全面解析园林工程给排水系统施工技术

一、排水系统体制

　　1、污水的分类：生活污水、工业废水和降水

　　2、排水工程系统的组成：

　　（1）生活污水排水系统：收集园林中各类建筑的污水，排至城市生活污水管道系统或自行处理。

　　包括：污水管道系统和设备、室外污水管道系统、污水泵站及压力管道、污水处理与利用建筑物、出水口。

　　（2）雨水排水系统：主要用来收集径流的雨水，排入园林中的水体或城市雨水排水系统。

　　包括：房屋雨水管道系统和设备、公园雨水管渠系统、出水口。

　　3、排水工程系统的体制：对生活污水、工业废水和降水所采用的不同的排除方式所形成的排水系统；

　　合流制排水系统：混合在一个管渠内排除的系统；又分为直排式合流制、截流式合流式和全处理合流

　　分流制排水系统：分别在两个或以上各自独立的管渠内排除的系统。又可分为完全分流制、不完全分流制和半分流制。

　　二、园林排水特点及排水方式

　　1、园林排水特点：

　　①排水主要是雨水和少量污水；

　　②园林大多具起伏的地形和水面，有利于地面排水和雨水的排除；

　　③园林中大量植物可以吸收部分雨水，要考虑旱季植物对水的需要，注意保水；

　　④园林排水方式可采取多种形式，在地面上的形式应尽可能结合园林造景。

　　2、园林排水方式：以地面排水为主结合沟渠和管道排水；

　　地面排水：通过竖向设计组织沟谷，划分排水区域，就近排入园林水体或城市雨水干管；

　　地面排水方式归结为：拦、截、蓄、分、导。

　　拦一一把地表水拦截于园地或某局部之外；

　　阻一一在径流流经的路线上设置障碍物挡水,达到消力降速以减少冲刷的作用;

　　蓄一一蓄包含两方面意义,一是采取措施使土壤多蓄水;一是利用地表洼处或池塘蓄水。这对干旱地区的园林绿地尤其重要;

　　分一一用山石建筑墙体等将大股的地表径流分成多股细流,以减少为害;

　　导一一把多余的地表水或造成危害的地表径流利用地面、明沟、道路边沟或地下管及时排放到园内(或园外)的水体或雨水管渠中去。

　　明沟排水：明沟将地表水有组织地排放；明沟坡度不小于0.4%；

　　管道排水：主要排除生活污水、低洼地雨水或没有自然水体时的雨水。

　　公园绿地应尽可能利用地形排除雨水,但在某些局部如广场、主要建筑周围或难于利用地面排水的局部,可以设置暗管,或开渠排水。这些管渠可根据分散和直接的原则,分别排入附近水体或城市雨水管,不必搞完整的系统。

　　三、地表径流排除

　　地表径流：指经土壤、地被物、填充洼地及在空气中蒸发后余下的在地表面流动的那部分降水

　　1、竖向设计：控制地面坡度，不至于造成过大的地表径流速度；同一坡度的坡面不宜过长，应有起伏变化，坡度陡缓不一；利用顺等高线的盘谷山道、谷线等组织拦截，分散排水。

　　2、工程措施：消能石（谷方）：汇水区布置的叠石；需深埋浅露，布置得当，成为园林中水景；挡水石和护土筋：路旁或陡坡处设挡水石；边沟中设置护土筋，成行布置露出30~50cm，隔10~20m设置3~4道，成75°鱼骨状布置；出水口：做消能处理，布置成水景。

　　3、利用植物：草皮和地被植物可以减少扬尘、地表冲刷、吸收水分。

　　4、埋管排水：地势低洼处采用沟渠排水，排入园内水体或城市排水管道。

　　四、雨水管渠设计

　　1、布置原则：

　　①充分利用地形，就近排入水体；

　　②结合道路规划布局；

　　③结合竖向设计；

　　④雨水管渠形式的选择；

　　⑤雨水口布置。

　　2、雨水管渠设计流量确定：

　　（1）一般规定：管道的最小覆土深度根据雨水井连接管的坡度、冰冻深度和外部荷载情况决定,(冰冻线：郑州54cm,北京70cm信阳32cm)雨水管的最小覆土深度不小于0.7m

　　（2）最小坡度

　　①雨水管道的最小坡度规定如表2-3-1

　　②道路边沟最小坡度不小于0.002

　　③梯形明渠的最小坡度不小于0.0002

　　雨水管道各种管径最小坡度表

　　（3）最小容许流速。

　　①各种管道在自流条件下的最小容许流速不得小于0.75m/s.

