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[应用释义] 混凝土管道基础:
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图2-1 管道基础断面
排水管道基础一般由地基、基础和管座3个部分组成,如图2-1所示。地基是指沟槽底的土壤部分,它承受管道和基础的重量、管内水重、管上覆土压力和地面上的荷载。地基分为天然土层地基和换土垫层地基。基础是指管道与地基间经人工处理过的或专门建造的设施,其作用是将管道较为集中的荷载均匀分布,以减少对地基单位面积的压力,或由于土的特殊性质的需要,为使管道安全稳定而采取的一种技术措施。如原土夯实、混凝土基础等。管座是管子下侧与基础之间的部分,设置管座的目的在于它使管子与基础连成一个整体,以减少对地基的压力和对管子的反力。管座包角的中心角愈大,基础所受的单位面积的压力和地基对管子作用的单位面积的反力愈小。
为保证排水管道系统能安全正常运行,除管道工艺本身设计施工应正确外,管道的地基与基础还要有足够的承受荷载的能力和可靠的稳定性,否则排水管道可能产生不均匀沉陷,造成管道错口、断裂、渗漏等现象,污染附近地下水,甚至影响附近建筑物的基础稳定。一般应根据管道本身情况及其外部荷载的情况,覆土的厚度、土壤的性质,合理的选择管道基础。
混凝土管道基础分为弧形素土基础、砂垫层基础、混凝土枕基和混凝土带形基础。混凝土枕基是只在管道接口处才设置的管道局部基础,通常在管道接口下用C8混凝土做成枕状垫块。这种基础适用于干燥土壤中的雨水管道及不太重要的污水支管,常与素土基础或砂填层基础同时使用。如图2-2。
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图2-2 混凝土枕基
弧形素土基础:弧形素土基础是在原土上挖成弧形管槽,弧度的中心角一般采用90°,当管径为800～1100mm时,也可采用60°。管道安放在弧形管槽里。这种管道基础适合于槽底无地下水,原土干燥且能挖成弧形,管道直径小于600mm的混凝土管、钢筋混凝土管、陶土管、管顶覆土厚度在0.7～2.0m之间的街坊污水管道,不在车行道下的次要管道。如图2-3。
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图2-3 砂土基础
砂垫层基础:砂垫层是在挖好的素土弧形管槽上,采用带棱角的中砂填100～150mm厚的砂垫层,在砂垫层上放置管道,这种基础适用于无地下水的干燥土壤、岩石层、多石土质、管道埋深在1.50～3.0m的管道,当管道埋深小于1.5m时不应采用。
混凝土带形基础是沿管道全长铺设的基础,按管座形式的不同可分为90°、135°、180°三种。这种基础适用于各种潮湿土层及地基软硬不均匀的排水管道,管径为200～2000mm。无地下水时在槽底老土上直接浇混凝土基础,有地下水时常在槽底铺10～15cm厚的卵石或碎石垫层,然后才在上面浇混凝土基础,一般采用强度等级为C8的混凝土。当管顶覆土厚度在0.7～2.5m时采用90°管座基础,管顶覆土厚度为2.6～4m时用135°管座基础,覆土厚度在4.1～6m时采用180°管座基础。在地震区或土质特别松软、不均匀沉陷严重的地段,最好采用钢筋混凝土带形基础。
管道铺设:
管道铺设时首先应稳管,排水管道的安装常用坡度板法和边线法控制管道中心与高程,边线法控制管道中心和高程比坡度板法速度快,但准确度不如坡度板法。
1.坡度板法:用坡度板法控制安管的中心与高程时,坡度板埋设必须牢固,而且要方便安管过程中的使用,因此对坡度板的设置有以下要求:
