浅谈轨道交通建设对市政污水管网系统的影响及优化措施

徐 瑛 ，蒋岚岚 ，佘步存 ，蔡丹新

（1.无锡市排水公司，江苏无锡 214026；2.无锡市政设计研究院有限公司，江苏无锡 214072）

0 引言

近年来，随着城市化进程的日益加快,我国城市规模与城市人口有了显著的增长，土地资源日趋紧张，轨道交通凭借便捷性、系统容量大、对城市整体环境的影响小等优势，成为当前城市交通发展的新趋势，并进入到快速发展的阶段。由于轨道交通所经线路及沿线站点一般设在人流密集的城市建成区域，且沿城市道路及街道或埋地 (地铁)或架空(轻轨)铺设，因而在建设期间，对城市的交通、环境及市政管道的影响较大。地铁站点区间一般采用盾构施工的方法，其覆土较深（8～9 m），对沿道路管线基本没有影响；而车站、明挖区间、高架段、车辆段及停车场，大部分主体占用地上道路或地下浅表空间，对受控于重力标高等因素控制的同处于浅层地下空间的重力流污水管道的影响及迁改难度特别大。本文通过分析无锡市轨道交通工程建设对污水管网系统迁改建设、运行等方面的影响，结合部分典型设计案例，提出优化建议及措施。

1 轨道交通建设对市政污水管网系统的影响

1.1 城市轨道交通建设概况

根据某城市轨道交通线网规划，至2050年，城市轨道交通网络将以主城区为核心，由“三主两辅”5条线构成，其中1号、2号、3号线为骨架线路，三线呈放射状，4号、5号线为辅助线路。规划线网总长157.77 km，设车站111座。至2015年，将首先建成轨道交通1号线、2号线，总长度56.11 km，设立站点45座，形成东西向和南北向的“十”字形轨道交通网络骨架，详见图1、图2所示。

1.2 轨道交通对污水管道影响特点

由于轨道交通车站、明挖区间、高架段、车辆段及停车场，大部分主体（如标准车站主体结构一般长约200 m，宽20～30 m，设有4个以上出入口，主要为明挖施工，部分交通压力大的地方采用盖挖施工）都设在人流繁杂的闹市区，且位于车行道路下，正好是市政管线最密集的地方，90%以上的车站在施工期间都需对管线进行改迁。而现状污水管道一般位于道路中间且埋设较深，受限于主体及附属施工时序、管位及拆迁范围等因素影响，是迁改难度最大的市政管线。

1.2.1 标高、坡度的控制

现状污水管道大多为重力流设置，管道纵向受已建标高、坡度等要素控制，管道平面位置因部分站点主体占据道路后，原沿路直排的污水管道需迁改至站点外侧，新建迁改管道长度加长，而现状管道上下游已无可调整余地，部分管道只能进一步减小坡度或平坡接入，降低了管道过流能力及流速，易造成管道淤积，对后期管道运行产生影响。

1.2.2 迁改空间的限制

污水管道迁改空间小，总管实施难度大，支管穿越存在较多问题。部分站点位于闹市区主干道上，两侧道路紧贴建筑或建筑地下室，已无退让空间，站点明挖时大部分管线均需迁改至道路外侧，部分污水管道埋设深、管径大，迁改空间小、管线多等情况致使迁改施工难度增大。因站点主体上部覆土深度浅，部分还设有上翻梁，最浅处仅覆土1.5 m左右，部分需穿越站点的支管无法设置，部分虽可穿越但与站点两侧其它市政管线交叉，需做倒虹处理，对用户的接管及后期正常运行造成影响。

图1 轨道交通1号线走向示意图

图2 轨道交通2号线走向示意图

1.2.3 建设时间的要求

污水管道迁改随站点建设的时间跨度长。轨道站点建设自开工至竣工一般需历时3～4 a左右，期间部分污水管道需根据轨道交通建设要求进行临迁和永迁相结合的多次迁改，每次迁改对原有排水设施都有或多或少的影响。而部分管道实施时，因工序时间紧，给管道迁改施工的时间非常短，这就对污水管道的设计和实施提出了更高要求。

