設在慢車道下,配水管道敷設在人行道下。
- 配水管道距離建築物的最小水平凈距為 \(1.5m\) 。對於大型高壓輸水干管,距離建築物最小水平凈距為 \(5m\) 。
- 通常,在人行道下的最小覆土厚度 \(0.7m\) ,非機動車道下的最大覆土厚度為 \(0.8m\) ,個別管線處的最小附圖厚度可為 \(0.6m\) 。若覆土厚度不足 \(0.5m\) 覆土,可在官面上加設蓋板,蓋板兩端要砌支墩,並內填黃沙。
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燃氣管道的布置和敷設
在城市市區布置燃氣管網時,必須服從地下管網綜合規划的安排。燃氣管道一般采用直接埋設,應盡量避開主要交通干道和繁華的街道。新敷設管線必須平行於道路紅線。
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電訊電纜
電訊電纜線路的建築方式一般有 管道電纜、直埋電纜和架空電纜等,城市中越來越多地采用地下電纜替代架空電纜。
地下電纜布置宜盡量短直,並應選擇在比較永久性的道路上敷設。
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電力電纜
電力網的敷設方式分為 架空電力網和電纜電力網。
管線綜合
城市道路地下管線綜合原則
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建築物、道路、各種管線的位置都要采用統一的城市坐標系統和標高系統。
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地下管線應根據地下管網規划,合理確定其位置和坐標,並考慮到發展的需要。
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布設地下管線時,應盡量使管線線路短捷,以節約投資,但應注意盡量埋在城市道路紅線以內,不要亂穿空地,造成今后對其他設施修建的不利。
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地下管線應與道路中線平行,分配管線應敷設在支管線較多的同側。
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安排管線時,首先應考慮在人行道及非機動車道下面。
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各種管線與建築、樹木、桿柱、緣石、其他管線間的水平距離和管線的最小覆土深度應符合下表:
為防止深溝槽的塌方對房屋基礎的影響,沿建築的外牆與預埋管線的管中水平距離應按下式計算:
\[L = \cfrac{H-h}{tan \varphi} + l + \cfrac{B}{2} \\ \begin{align} 式中 &L——管道中心與建築物基礎邊水平距離,m \nonumber \\ &H——管道溝槽深度,m \nonumber \\ &h——建築物基礎砌置深度,m \nonumber \\ &\varphi——土壤內摩擦角( \degree ) \nonumber \\ &l——建築基礎擴大部分長度,m \nonumber \\ &B——溝槽底寬,m \nonumber \end{align} \] -
應減少管線與鐵路、道路及其他干管的交叉。
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管線位置發生矛盾時,一般綜合布置避站原則為:壓力流管道讓重力自流管道,小口徑管道讓大口徑管道,可彎曲管道讓不易彎曲管道,未修管道讓已建成管道,臨時管道讓永久管道。
城市道路地下管線交叉
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混凝土或鋼筋混凝土排水圓管在下,鑄鐵管、鋼管在上。
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排水圓管在下,鑄鐵管、鋼管在上,高程上有沖突,必須壓低下面排水圓管改為雙排鑄鐵管,其過水斷面的大小應由水力計算確定,兩端變斷面處,必須加設檢查井。
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排水方溝在下,鑄鐵管或鋼管在上,上面管已建,進行下面排水方溝的施工
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排水方溝在下,鑄鐵管、鋼管在上,高程上有沖突,上面已建,進行下面排水方溝的施工
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排水管道在上,鑄鐵管、圓管在下,上下管同時施工。
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排水管道在上,鑄鐵管、鋼管在下,埋深較大,挖到槽底有困難,進行上面排水管道施工
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排水管道在下,電纜管塊在上,上下管同時施工。
共同溝
共同溝的定義
設置於道路下,用於收納兩種以上公用設施管線的構造物及其附屬設備,稱謂共同溝,又稱為綜合管道或綜合管廊。
共同溝的優點
- 能避免因埋設維修管線而導致道路反復開挖,確保交通運輸暢通。
- 能有效集約化地利用道路下的空間資源,為城市發展預留寶貴空間。
- 根據遠期規划容量設計與建設共同溝,從而能滿足管線遠期發展需要。
- 由於管線增設、擴容較方便,管線可分階段敷設,管線資金可分期投資。
- 溝內管由於不直接與土壤、地下水、道路結構層酸鹼物質接觸,可減少腐蝕,延長管線 使用壽命。
- 為各管線綜合管理和利用先進監視系統進行綜合管理提供了可能,能及時維修管理, 提高管線的安全性和穩定性,提高城市的安全度。
- 共同溝結構具有一定的堅固性,能抵御一定程度的沖擊荷載作用,具有較好的防災 性能。
- 能減少管線故障對沿線地區工礦企業生產、商業營業及居民生活出行的影響。
- 由於架空線進入共同溝,改善了城市景觀和提高城市的安全性,又避免了架空線與綠 化的矛盾,提高城市的環境質量。
- 避免了反復挖掘道路,提高城市的環境質量。
共同溝分類
- 干線共同溝
- 支線共同溝
- 電線、電纜專用共同溝
- 干、支線混合共同溝
共同溝敷設要求
- 管溝內相互無干擾的工程管線可設置在管溝的同一個小室,相互有干擾的工程管線 應分別設在管溝的不同小室。
- 電信電纜管線與高壓輸電電纜管線必須分開設置;給水管線與排水管線可在綜合管 溝一側布置,排水管線應布置在綜合管溝的底部。也可不設在共同溝內。
- 工程管線干線綜合管溝的敷設,應設置在機動車道下面,其覆土深度應根據道路施 工、行車荷載和綜合管溝的結構強度以及當地的冰凍深度等因素綜合確定;敷設工程管線支線 的綜合管溝,應設置在人行道或非機動車道下,其埋設深度應根據綜合管溝的結構強度以及當 地的冰凍深度等因素綜合確定。
- 共同溝設計的主要技術關鍵有:斷面模式及內空尺寸確定,最小埋置深度,主體結構 計算,防水設計,共同溝交叉口設計,各類孔口布置,附屬設備設計,防火設計,各類管線技術設計,等等。
共同溝斷面設計原則及斷面模式選擇
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斷面設計原則
- 共同溝斷面形式與各類管線的布置應滿足共同溝安全運行的要求。
- 共同溝斷面空間應能滿足各類管線的敷設空間、維修空間以及擴容空間的需要。
- 共同溝特殊斷面的空間應能滿足各類管線的支接口、分支口、通風口、人員出入口、材料投入口等孔口以及集水井的斷面尺寸的要求。
- 共同溝內的纜線一般布置在支架上,支架的寬度與縱向凈空應能滿足纜線敷設及維 修需要,支架的跨距應根據計算確定;大口徑的管道一般安置在支墩或基座上,支墩或基座的 跨距也應根據計算確定。
- 共同溝的斷面形狀應結合道路斷面形式、沿線地質條件和施工方案等情況因地制宜 合理確定。
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斷面模式選擇
共同溝斷面模式的確定與施工方法、容納的管線種類等因素有關,其斷面尺寸的確定與其 收容管線所需空間有關。
管線共溝敷設原則
- 熱力管不應與電力、通信電纜和壓力管道共溝;
- 排水管道應布置在溝底,當溝內有腐蝕性介質管道時,排水管應位於其上面;
- 腐蝕介質管道的標高應低於溝內其他管線;
- 火災危害性屬於甲、乙、丙類的液體、液化石油氣、可燃氣體、毒性氣體和液體以及腐 蝕性介質管道,不應共溝敷設;
- 凡有可能產生相互影響的管線,不應共溝敷設。