(1)坡度板常用50cm厚木板,长度根据沟槽上口宽确定,一般跨槽每边不小于500mm,埋设必须牢固。
(2)坡度板设置间距一般为10m,最大间距不宜超过15m,管道转向处及检查井处必须设置。
(3)单层槽坡度板设置在槽上口跨地面,坡度板距槽底以不超过3m为宜,多层槽坡度板设置在下层槽上口跨槽台,距槽底也不宜大于3m。
(4)在坡度板上测量管道中心与高程时,中心钉应钉在坡度板顶面一侧紧贴中心钉一侧的高程板上(图2-4)。
图2-4 坡度板法
1—中心钉;2—坡度板;3—立板;
4—高程钉;5—管道基础;6—沟槽
图2-5 中心线对中
(5)坡度板上应标明桩号(井室处的坡度板同时标明井室号)及高程钉至各有关部位的下反常数。变换常数处,应在坡度板两面分别书写清楚,并分别标明其所用高程钉。
安装前,准备好必要的工具(垂球、水平尺、钢尺等),按坡度板上的中心钉、高程板上的高程钉挂中心线和高程线(至少是3块坡度板),用眼“串”一下,看有无折线、是否正常,根据给定的高程下反常数,在高程尺上量好尺寸,刻上标记,经核对无误后,再进行安管。安管时,在管端吊—中心垂线,当管径中心与垂线对正,不超过允许偏差时,安管的中心位置即为正确。小管对中可用目测;大管可用水平尺量测,如图2-5所示。
控制安装的管内底高程:将高程线绷紧,把高程尺杆下端放至管内底上,当尺杆上的标记与高程线距离不超过允许偏差时,安管的高程即为正确。
2.边线法(如图2-6)的设置有如下要求:
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图2-6 边线法安管示意图
1—给定中线桩;2—中线钉;3—边线铁钅干;
4—边线;5—高程桩;6—高程钉;
7—高程辅助线;8—高程线;9—高程尺杆;
10—标记
(1)在槽底给定的中线桩一侧钉边线铁杆,上挂边线,边线高度应与管中心高度一致,边线距管中的距离等于管外径的1/2加上一个常数(常数以小于50mm为宜)。
(2)在槽帮两侧适当的位置打入高程桩,其间距10m左右(不宜大于15m)一对,并施测上高程钉。连接槽两帮高程桩上的高程钉,在连线上挂上纵向高程线,用眼“串”线看有无折点、是否正常(线必须拉紧查看)。
(3)根据给定的高程下反常数,在高程尺杆上量好尺寸,刻写上标记,经核对无误,再进行安管。
3.排水管道铺设的常用方法:
(1)“四合一”施工法:
排水管道施工,将混凝土平基、稳管、管座形成、抹带四道工艺合在一起施工的做法,称“四合一”施工法,这种方法速度快、质量好,是DN≤600管道普遍采用的方法。其施工程序为:验槽→支模→下管→排管→四合一施工→养护。
①支模、排管施工:根据需要,第一次支模略高于平基,成90°。模板材料一般采用15cm×15cm的方木,方木高程不够时,可用木板补平,木板与方木用铁钉钉牢,模板内侧用支杆临时支撑,方木外侧钉铁钎,以免安管时模板滑动。
②管子下至沟内,利用模板做为导木,在槽内滚动运至安管地点,然后将管子顺排在一侧方木模板上,使管子重心落在模板上,倚在槽壁上,要比较容易滚入模板内,并将管口洗刷干净。
③若为135°及180°管座基础,模板宜分两次支设,上部模板待管子铺设合格后再支设。
④平基:灌筑平基混凝土时,一般使平基高出设计平基面20～40mm(视管径大小而定),并进行捣固,管径400mm以下者,可将管座混凝土与平基一次灌齐,并将平基面作成弧形以利稳管。
⑤稳管:将管子从模板上滚至平基弧形内后,前后揉动,将管子揉至设计高程(一般高于设计高程1～2mm,以备安装下一节管时又稍有下沉),同时控制管子中心线位置的准确。
