地鐵給排水論文

一南京都市地鐵1.都市地鐵的優(yōu)勢地鐵與都市中其它交通工具相比，除了能避免都市地面擁擠和充足運用空間外，尚有諸多優(yōu)點。一是運量大。地鐵的運輸能力要比地面公共汽車大7－10倍，是任何都市交通工具所不能比擬的。二是速度快。地鐵列車在地下隧道內(nèi)風(fēng)馳電掣地行進(jìn)，行駛的時速可超出100公里。三是無污染。地鐵列車以電力作為動力，不存在空氣污染問題，因此受到各國政府的青睞。2．南京地鐵的規(guī)劃在新一輪南京軌道網(wǎng)線規(guī)劃中，南京主城區(qū)地鐵線加密，從原來的13條增加到17條，里程則從原來的433公里增加到617.1公里。并且不再局限于主城地鐵這種單一形式，分為快線、地鐵、輕軌三種，線網(wǎng)密度2030年南京地鐵遠(yuǎn)景規(guī)劃達(dá)成每平方公里0.15公里，與巴黎市相稱。主城區(qū)有9條軌道交通，總長200公里，主城線網(wǎng)密度為每平方公里0.76公里，與日本名古屋相稱，老城區(qū)密度為每平方公里1.21公里，與日本大阪相稱。預(yù)測到2050年，南京的軌道交通平均客流強(qiáng)度將達(dá)成2.52萬人/公里，軌道交通平均乘距9.5公里。規(guī)劃實施后，南京中心區(qū)地鐵車站輻射半徑600米，服務(wù)人口達(dá)95%，在都市范疇區(qū)內(nèi)70%人口可在40分鐘內(nèi)達(dá)成市中心。二南京地鐵三號線車輛段工程1場址環(huán)境概述（含周邊環(huán)境、交通、規(guī)劃）秣周車輛段段址位于繞越高速以南、前莊南路以西、雙龍大道以東、南京協(xié)鑫生活污泥發(fā)電有限公司以北所夾地塊范疇內(nèi)，地塊范疇內(nèi)大部分為水田和菜地，只有少量的房屋和旱地。車輛段用地范疇內(nèi)有50%的地塊屬于規(guī)劃的綠地范疇，有110kv的高壓線穿過，已經(jīng)與規(guī)劃部門溝通需改移。段址內(nèi)地勢起伏不大，地面標(biāo)高在7m~10m之間，占地面積34.95公頃。根據(jù)收集到的段址處的百年一遇洪水位標(biāo)高，段內(nèi)軌頂設(shè)計標(biāo)高參考周邊道路路面設(shè)計標(biāo)高定為11.5m（前莊南路路面約10m，雙龍大道路面約11.0m），場坪標(biāo)高為10.87m。2場址所在地氣象資料南京地區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨水充沛，光能資源充足，年平均溫度15.7℃，最高43℃（1934年7月13日），最冷月平均溫度-2.1℃。年平均降雨117天，降雨量1106.5毫米，最大平均濕度81%。最大風(fēng)俗19.8m/s。土壤最大凍結(jié)度-0.09m歷年來，經(jīng)常出現(xiàn)突發(fā)性暴雨，造成秦淮河水位猛漲，發(fā)生洪澇災(zāi)害。建國以來，特大洪水出現(xiàn)過6次，分別為1949年、1954年、1969年、1991年、、。7月7日南京江寧區(qū)降雨量超出了300mm，突破百年來的最大降水量3場址水文、工程地質(zhì)狀況簡述南京城區(qū)地表水水體面積約370km2，水資源較豐富，重要河流有長江、秦淮河及滁河，市內(nèi)有秦淮河、玄武湖、莫愁湖、白鷺洲等河流湖泊。暴雨重要受梅雨及臺風(fēng)活動影響。當(dāng)雨水集中并且入江河道受長江水位頂托時，易形成內(nèi)澇災(zāi)害。該場地位于南京城以南秣周路站東南側(cè)，雙龍大道與前莊南路之間，屬秦淮河一級階地，地表水系十分發(fā)育，水塘、河溝密布。地下水重要為孔隙潛水，水位在地面下列0.3~4.2m，欺負(fù)和地形起伏基本一致。水位受季節(jié)性變化影響較大，年變化幅度普通在1.0m左右。場區(qū)內(nèi)重要地層為：表層人工填土層，以粉質(zhì)粘土混少量碎磚、碎石填積，局部夾植物根系，層厚約1~5m；其下為Q2—34粉質(zhì)粘土、粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，層厚約3~12m，該層強(qiáng)度較低，中~高壓縮性；Q1—24粉質(zhì)粘土、粉土，可~硬塑，局部軟塑，層厚約15~26m，中檔強(qiáng)度，中檔壓縮性；下部基巖為白堊系葛村組K1g沉積巖（泥質(zhì)粉砂巖），強(qiáng)風(fēng)化層厚度大。