　　②各种明渠不得小于0.4m/s(个别地方可酌减)。

   　（4）暴雨强度公式：

　　暴雨强度：指某一连续降雨时段内的平均降雨量。i=h/t

　　暴雨公式：查表确定地方参数。

　　（5）重现期：指等于或大于该暴雨强度发生一次的平均间隔时间，以P表示，以年为单位；强度越大的暴雨的重现期越大，出现频率越小。规范规定：一般地区设计重现期为0.5~3年，重要地区为2~5年，园林中为1~3年。

　　（6）集水时间：降雨历时：用汇水面积最远点雨水流到设计断面时的集水时间作为设计降雨历时。公式：t=t1+mt2

　　（7）径流系数：Ψ=径流量/降雨量，Ψp=∑fiΨi/∑fi

　　（8）雨水管渠设计流量公式：Q=167ΨFi=ΨFq

　　（9）排水管渠的最大设计流速

　　①管道:金属管为10m/s;非金属管为5m/s

　　②明渠:水流深度h为0.4m至1.Om时,宜按下表采用

　　3、雨水管渠水力计算：

　　雨水管道一般采用圆形断面，大管可用矩形、半圆形、马蹄形；明渠采用矩形、梯形或自然弧形；断面底宽不小于0.3m；采用1：0.75~1：1底边坡。边坡在无铺装情况下在无铺装情况下,根据其土壤性质可采用下表的数值

　　雨水管最小管径不小于300mm,一般雨水口连接最小管径为200mm,最小坡度为0.01.公园绿地的径流中挟带泥砂及枯校落叶较多容易堵塞管道,故最小管径限值可适当放大.梯形明渠为了便于维修和排水畅通,渠底宽度不得小于30cm.

　　设计充满度：管渠中的水深和管径之比值；

　　设计流速：满流、起始段、最大设计流速的要求；

　　最小管径和最小设计坡度：

　　覆土深度与埋深：1~2m；

　　管道在检查井内的连接：多采用管顶平接，局部采取水面平接，少用管低平接。

　　五、排水盲沟设计

　　盲沟（暗沟）：暗渠又叫盲沟，是一种地下排水渠道，用以排除地下水，降低地下水位。在一些要求排水良好的活动场地和地下水位较高的地区，以及作为某些不耐水的植物生长区的工程措施，效果较好，如体育场，儿童游戏场等或地下水位过高影响植物种植和开展游园活动的地段，都可以采用暗渠排水。

　　1、盲沟的优点：

　　取材方便，造价相对便利；不需要检查井或雨水井之类的排水构筑物，地面不留“痕迹”，从而保持了绿地或其它活动场地的完整性；这对公园草坪的排水尤其适用。

　　2、布置形式：

　　盲沟的布置依地形及地下水的流动方向可做成干渠和支渠相结合的地下排水系统暗渠渠底纵坡不小于5‰，只要地形等条件许可，纵坡坡度应尽可能取大些，以利地下水的排出。

　　树枝形：洼地；

　　鱼骨形：谷地；

　　铁耙式：坡地。

　　3、盲沟的埋深及间距：

　　暗渠的排水量与其埋置深度和间距有关。而暗渠的埋深和间距又取决于土壤的质地。

　　影响埋深的因素有如下几方面：

　　①植物对水位的要求。例如草坪区的暗渠的深度不小于1m，不耐水的松柏类乔木，要求地下水距地面不小于1.5m；

　　②受根系破坏的影响到，不同的植物其根系的大小深浅各异；

　　③土壤质地影响，土质疏松可浅，粘重土应深些见表3.14；

　　④地面上有无荷载；

　　⑤在北方冬季严寒地区，还有冰冻破坏的影响。

　　暗渠埋置的深度不宜过浅，否则表土中的养分易被流走。

　　六、排水管材及管道附属物

　　1、排水管材：

　　（1）对管渠材料的要求：

　　具有足够的强度，承受荷载与水压；具抵抗污水中杂质冲刷和磨损的作用，抗腐蚀；不渗水；内壁整齐光滑，使水流阻力尽量减小；尽量就地取材，减少成本和运输费用。

　　（2）排水管材及制品：常用圆形非金属管材。

　　混凝土管和钢筋混凝土管：具有制造方便、成本低、抗压能力强、适用于大管径的优点；但是抗酸、碱和浸蚀能力低；抗渗透性能低；管节短，接头多，施工困难；重量大，搬运不便；