⑥管座:完成稳管后,立即支设管座模板,浇筑两侧管座混凝土,捣固管座两侧三角区,补填对口砂浆,抹平管座两肩。如管道接口采用钢丝网水泥砂浆抹带接口时,混凝土的捣固应注意钢丝网位置的正确。同时配合勾捻相应的管内缝,管径在600mm以下时,可采用麻袋球或其他工具在管内来回拖动,将管口处的砂浆抹平。
⑦抹带:管座混凝土灌筑后,马上进行抹带,随后勾捻内缝,抹带与稳管至少相隔2～3节管,以免稳管时不小心碰撞管子,影响接口质量。
(2)垫块法:排水管道施工中,把在预制混凝土垫块上安管(稳管),然后再浇筑混凝土基础和接口的施工方法,称为垫块法。垫块法施工程序为:预制垫块→安垫块→下管→在垫块上安管→支模→浇筑混凝土基础→接口→养护。
预制混凝土垫块强度等级同混凝土基础。垫块的几何尺寸:长为管径的0.7倍;高等于平基厚度,允许偏差±10mm;宽大于或等于高。每节管垫块一般为2个。垫块法操作施工要点:
①垫块应放置平稳,高程符合质量要求。
②安管时,管子两侧应立保险杠,防止管子从垫块上滚下伤人。
③安装时管的对口间隙:管径700mm以上者按10mm左右控制;安装较大的管子时,宜进入管内检查对口,减少错口现象。
④管子安好后一定要用干净石子或碎石将管子卡牢,并及时灌筑混凝土管座。
(3)平基法:指在排水管道施工中,首先浇筑平基混凝土,待平基达到一定强度再下管、安管(稳管)、浇筑管座及抹带接口的施工方法。这种方法常用于雨水管道,尤其适合于地基不良或雨季施工的场合。
平基法施工程序:支平基模板→浇筑平基混凝土→下管→安管(稳管)→支管座模板→浇筑管座混凝土→抹带接口→养护。
平基法施工操作要点:
①浇筑混凝土平基顶面高程,不能高于设计高程,低于设计高程也不能超过10mm。②平基混凝土强度达到5MPa(C5)以上时,方可直接下管。③下管前可直接在平基面上弹线,以控制安管中心线。④安管的对口间隙:管径≥700,按10mm控制;管径<700mm可不留间隙。安较大的管子,宜进入管内检查对口,减少错口现象。稳管以达到管内底高程偏差在±10mm之内,中心线偏差不超过10mm,相邻管内底错口不大于3mm为合格。⑤管子安好后,应及时用干净石子或碎石卡牢,并立即浇筑混凝土管座。
管座浇筑要点:
①浇筑管座前,平基应凿毛或刷毛,并冲洗干净。
②对平基与管子接触的三角部分,要选用同强度等级混凝土中的软灰,先行振动密实。
③浇筑混凝土时,应两侧同时进行,防止挤偏管子。
④较大管子浇筑时宜同时进入管内配合勾捻内缝;直径小于700mm的管子,可用麻袋球或其他工具在管内来回拖动,将流入管内的灰浆拉平。
混凝土管的规格为:DN100～600,L为1000mm;钢筋混凝土管DN300～2400,L为2000mm。管口形式有承插口、平口、圆弧口、企口,如图2-7所示。
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图2-7 管口形式
a)承插口;b)平口;c)圆孤口;d)企口
混凝土管和钢筋混凝土的接口形式有刚性、柔性和半柔半刚三种形式。给水管道多采用柔性接口,雨水、污水管道多采用钢性接口。
柔性接口允许管道纵向轴线交错3~5mm或交错一个较小的角度,而不致引起渗漏。常用的柔性接口有沥青卷材接口及橡胶圈接口。沥青卷材接口用在无地下水,地基软硬不一,沿管道轴向泥陷不均匀的无压管道上。橡胶圈接口使用范围更加广泛,制别是在地震区,对管道抗震有显著作用。柔性接口施工复杂,造价较高,在地震区采用有其独特的优越性。
刚性接口不允许管道有轴向的交错,但比柔性接口施工简单,造价较低,因此采用较广泛。常用的刚性接口有水泥砂浆抹带接口,钢丝网水泥浆抹带接口。刚性接口抗震性能差,用在地基比较好,有带形基础的无压管道上。
半柔半刚性接口介于柔性和刚性两种形式之间,使用条件与柔性接口类似,常用的是预制套环石棉水泥接口。