場區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有巖溶、土洞、危巖及對工程安全有影響的滑坡等不良地質(zhì)作用存在，無重大地質(zhì)構(gòu)造，地震活動水平屬中檔偏下，屬基本穩(wěn)定地區(qū)。地鐵給排水設(shè)計探析地鐵車站是地鐵工程的重要構(gòu)成部分,地鐵車站的給排水設(shè)計現(xiàn)有普通建筑工程的共性,又有作為地鐵工程的特點,下面敘述一下地鐵給排水設(shè)計的技術(shù)規(guī)定及其在實際設(shè)計施工中的應(yīng)用。1地鐵給排水的技術(shù)規(guī)定1.1地鐵給排水設(shè)計的普通規(guī)定地鐵給水設(shè)計,必須滿足生產(chǎn)、生活和消防用水對水量、水壓和水質(zhì)的規(guī)定,并應(yīng)堅持綜合運用,節(jié)省用水的原則;地鐵給水水源應(yīng)優(yōu)先采用都市自來水,當(dāng)沿線無都市自來水時,應(yīng)和本地規(guī)劃等部門協(xié)商,采用其它可靠的供水水源;地鐵排水系統(tǒng),除生活及糞便污水應(yīng)單獨排放外,構(gòu)造滲漏水、沖洗及消防廢水和口部雨水等能夠按合流排放,但廁所生活及糞便污水的排放,必須符合本地和國家現(xiàn)行排水原則的規(guī)定;給排水設(shè)備的自動化程度,應(yīng)根據(jù)運行管理的需要,結(jié)合本地具體條件,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較擬定,但排水設(shè)備,應(yīng)按自動化管理設(shè)計;地鐵金屬給排水管道及有關(guān)設(shè)備,應(yīng)采用避免雜散電流腐蝕的方法。1.2地鐵給水系統(tǒng)選擇的普通規(guī)定為確保人員飲用水的水質(zhì),地鐵宜采用生活和消防分開的給水系統(tǒng)。生活給水管宜由市政自來水管引入。但生產(chǎn)用水可和消防或生活給水系統(tǒng)共用;當(dāng)都市自來水的供水量和供水壓力能滿足生產(chǎn)和生活用水,而不能滿足消防用水量規(guī)定時,則應(yīng)設(shè)消防泵、穩(wěn)壓裝置和消防水池;如設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)時,應(yīng)采用獨立的給水系統(tǒng),不應(yīng)和生產(chǎn)、生活及消火栓給水系統(tǒng)共用。1.3地鐵給水管道布置和敷設(shè)的普通規(guī)定當(dāng)車站生活和消防為分開的給水系統(tǒng)時,車站內(nèi)生活用水宜設(shè)計為枝狀管網(wǎng),由都市自來水管引出一根給水管和車站內(nèi)生活給水管連接;地下車站的自來水引入管宜通過風(fēng)道或人行通道和車站給水系統(tǒng)相接;地下區(qū)間的給水干管的布置,當(dāng)為接觸軌供電時,應(yīng)設(shè)在接觸軌的對側(cè);當(dāng)為架空接觸網(wǎng)供電時,可設(shè)在隧道行車方向的任一側(cè),管道和消火栓的位置不得侵入設(shè)備限界;給水管不應(yīng)穿過變電所、通信信號機(jī)房、控制室、配電室等房間。