　　陶土管：内外壁光滑；不透水性能好，耐磨损、抗腐蚀；强度低，抗压抗折能力差，管径较小，一般在300mm以下。适用于居民区室外排水管、工业废水中

　　塑料管：内壁光滑、抗腐蚀；抗压力不高、多用在建筑的排水系统中；

　　金属管：以铸铁管和钢管为主，强成本高，较少采用；抗高压、抗渗透能力强；内壁光滑，阻力小；长度大，接头少；抗酸、碱腐蚀和抗地下水浸蚀能力低，需作防腐处理。适用于震区，对渗透要求高的地区

　　2、管道接口形式

　　排水管渠接口的分类

　　柔性接口：允许有3-5mm的纵向交错或较小的角度。适用于地基软硬不一、受力不均匀，震区等地。但施工复杂，造价高。如沥青卷材、橡胶圈

　　刚性接口：不允许有相对的位移。适用于地基条件好的地区，施工简单，应用广泛，如水泥砂浆接口

　　半柔半刚性接口：介于柔性和刚性之间，如石棉水泥接口

　　常用的接口方法：水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口、石棉沥青卷材接口、沥青麻布接口、沥青砂浆灌口接口、石棉水泥接口、沥青砂浆接口、沥青油膏接口。

　　3、排水管道基础

　　（1）组成：地基、基础和管座

　　形式：素土基础、灰土基础、砂垫层基础、混凝土枕基、和带形基础

　　①干燥密实的土层、管道不在车行道下、地下水位低于管底标高，埋深为0.8-3.0m。在几根管道合槽施工时，可用素土和灰土基础，但接口处必须做混凝土枕基。

　　②岩土和多石地层采用砂垫层基础，砂垫层厚度不宜少于200mm接口处应做混凝土枕基。

　　③一般土层或各种混凝土层以及车行道下敷设的管道，应根据具体情况，采用900-1800混凝土带形基础。

　　④地基松软或不均匀沉降地段，抗震烈度为8度以上的地震区，管道基础和地基应采取相应的加固措施，管道接口应采用柔性接口

　　（2）常用管道基础

　　砂土基础：包括弧形素土基础、灰土基础及砂垫层基础。适用于土壤条件非常好、无地下水的地区，管道直径小于600mm，管顶覆土厚度在0.7-2.0m之间的管道，不在车行道下的次要管道及临时性管道。

　　混凝土枕基：混凝土枕基也称混凝土垫块，是管道接口设置的局部基础。建在管道接口处。适用于土壤条件较好、无地下水的地区。

　　混凝土带形基础是沿管道全长铺设的基础。按管座的形式不同分为90度、120度、135度、180度、360度等多种管座基础。无地下水时这种基础直接在槽底老土上浇混凝土基础；有地下水时常在槽底铺10-15cm厚的卵石或碎石垫层，然后再在上面浇筑混凝土基础。沿管道全长敷设。适用土壤条件差、震区、重要管道处。

　　4、排水管渠系统附属构筑物

　　检查井：检查井的功能是便于管道维护人员检查和清理管道。另外它还是管段的连接点。检查井通常设在管渠转弯、交汇、尺寸和坡度改变处。井与井之间的最大间距在管径小于500mm为50m。为了检查和清理方便.相邻检查井之间的管段应在一直线上。井口600-700mm，分浅井和深井。

　　跌水井：跌水井是设有消能设施的检查井。在地形较陡处,为了保证管道有足够覆土深度,管道有时需跌落若干高度。在这种跌落处设置的检查井便是跌水井。常用的跌水井有竖管式和溢流堰式两种类型。竖管式适用于直径等于或小于400mm的管道;大于400mm的管道中应采用溢流堰式跌水井。但在实际工作中如上、下游管底标高落差不大于1m时,只须将检查井底部做成斜坡水道衔接两端排水管,不必采用专门的跌水措施。

　　雨水口：雨水口通常设置在道路边沟或地势低洼处,是雨水排水管道收集地面径流的孔道。雨水口设置的间距，在直线上一般控制在30-80m，它与干管常用200mm的连接管连接，其长度不得超过25m。设在道路边沟、汇水点和截水点上；间距为25~60m；由进水管、井筒、连接管组成。分为：边沟雨水口、侧石雨水口、联合式雨水口。

　　出水口：出水口是排水管渠排入水体的构筑物,其形式和位置视水位、水流方向而定,管渠出水口不要淹没于水中。最好令其露在水面上。为了保护河岸或池壁及固定出水口的位置，通常在出水口和河道连接部分应做护坡或挡土墙。