下面介绍几种常用的接口方法:
1.水泥砂浆抹带接口:
(1)水泥砂浆抹带接口:水泥砂浆抹带接口是一种常用的刚性接口,一般在地基较好、管径较小时采用。水泥砂浆抹带接口施工程序为:浇管座混凝土→勾捻管座部分管内缝→管带与管外皮及基础结合处凿毛清洗→管座上部内缝支垫托→抹带→勾捻管座以上内缝→接口→养护。水泥砂浆抹带材料及重量配合比:水泥采用32.5级水泥,砂子应过2mm孔径筛子(斜放),含泥量不得大于2%,含水一般不大于0.5。勾捻内缝:水泥∶砂=1∶3,含水率一般不大于0.5%。水泥砂浆抹带接口工具有浆桶、刷子、铁抹子,弧形抹子的形状可用2～3mm厚钢板制作,并有一定弹性。
(2)抹带:①抹带前将管口及管带覆盖到的管外皮刷干净,并刷水泥砂浆一遍;②抹第一层砂浆(卧底砂浆)时,应注意找正,使管缝居中,厚度约为带厚的1/3,并压实使之与管壁粘结牢固,在表面划成线槽,以利于与第二层结合(管径400mm以内者,抹带可一次完成);③待第一次砂浆初凝后抹第二层,用弧形抹子捋压成形,待初凝后再用抹子赶光压实;④带、基相接处三角形灰要饱实,大管径可用砖模,防止砂浆变形。
(3)d≥700管勾捻内缝:①管座部分内缝应配合浇筑混凝土时勾捻;管座以上的内缝应在管带内缝凝后勾捻,亦可在抹带之前勾捻,即抹带前将管缝支上内托,从外部用砂浆填实,然后拆去内托,将内缝勾捻平整,再进行抹带;②勾捻管内缝时,人在管内先用水泥砂浆将内缝填实抹平,然后反复捻压密实,灰浆不得高出管内壁。
(4)d<700管,应配合浇筑管座时勾捻,用麻袋球或其他工具在管内来回拖动,将流入管内的灰浆拉平。
2.钢丝网水泥砂浆抹带接口:
钢丝网水泥砂浆抹带接口由于在抹带层内埋置20号10mm×10mm方格的钢丝网,因此接口强度高于水泥砂浆抹带接口。施工程序:管口凿毛清洗(管径≤500mm者刷去浆皮)→浇筑管座混凝土→将钢丝网片插入管座的对口砂浆中并以抹带砂浆补充肩角→勾捻管内下部管缝→装勾上部内缝支托架→抹带(素灰、打底、安钢丝网片、抹上层、赶压、拆模等)→勾捻管内上部管缝→内外管口养护。
抹带接口操作:
(1)抹带:
①抹带前将已凿毛的管口洗刷干净并刷水泥浆一道,在带的两侧安装好弧形边模;
②抹带第一层砂浆应压实,与管壁粘牢,厚15mm左右,待底层砂浆稍凉,有浆皮后,将两片钢丝网包拢使其挤入砂浆浆皮中,用20号或22号铁丝(镀锌)扎牢,同时要把所有的钢丝网头塞入网内,使网面平整,以免产生小孔漏水;
③第一层水泥砂浆初凝后,再抹第二层水泥砂浆使之与模板平齐,砂浆初凝后赶光压实;
④抹带完成后立即养护,一般4～6d可以拆模,拆模时应轻敲轻卸,避免碰坏带的边角,然后继续养护。
(2)勾捻内缝及接口养护方法与水泥砂浆抹带接口相同。钢丝网水泥砂浆接口的闭水性较好,常用于污水管道接口,管座采用135°或180°。
3.套环接口:
套环接口的刚度好,常用于污水管道的接口,分为现浇套环接口和预制套环接口两种。
(1)现浇套环接口,采用的混凝土的强度等级一般为C18;捻缝用1∶3水泥砂浆,配合比为:水泥∶砂∶水=1∶3∶0.5;钢筋为Ⅰ级,直径φ6、φ8。
施工程序:浇筑管基→凿毛与管相接处的管基,并清刷干净→支马鞍形接口模板→浇筑混凝土→养护后拆模→养护。
捻缝与混凝土浇筑相配合进行。
(2)预制套环接口:套环采用预制套环可加快施工进度。套环内可填塞油麻石棉水泥或胶圈石棉水泥。石棉水泥配比(重量比)为:水∶石棉∶水泥=1∶3∶7;捻缝用砂浆配比:水泥∶砂∶水=1∶3∶0.5。
施工程序为:在垫块上安管→安套环→填油麻→填打石棉水泥→养护。
4.承插管水泥浆接口、沥青麻布柔性接口:
承插管水泥砂浆接口,一般适合小口径雨水管道施工。水泥砂浆配合比为:水泥∶砂∶水=1∶2∶0.5。