1.4地鐵隧道內(nèi)的排水泵站(房)設(shè)立的普通規(guī)定區(qū)間隧道主排水泵站應(yīng)設(shè)在線路實際坡度最低點,每座泵站所肩負(fù)區(qū)間長度,單線不適宜不不大于3km,雙線不適宜不不大于1.5km,重要排除構(gòu)造滲水,沖洗及消防廢水;當(dāng)主排水泵站所肩負(fù)的區(qū)間長度超出規(guī)定,而排水量又較大時,宜設(shè)輔助排水泵站;地下車站排水泵房必須設(shè)在車站線路坡度的下坡方向的一端,重要排除車站范疇內(nèi)的構(gòu)造滲水、沖洗和消防廢水,如車站端部設(shè)排水泵房有困難,并且區(qū)間排水泵站距該站又較近時,也可不設(shè)排水泵房;地下車站污水泵房宜設(shè)在廁所附近,重要排除廁所的污水;臨時排水泵房應(yīng)設(shè)在地鐵分期修建的先建段內(nèi);地下車站局部排水泵房宜設(shè)在地面至站廳層的自動扶梯基坑附近,折返線車輛檢修坑端部,地下車站站臺板下、碎石道床區(qū)段及電梯井等不能自流排水而又有可能集水的低洼處;露天出入口及敞開通風(fēng)口排水泵房的雨水排放設(shè)計按本地50年一遇暴雨強(qiáng)度計算,集流時間為5～10min;洞口的雨水如不能自流排放時,必須在洞口適宜位置設(shè)排水泵站,并在洞口道床的適宜位置,設(shè)橫向截水溝,確保將雨水導(dǎo)流至泵站集水池;洞口排雨水泵站宜設(shè)兩至三根壓力排水管,其它泵站(房)宜設(shè)一至兩根壓力排水管,車站排水泵房的壓力排水管宜通過風(fēng)道或人行通道接入都市排水系統(tǒng);2地鐵給排水設(shè)計在實際工程中的應(yīng)用2.1生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)地鐵車站所在地普通為城區(qū),周邊有較完善的市政給水管網(wǎng),以市政自來水為供水水源。每個車站由兩條不同的都市自來水管引入消防和生活、生產(chǎn)給水管。采用生活、生產(chǎn)用水和消防用水分開的給水系統(tǒng),分別設(shè)立水表及閥門井。水壓按衛(wèi)生器具用水規(guī)定和生產(chǎn)用水規(guī)定擬定。地鐵車站用水量涉及車站工作人員生活用水量、車站沖洗用水量、環(huán)控系統(tǒng)所需冷卻補充水量。地鐵車站位于地下,市政水壓普通能滿足生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)水壓規(guī)定,采用市政給水直接供水給水系統(tǒng)。生產(chǎn)、生活給水干管在站廳層、站臺層呈枝狀布置,滿足各用水點規(guī)定。其特點以下:用水量原則。工作人員生活用水量50L/班·人,變化系數(shù)2.5;沖洗水量3L/m2·次;冷卻補充水量按循環(huán)水量的2%計。2.1.2進(jìn)出車站的給排水管道布置。給排水管道不能穿過持續(xù)墻,宜在出入口或風(fēng)井部位布置,因地鐵車站持續(xù)墻厚度近1m,預(yù)留空洞給構(gòu)造工程帶來不便。2.1.3管道絕緣。由于地鐵車輛采用接觸網(wǎng)供電,對于這種直流牽引供電系統(tǒng),要避免雜散電流對給排水管道的腐蝕。進(jìn)出車站的給排水管道均需進(jìn)行絕緣解決后引入或引出,可在進(jìn)出車站的給排水管道靠車站主體外側(cè)安裝1m長的絕緣短管。2.1.4管材。要避免雜散電流對給排水管道的腐蝕。普通狀況生產(chǎn)、生活給水管管徑不大于等于DN100mm的采用新型塑料給水管,不不大于DN100mm的采用鍍鋅鋼管或可延性鑄鐵管。2.1.5生產(chǎn)、生活給水管線布置注意事項。給水管道嚴(yán)禁跨越通信和電器設(shè)備用房。給水干管最低處設(shè)立泄水閥,最高處設(shè)立排氣閥,排氣閥普通設(shè)于設(shè)備用房端部沒有吊頂?shù)牟课?。給水干管穿越沉降縫處,宜設(shè)立波紋伸縮器。由于生產(chǎn)、生活給水管普通采用塑料管材,塑料管材的線脹系數(shù)大,地鐵車站站廳、站臺層長度普通在100m以上,管線布置時要有效地減少或克服管道線性變化值。在可能暗敷的場合盡量采用暗敷的安裝方式,管道直線長度不不大于20m時應(yīng)采用賠償管道漲縮的方法,支管與干管、支管與設(shè)備的連接應(yīng)運用管道折角自然賠償管道的伸縮。當(dāng)不能運用自然賠償或賠償器時,管道支架均應(yīng)為固定支架。管道支架不僅起管線固定的作用,還規(guī)定能承受管線因線性膨脹而產(chǎn)生的膨脹力,其間距應(yīng)比傳統(tǒng)的鍍鋅鋼管小得多。