五洲大道张杨北路下立交排水系统设计(一)

详细内容

摘要：通过对五洲大道张杨北路下立交雨水排水系统工艺特点、主要设计参数等的介绍，总结了下立交排水系统的几个设计要点。
　　关键词：下立交；排水系统；收集系统；泵站
　　
　　1　前言
　　
　　五洲大道全长7.09km，主线设计车速为80km／h，西面连通的是翔殷路隧道，进而与中环线、沪嘉高速公路和江苏省沿江通道相连，东面则穿过外环连线，和未来的沪崇苏越江通道连通，是上海道路交通骨架网络系统“三环十连”的重要组成部分。全线按双向8车道，全封闭、全立交的城市快速路标准建设，共设置5座立交，张杨北路作为穿越轨道交通6号线的一个重要节点，按下立交进行设计。
　　
　　2　排水系统选择
　　
　　根据五洲大道排水系统总体设计，在浦东北路至杨高北路段采用自流排水系统，主线雨水就近自流出浜。张杨北路下立交道路最低标高为-4.378m，下立交自流排水没有可行性。同时根据立交雨水高水高排的原则，下立交内雨水排水应自成系统，设置单独的雨水提升泵站将雨水提升后通过专用出水管排入河道，以确保下立交排水安全性。因此张杨北路下立交选择采用泵排系统。
　　
　　3　汇水范围确定
　　
　　张杨北路下立交全长579m，其中敞开段162m+179m，暗埋段158m，遮光段40m+40m。为保证对下立交外雨水的有效隔断，阻止下立交范围外多余雨水进入下立交造成汇水范围扩大从而增加泵站负担，在两端敞开段以外道路设置驼峰以隔断地面雨水进入下立交。因此汇水范围确定为驼峰两点之间下立交范围内的面积为下立交雨水泵站的汇水面积。下立交范围以外的雨水通过下立交两侧辅道雨水管排除，不计入下立交泵站汇水范围内。同时张杨北路下立交采用坞式结构，不需考虑地下水渗流量。
　　
　　4　雨水收集系统设计
　　
　　整个下立交内雨水收集系统采用纵向收集与横向收集结合的收水方式，即在暗埋段中设置三道横向截水沟，用以收集来自敞开段和遮光段的纵向雨水，同时在车行道边线处设置L型雨水口收集由车辆拖曳，甩带进入暗埋段的横向雨水，经两侧雨水管道汇流至下立交最低点，通过最低点的雨水总管进入位于下立交东南侧的雨水泵站。根据下立交纵坡最低点标高确定收集系统总管底标高为-6.674m，埋深约10.9m。下立交至泵站约100m，10m的埋深采用开槽施工显然难度很大，且管道沿线南侧有一座22KV高压铁塔需保护，因此采用顶管施工较为安全经济。仅需在下立交与泵站之间设置一座顶管工作井，采用SMW工法维护。在下立交出水总管与泵站进水管处各设置一座接收井，采用双向顶进，一头顶人下立交出水井，另一头顶入泵站进水闸门井。同时两座接收井可结合下立交结构施工及泵站主体沉井施工合并实施，省去两座接收井，降低施工难度及建设费用。
　　
　　5　下立交雨水泵站设计
　　
　　5．1设计参数选择
　　下立交雨水排水系统因其整个系统较周围环境要低，需要重点考虑排水安全性，故其设计参数较一般排水系统要相应提高，在《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中对立体交叉道路的雨水管道设计参数有明确的规定，即重要干道、地区或短期积水即能引起严重后果的地区，重现期一般选用3～5年；立体交叉道路排水的地面径流量计算，宜符合下列规定：
　　5．1．1设计重现期不小于3年，重要区域标准可适当提高，同一立体交叉工程的不同部位可采用不同重现期。
　　5．1．2地面集水时间宜为5～10min
　　在实际应用中由于下立交地势低、纵坡大、汇水快及作为交通枢纽的重要性，应适当提高下立交排水的设计重现期，一般宜取其上限。本工程取P=5α，地面集水时间t1=5min，径流系数ψ=0.9。
　　5．2主体泵房工艺设计
　　主体泵房采用矩形沉井，沉井尺寸为19.6m×10.7m。确定泵站室内地坪标高为4.80m。
　　5．2．1进水闸门井
　　由于泵站进水管底标高为-6.80，埋深约11m，因此采用进水闸门井与主体泵房合建的方式较为经济。仅需在格栅井前单独设置一格作为进水闸门井同时兼作顶管接收井，施工时进水闸门井随主体泵房一同下沉，从而避免独立设置进水闸门井造成的基坑维护费用及进水闸门井下沉施工对主体泵房产生的影响，同时缩短了工期。进水闸门井在顶管施工完毕后安装DN1000手电两用闸门1台，附壁式安装。