施工程序:清洗管口→安第一节管,并在承口下部填满砂浆→安第二节管,接口缝隙填满砂浆→将挤入管内的砂浆及时抹光并清除→湿养护。
沥青麻布(玻璃布)柔性接口适用于无地下水、地基不均匀沉降不严重的平口或企口排水管道。
接口时,先清刷管口,并在管口上刷冷底子油、涂热沥青、作四油三布,并用铁丝将沥青麻布绑扎,最后捻管内缝(1∶3水泥砂浆)。
5.沥青砂浆柔性接口:
这种接口的使用条件与沥青麻布柔性接口相同,但不用麻布,成本降低。沥青砂浆配合比为:石油沥青∶石棉∶砂=1∶0.67∶0.69。制备时,待锅中沥青(10号建筑沥青)完全熔化到超过220℃时,加入石棉(纤维占1/3左右)、细砂,不断搅拌使之混合均匀。浇灌时,沥青砂浆温度控制在200℃左右,具有良好的流动性。
施工程序:管口凿毛及清理→管缝填塞油麻→刷冷底子油→支设模具→灌注沥青砂浆→拆模→捻内缝。
6.承插管沥青油膏柔性接口:
这是利用一种粘结力强、高温不流淌、低温不脆裂的防水油膏,进行承插管接口,施工较为方便。沥青油膏有成品,也可自配。这种接口适用小口径承插口污水管道。沥青油膏重量比:石油沥青∶松节油∶废机油∶石棉灰∶滑石粉=100∶11.1∶44.5∶77.5∶119。
施工程序为:清刷管口保持干燥→刷冷底子油→油膏捏成圈条备用→安第一节管→将粗油膏条垫在第一节管承口下部→插入第二节管→用麻錾填塞上部及侧面沥青油膏条。
7.塑料止水带接口
塑料止水带接口是一种质量较高的柔性接口。常用于现浇混凝土管道上,它具有一定的强度,又具有柔性,抗地基不均匀沉陷性能较好,但成本较高。这种接口适用于敷设在沉降量较大的地基上,须修建基础,并在接口处用木丝板设置基础沉降缝。
闭水试验:
闭水试验是在要检查的管段内充满水,并有一定的水头,在规定时间内,观测漏出水量是多少。
生活污水、工业废水、雨水合流管道、倒虹吸管或设计要求作闭水试验的其他管道,必须作闭水试验。
1.室外排水管道的闭水试验
污水、雨污水合流及湿陷土,膨胀土地区的雨水管道,回填土前应采用闭水法进行严密性试验,如图2-8。
试验管段应按井距分隔,长度不宜大于1km,带井试验。
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图2-8 室外排水管道的闭水试验
1—试验管段;2—接口;3—检查井;4—堵水;
5—闸门;6,7—胶管;8—水筒
一般规定闭水试验的目的是检验排水管道的严密性。
(1)试验管段应符合下列规定:
①管道及检查井外观质量已验收合格;
②管道未回填土且沟槽内无积水;
③全部预留孔应封堵,不得渗水;
④管道两端堵板承载力经核算应大于水压力的合力,除预留进出水管外,应封堵坚固,不得渗水。
(2)管道闭水试验
应符合下列规定:
①当试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计。
②当试验段上游设计水头超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游设计水头加2m计。
当计算出的试验水头小于10m,但超过上游检查井井口时,试验水头应以上游检查井井口高度为准。
闭水试验合格的条件:
判断闭水试验合格的条件有两个:管道的外观不得有漏水现象;实测的渗水量不大于表2-1的数值。
无压力管道(混凝土管道、钢筋混凝土管道、陶土管道)严密性试验允许渗水量
表2-1
(续)
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排水管道作闭水试验,应尽量从上游往下游分段进行,上游段试验完毕,可往下游段充水,逐段试验以节约用水。闭水试验的方法又可分为带井闭水试验和不带井试验两种,一般采用带井闭水试验。