2.2排水系統(tǒng)車站、區(qū)間的污水、廢水及雨水均應(yīng)就近排入市政排水系統(tǒng),污水應(yīng)按規(guī)定達(dá)標(biāo)后排放。地下車站及地下區(qū)間應(yīng)設(shè)立廢水泵房、污水泵房和雨水泵房。廢水系統(tǒng)涉及消防廢水、地面沖洗廢水、事故排水、構(gòu)造滲漏水等,這些廢水均通過線路排水溝匯流集中到線路區(qū)段坡度最低點處的廢水泵站集水池內(nèi)。污水系統(tǒng)重要指車站內(nèi)衛(wèi)生間生活污水。在折返線車輛檢修坑端部、出入口和局部自流排水有困難的場合需設(shè)立局部排水泵房,在地鐵洞口及敞開出入口處應(yīng)設(shè)雨水泵房。2.2.1排水點設(shè)立。地鐵車站屬地下建筑,污廢水普通不能自流排出,需用泵提高后排出,因此在設(shè)計時排水點要考慮周到。除各排水點匯流集中到廢水泵房、污水泵房的污廢水用泵提高后排入市政排水系統(tǒng)外,還需考慮出入口處電梯基坑排水和站臺底板下的構(gòu)造滲漏水。為排除站臺底板下的構(gòu)造滲漏水,需在站臺層端部設(shè)集水坑,坑內(nèi)設(shè)潛污泵將積水定時提高后排至線路排水溝內(nèi),由該溝流至廢水泵房的集水池內(nèi)。在折返線車輛檢修坑端部、出入口和局部自流排水有困難的場合需設(shè)立局部排水泵房。2.2.2排水泵。排水泵應(yīng)設(shè)計成自灌式,采用水位自動、就地和距離三種控制方式,并規(guī)定在車站控制室顯示排水泵工作狀態(tài)和水位信號。2.2.3集水池有效容積的擬定。擬定集水池有效容積時,既要避免過大增加工程造價,又要避免過小頻繁啟動水泵。廢水泵房集水池有效容積可按不不大于10min的滲水量與消防廢水量之和擬定,但不得不大于30m3。污水泵房集水池有效容積不應(yīng)不大于最大一臺泵5min的流量,但不得不不大于6h的污水量,避免污水停留時間過長而沉淀、腐化。2.2.4排水泵房與雨水泵站。車站露天出入口的雨水不能自流排除時,宜單獨設(shè)立排水泵房;地下鐵道隧道洞口雨水宜采用自流排水,當(dāng)不能自流排水時必須在洞口設(shè)雨水泵站。如果雨水涌進(jìn)地鐵車站將影響地下鐵道安全運行,甚至造成事故。為確保地下鐵道安全運行,地下雨水泵站暴雨重現(xiàn)期取30年。2.2.5廢水泵房、污水泵房廢水、污水泵房內(nèi)應(yīng)設(shè)立通氣管道,與環(huán)控系統(tǒng)空氣管道連通,避免臭氣污染其它房間。地鐵一號線內(nèi)容沿線都市自來水的水壓為0.25一0.26MPa，供水量均能滿足生產(chǎn)、生活和消防用水的規(guī)定。地下車站、地下區(qū)間隧道及地面高架車站設(shè)立消火栓給水系統(tǒng)。消防用水量車站為20L/s八，區(qū)間為10L/s，水槍充實水柱為10m。每座地下車站所處位置均能確保兩路自來水引入地下車站。按消防用水量及需要的水壓，通過水力計算（長度為一種車站及車站前后半個區(qū)間），自來水的供水量及壓力均能滿足消防的需要。故每座地下車站均由都市自來水引入兩根DN150消防給水管和車站環(huán)狀管網(wǎng)相接。車站內(nèi)不設(shè)消防泵。地下車站及地下區(qū)間均設(shè)立為環(huán)狀管網(wǎng)，中間設(shè)連通管并設(shè)4個電動、手動閥門。DN150的消防給水引入管在地面設(shè)水表井和閥門，并且閥門經(jīng)常處在常開狀態(tài)，這樣能隨時確保消防用水的規(guī)定。地下車站設(shè)單口消火栓，最大間距不不不大于30m，站廳及站臺公共區(qū)設(shè)大型消火栓箱（箱內(nèi)設(shè)單口消火栓、消防軟管卷盤l套及4只3kg的干粉滅火器）。設(shè)備管理用房區(qū)域設(shè)原則型單口消火栓箱。新街口車站地下1層為商場，設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，消防水量為27L/s，設(shè)噴淋泵和穩(wěn)壓裝置（如果自來水壓力能滿足穩(wěn)壓規(guī)定，可不設(shè)穩(wěn)壓裝置），不設(shè)消防水池，自來水引入兩根DN20O消防給水管。