1.2.4 地形、地质的影响

因地形环境复杂，地质情况影响对污水管道的影响。轨道交通的实施，对部分在流砂层等土质环境较差的现状污水管道可能产生一定的扰动或沉降，由于污水管道为隐蔽工程，部分产生的影响不会马上显现，但一旦出现则修复难度非常大。

2 轨道站点污水迁改典型设计案例

2.1 站点工程概况

长度为546 m，主体结构宽度为30～40 m，共为地下二层，地下一层为商业开发，地下二层为综合管廊、局部设停车夹层，如图3、图4所示。

图3 站点平面示意图

图4 站点立面示意图

2.2 迁改方案

首先，应根据周边地块改造后的开发情况来分析计算两侧用户的污水接管量，确定接水用户的位置，如图5所示。其次，根据站点实施方案，站点主体及地下空间已占据道路与两侧建筑间的空间，且顶板覆土仅在3 m左右，沿道路方向有三道上翻梁，为避免两侧地块预留支管横穿上翻梁，设计考虑在轨道站点顶板上翻梁外道路两侧各敷设一根DN500～DN600污水主管。同时在局部节点处需南北向横穿道路的，则根据污水管道标高要求留凹槽以方便用户污水的接入，详见图6所示。

3 工程优化措施

3.1 源头控制

从源头抓起，切实加强地下管线的规划、设计、建设和管理。由于地下管线是一个系统工程，工程的设计与实施应与现状污水管道的运行要求、特点及地铁主体工程的实施工法、工序、工期的要求相结合，确定可行的设计方案及施工方法，并针对存在问题采取优化措施，如支管无法穿越可排设双管；管道坡度小，则优化管材，采用光滑度高的管材；工期要求紧，可采用球磨铸铁管等可直接回填的管材等。

3.2 审批监督

污水管线权属部门根据排水条例要求，会同建设单位做好迁改方案的审批、监护、验收等工作。鉴于城市排水的重要性，污水管线权属部门需根据规划、运行等行业要求，提出指导意见，做好配合服务工作；过程中做好监督工作，发现问题，及时整改。

3.3 长效管理

图5 道路两侧接管用户示意图

图6 污水管道规划示意图

城市污水管线权属部门要建立有效机制，建设期间及建成后需定期对污水管线进行维护保养和运行状态评估，应按照有关要求，对地下管线进行安全监测、检测，及时排除隐患，确保运行安全。

建议城市污水管线权属部门注重管道的沉降监测问题，会同建设部门委托相关单位沿轨道交通主体及站点重要节点处设置实时监控点，完善监控方法和手段长期进行监测，并对影响范围管线进行定期检测，形成长效监督管理机制，发现问题，及时整改。

3.4 应急预案

应重视应急预案的编制工作。国家对污水排放要求越来越高，而主干管网是担负主城区污水排放的重要设施，根据需确保城市污水不能外溢的要求，建设部门需结合排水管理部门，编制相关应急预案，并结合轨道交通的总体实施方案，予以扎实落实。

4 结语

“水是万物之本源，万物终归于水”。加强污水处理设施的建设与管理，成为促进社会经济可持续发展的重要保障。自改革开放以来经济建设高速发展，在“十一五”期间实施了管网全覆盖、污水厂提标改造及控源截污建设工程，经济建设快速发展的同时生态环境也得到改善，水环境治理及污水处理能力快速提高。“十二五”期间，对污水处理系统提出了更高的要求。为确保污水管网、泵站的高效、安全、满负荷运行，如何结合轨道交通建设不断优化完善，并进一步加强污水系统，提升运行效率，是一个在实施过程中同步完善、拓宽思路，并长效管理的工作，是一项需要长抓不懈的系统工程。

[1]CJJ61-2003，城市地下管线探测技术规程[S].

[2]建设部水处理技术产业化基地.城市重大建设工程对排水管线设施影响咨询报告[R].2010.