2.带井闭水试验
管道及沟槽等具备了闭水条件,即可进行管道带井闭水试验,非金属排水管道试验段长不宜大于500m。带井闭水试验如图1-9所示:
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图1-9 带井闭水试验
1—闭水堵头;2—放水管和阀门;
3—检查井;4—闭水管段;5—规定闭水水位
试验前,管道两端管堵如用砖砌,必须养护3～4d达到一定强度后,再向闭水段的检查井内注水。闭水试验的水位,应为试验段上游管内顶以上2m,如井高不足2m,将水灌至接近上游井口高度。注水过程的同时,应检查管堵、管道、井身达到无漏水和严重渗水后,再浸泡管道和井1～2d,然后进行闭水试验。
将水灌至规定的水位,开始记录,对渗水量的测定时间为30min,根据井内水面的下降值计算渗水量。渗水量计算公式为:
Q=48000q/L
式中,Q——每公里管道每天的渗水量,m
3/(km·d);
q——闭水管段30min的渗水量,m
3;
L——闭水管段长度,m。
当Q≤规定允许渗水量时,即为合格。允许渗水量见表2-2:
排水管道闭水试验允许渗水量
表2-2
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(续)
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3.不带井闭水试验:
每个井段管口都须设堵,下游管堵设放水管和闸门,并须专门设置量水筒;上游管堵设进水管、排气管。
试验时,量水筒水位距闭水段上游管内顶2m,测定时间为3min,根据量水筒的水面下降值计算渗水量,如渗水量不大于2-2表所规定的允许渗水量,即为合格。
管道出水口:是排水管道向水体排放污水、雨水的构筑物。排水管道出水口的设置位置应根据排水水质、下游用水情况、水文及气象条件等因素而定。并应征得当地卫生监督机关、环保部门、水体管理部门的同意。如在河渠的桥、涵、闸附近设置,应设在这些构筑物的下游。并且不能设在取水构筑物保护区内和游泳池附近,不能影响到下游居民点的卫生和饮用。
雨水排水管出水口宜采用非淹没式排放,出水口顶不宜低于多年平均洪水位,一般应在常水位以上,以免水体倒灌。污水排水管出水口为使污水与水体水较好地混合,宜采用淹没式排放,出水口淹没在水体水面以下。当出水口标高比水体水面高出太多时,应设置单级或多级跌水。当出水口在洪水期有倒灌的可能时,应设置防洪闸门。
常用出水口的形式和适用条件见表2-3。
表2-3 常用出水口形式和适用条件
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非枯水季节施工,受水的干扰,出水口施工难度加大,需增用许多设备、材料、技术措施相应也复杂化,无形中使工程投资成倍增加,工程效果往往也差,因此一般均选在枯水季节施工,筑堰施工也比丰水期方便奏效。必须保证反漏层的铺筑厚度,不能因边铺反滤层边填土而使土侵入于反滤层的厚度范围。
防潮闸门框架的预埋铁要求准确定位,以便给框架安装位置正确创造条件,同时对闸门安装后启闭灵活使用方便十分有益。
(1)淹没式出水口
应当说明,对于污水排海的出水口,必须根据实际情况进行研究,以满足污水排海的特定要求。某市污水排海出水口示意图如图2-10所示。
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图2-10 淹没式出水口
(2)江心分散式出水口:如图2-11所示。