按照《地鐵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，地下車站的站廳及站臺層不設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，但國內(nèi)有的都市消防部門規(guī)定，地下車站的站廳及站臺層必須設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，并將之列入地方原則，這即使在某種程度上增加了消防的安全性，但給地鐵工程增加了可觀的造價。筆者年10月考察了歐洲的法國、德國等7國的都市地鐵，其站廳、站臺均不設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，據(jù)理解，美國的NFPA一130有軌交通原則中，也沒規(guī)定在地下車站的站廳及站臺層設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。南京市消防局在初步設(shè)計評審時，曾提出在地下車站站廳及站臺層設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，根據(jù)地鐵的電氣設(shè)備多、客流大等特點，與會專家都反對設(shè)立設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)，南京市消防局最后同意專家的意見，站廳及站臺層不設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。地下區(qū)間隧道設(shè)兩根DN150消防給水管（采用球墨鑄鐵給水管，膠圈接口），并連成環(huán)狀。根據(jù)北京地鐵36年運行的實踐，證明此種管材壽命長（據(jù)檢測可在70年以上），并且能夠避免地鐵雜散電流的腐蝕。每隔50m設(shè)1個單口消火栓。為了確保列車運行的安全，消火栓口處不設(shè)消火栓箱及水龍帶，將水龍帶及水槍設(shè)立在相鄰車站站端部的水龍帶專用箱內(nèi)，供消防隊員專用，根據(jù)南京消防局的意見，在每個消火栓口處設(shè)立消防軟管卷盤1套。地面高架車站均設(shè)消火栓給水系統(tǒng)。都市自來水的供水量能滿足消防規(guī)定，但供水壓力不能滿足規(guī)定，故各站均設(shè)消防增壓泵和穩(wěn)壓裝段，不設(shè)消防水池。這種系統(tǒng)設(shè)計都得到了南京市消防局和自來水公司的承認(rèn)3排水系統(tǒng)地下鐵道工程重要分為污水排水系統(tǒng)、雨水排水系統(tǒng)和消防、沖洗廢水及構(gòu)造滲漏水排水系統(tǒng)。污水排水系統(tǒng)重要排除車站的衛(wèi)生間及盟洗間的生活污水。每座地下車站均設(shè)衛(wèi)生間1一2個，能夠設(shè)在站廳層，也能夠設(shè)在站臺層。每個衛(wèi)生間處設(shè)污水泵房，2臺潛污泵，普通設(shè)在站臺層，平時1用1備，直接將污水排至地面都市污水系統(tǒng)。雨水排水系統(tǒng)重要排除列車出入洞口、敞開的出入口及風(fēng)口的雨水。南京地鐵一號線列車出入洞口有兩個，一種位于中華門一三山街站之間，為了節(jié)省工程造價，排雨水泵站設(shè)在洞口內(nèi)的構(gòu)造喇叭口內(nèi)，這樣即使距洞口較遠(yuǎn)，但節(jié)省造價。排雨水泵站的規(guī)模按南京市50年一遇的暴雨強(qiáng)度及匯水面積計算排水量。洞口設(shè)3臺排水泵，最大雨水量時3臺泵同時工作。3臺排水泵的能力不不大于實際雨水量的1/3。另一種設(shè)在西延線洞口。敞開出入口及風(fēng)口的雨水也按南京50年一遇的暴雨強(qiáng)度及匯水面積計算排水量。排水泵房設(shè)在地下適宜位置，設(shè)2臺排水泵，最大雨水量時2臺泵同時工作。為排除消防、沖洗廢水及構(gòu)造滲漏水，于地下區(qū)間構(gòu)造線路坡度最低點處和地下車站站臺層線路下坡方向一端設(shè)排水泵房。普通