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图2-11 江心分散式出水口
1—进水管渠;2—T形管;3—渐缩管;4—弯头;5—石堆
市政工程雨水、污水排水系统:现代化的城镇需要建立一整套工程设施,以收集各种污水并及时地将其输送到适当地点,要妥善处理后排放和再利用。市政排水系统的体制,一般分为合流制与分流制两种类型。出水口如图2-12、2-13所示。
对于污水排海的出水口,必须根据实际情况进行研究,以满足污水排海的特定要求。某市污水排海出水口示意图如图2-14所示。
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图2-12 一字式出水口
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图2-13 八字式出水口
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图2-14 某市污水排海出水口
1.合流制排水系统:
合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统。最早出现的合流制排水系统,是将排除的混合污水不经处理就排放,使受纳水体遭受严重污染。现在常采用的截流式合流制排水系统。合流制排水管渠一般按满流设计。水力计算的设计数据,包括设计流速、最小坡度和最小管径,基本上和雨水管的设计相同。合流制排水管渠的水力计算内容包括:
1.溢流井上游合流管渠的计算;
2.截流干管和溢流井的计算;
3.晴天旱流情况校核。
(1)直泄式合流制:晴天和初降雨时所有污水都排送至污水厂,经处理后排入水体,降着降雨量的增加,雨水径流也增加,当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后,就有部分混合污水经溢流井溢出,直接排入水体,称为直泄式合流制。管渠系统就近布置,分若干排水口。
(2)截流式合流制:这种排水体制就是在临河岸边修建一条截流干管,同时在截流干管处设置溢流井,在截留干管下游设污水处理厂。截流式合流制排水系统较直泄式合流制排水系统前进了一大步,但仍有部分混合污水未经处理直接排放,成为水体的污染源而使水体遭受污染,这是它的严重缺点。
(3)全处理式合流制:指城市污水采用同一种管渠混合汇集后,全部送到污水厂处理后再排放的排水系统。
2.分流制排水系统:
分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两上以上各自独立的管渠内排除的系统、排除生活污水、城市污水或工业废水的系统称污水排水系统;排除雨水的系统称雨水排水系统。由于排除雨水方式的不同,分流制排水系统又分为完全分流制和不完全分流制两种排水系统。
(1)完全分流制:指具有设置完善的污水排水系统和雨水排水系统的一种形式。
(2)不完全分流制:指具有完善的污水排水系统,未建雨水排水系统,雨水沿天然地面、街道分边沟、明沟来排泄,或者为了补充原有渠道系统输水能力的不适而修建部分雨水道,在城市进一步发展后再修建雨水排水系统使其转变成完全分流制。
3.混合制排水系统:
在同一城镇中,即有分流制的排水系统又有合流制的排水系统,混合制排水系统一般是在具有合流的城市需要扩建排水系统时出现的。
4.城市污水排水系统的主要组成部分:
城市污水包括排入城镇污水管道的生活污水和工业废水。将工业废水排入城市生活污水排水系统,就组成城市污水排水系统。
城市生活污水排水系统由以下几个主要部分组成:
(1)室内排水系统及设备:其作用是收集建筑内部用水设备所排出的污废水,并将其通过室内排水管道输送至室外污水管中。室内各种卫生器具(如大便器、污水池、洗脸盆等)和生产间排水设备起到收集污、废水作用,它们是整个排水系统的起端。生活污水及工业废水经过敷设在室内的水封管、支管、立管、干管和出户管等室内污水管道系统流入街区(厂区、街坊或庭院)污水管渠系统。
(2)室外污水管道系统:指埋设在庭院或街道下,汇集各建筑物或家院排出的生活污水,并依靠重力流输运至泵站、污水处理厂或水体。它分为居住小区管道系统及街道管道系统。
(3)污水泵站及压力管道:污水在管道中一般靠重力流排除,因此管道需按一定坡度敷设。当受到地形限制时,需要将低处污水提升至高处时,就必须设置污水泵站。设在管道中途的泵站,称中途泵站;设在管道系统终点的泵站称为终点泵站;从泵站到高地的压力流管道或污水厂的承压管道,称为压力管道。
(4)污水厂:供处理、利用污水、污泥所建造的一系列处理构筑物及附属建筑物的综合体。污水厂设在城镇河流下游地段,并与居民点或公共建筑保持一定的卫生防护距离。若采用区域排水系统时,每个城镇就不需要单独设置污水厂,将全部污水送至区域污水厂进行统一处理。
(5)排出口及事故排出口:污水经妥善处理后,通过污水管渠排入水体,是排水工程的终端。在排水系统中易发生故障的部位,设置事故排出口。如在排水总泵站前设置事故排出口,一旦泵站发生故障,可通过它直接将污水排入水体。
5.工业废水排水系统的主要组成部分:
在工业企业中,用管道将厂内各车间及其它排水对象所排出的不同性质的废水收集起来,送至废水回收利用和处理构筑物。经回收处理后的水可再利用或排入水体,或排入城市排水系统。若某些工业废水不经处理容许直接排入城市排水管道时,就不需要设置废水处理构筑物,直接排入厂外的城市污水管道中去。
工业废水排水系统,由下列几部分组成:
(1)车间内部的管道系统和设备:主要用于回收各种生产设备排出的工业废水,并将其送到车间外部的厂区管道系统中去。
(2)厂区管理系统:埋设在工厂内,用于收集并输送各车间排出的工业废水的管道系统。厂区工业废水的管道系统,可根据具体情况设置若干个独立的管道系统。
在管道系统上,同样也设置检查井等构筑物,在接入城市排水管道宜设置检测设施。
(3)厂区污水泵站及压力管道。
(4)废水处理站:是回收和处理工业废水与污泥的综合设施。通过处理,使工业废水达到直接排入水体或排入城市排水管渠系统的标准。
(5)出水口:如果厂区距自然水体较近,可以将处理后的工业废水通过出水口直接排入水体。
6.雨水排水系统的主要组成部分:
该系统承担排除城镇的雨水、雪水,包括冲洗街道和消防用水。其主要组成部分包括:
(1)房屋雨水管道系统和设备:其作用是收集建筑物屋面的雨、雪水,并将其排入室外管渠中去。主要包括建筑物屋面上的天沟、雨水斗和水落管,同时包括雨水室内排水系统。
(2)室外雨水管道系统:包括街坊、庭院和厂区雨水管道系统及街道雨水管道系统。由雨水口检查井和管道组成。
(3)排洪沟:其作用是将可能危害居住区及厂区的山洪及时拦截并将其引至附近的水体,以保障城区的安全。
(4)雨水排水泵站:由水雨水径流量大,一般应尽量少设和不设雨水泵站。但在必要时也需设置用以抽升雨水。
(5)雨水出水口。是设在雨水排水系统终点的构筑物,雨水经出水口向水体排放。
7.合流制排水系统:
在合流制排水系统中只设一套管渠系统,其主要组成有:
(1)室外排水系统及设备。
(2)街区排水系统。
(3)街道排水系统。
(4)雨水出水口。
(5)合流泵站及压力管道。住宅和公共建筑的生活污水经庭院或街坊管道流入街道管道系统。雨水经雨水口进入合流管道。在合流管道系统的截留干管处设有溢流井。
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