山地项目排水设计经验谈

山地项目排水设计经验谈

梁成开

重庆市设计院重庆400015

摘要：相对平原地区而言，山地项目更加复杂，难度更高，并且风险也更大，本文主要对山地建筑项目的排水设计做一个经验性的总结归纳，供同行借鉴参考。

关键词：山地建筑；排水设计

前言

自然地理学者习惯上把地形分为五种，即平原、高原、山地、丘陵和盆地，高原、山地、丘陵统称为山区地貌，我国国土面积山地占百分之三十三，高原占百分之二十六，盆地占百分之十九，平原占百分之十二，丘陵占百分之十，因此，我国是个多山的国家，随着我国西部大开发战略向纵深发展，西部山区地区近几年来基建及地产行业也迎来高速发展期，每年的基建工程量都很大，对比平原基建项目，山地项目更加复杂，难度更高，并且风险也更大，因此，总结山地项目建设经验对后期山区地区的基建发展很重要，本文主要对山地建筑项目的排水设计经验做一个总结归纳，供同行借鉴参考。

相对平原低区而言，山地建筑小区项目主要有以下特点：（1）地形地质变化大，地形起伏较多，开发前后往往地貌变化比较大，经常形成高回填区域或者结构架空区域，因此需要在不同的区域采取不同的管道敷设方式；（2）多挡墙、多台地且台地之间落差大，管道穿越挡墙台地时都需要进行特殊处理；（3）场地坡度大，排水管道设计更多的是要防止管道冲刷破坏及跌水措施，而不是像平原地区的项目主要防止管道淤积；（4）山区自然灾害多，项目设计施工均需要考虑自然灾害的防治（防洪、泥石流、抗震）。

针对以上所列的山地项目的主要特点，笔者归纳总结了山地项目排水设计中应采取的各种措施如下文。

1.山地项目总图设计的考虑

设计要充分研究利用山地地形高差形成重力流排水，一般采用高水高排低水低排的原则组织排水，标高高的场地就近排入标高较高的市政排水管中，标高低的场地组织排水排入标高较低的市政排水管中，管道穿越高差较大的挡墙及台地时，施工难度大、造价高且影响景观效果，高水高排低水低排的原则是为了尽量减少管道穿越高差较大的挡墙及台地。

山地项目容易产生高回填区域，高回填区域时间长了大概率会出现不均匀沉降导致管道拉裂问题，因此，总图上的各种主要管线宜尽量避开高回填区域。山地项目，除了高回填区域之外，还可能出现结构架空区域，给排水工程师应在设计之前搞清楚项目的架空区域，再来确定管线是否从架空区域经过，管线从架空区域经过时，可考虑管线吊装在架空层梁底部后者浅埋在架空层的地面上。

山地项目的总图道路经常是各种形状的曲线，如果沿道路曲线埋设管线导致在埋设管线困难（管线不便于弯曲），且检修井盖太多，因此，压力流管线及电力管线尽量在车库顶板吊装，减少在室外埋设管线的工程量，既可减少造价，又便于今后维修并有利于打造景观。

山地项目，很多时候在标高上污水管道可以从车库埋出户，此时应进行方案比选确定污水管是在车库埋设还是在车库顶板覆土层埋设，山地别墅建筑小区项目，别墅洋房下方一般设有车库，通常别墅车库层会考虑预留设置卫生间的排水条件，此时，如果污水管埋设在车库内可以重力流出户，可考虑将污水管在车库内布置，不然（将污水管布置在车库顶板回填层时）每户车库层的卫生间都进行污水提排造价太高且不便于后期管理，小区污水主管布置在车库后，整个小区地面花园内几乎就没有污水检查井，提高了小区的景观效果，小区污水管埋设在车库内时，应注意检查采用密闭检查井及密闭井盖，污水管的起端井应设伸顶通气管进行通气。山地项目地形坡度大，传统以雨水口收集场地排水常常效果不好，可采用管沟结合的方式收集雨水，在坡段的坡脚处设截水沟收集场地雨水。

2.山地项目排水管道的敷设方式

山地项目排水管道的敷设方式主要有：管道深埋、暗埋管道及架空敷设，山地项目地形起伏较多，常导致有部分管道需要深埋，有些甚至埋深达10米以上，此时应选用适合于深埋的管材，且应具体提出对管材的强度及环刚度的要求，当管道埋深较深时，由于沟槽开挖需要放坡，挖填土方量较大且可能会周边建筑构筑物产生影响，对不允许或者不适合大开挖的地域，宜采用钢板桩支撑、顶管或定向钻等方式，深埋管道采用何种方式施工应进行经济技术方案比选后确定。

由于山地地形起伏变化较大的原因，常出现局部管道管道需要架空敷设的情况，例如重庆山城的沿江截污干管全线主要以架空方式为主，架空敷设敷设方式有直接架空和桥式架空两种方式，直接架空敷设是利用管道本身的强度和刚度，将管道本身作为受力结构体，用柱或墩做支撑将管道架空，一般柱和墩都设置在管道接口位置。由于利用管道本身作为受力结构体，因此对管道自身的强度及刚度（环刚度和纵向刚度）要求都比较高，一般采用钢管、铸铁管、钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管及钢筋混凝土箱涵等。桥式架空敷设是将管道成品置于管桥上，管桥可采用钢结构及钢筋混凝土等结构形式，该方式可以使用HDPE、玻璃钢管等新型复合材料管材以减轻管桥的荷载，但需要解决管道外露的固定及管道日晒老化等问题。

3.排水管材的选择

相对平原地区的项目而言，山地项目在管材的选择上主要考虑因素有：耐冲刷、深埋时管道的抗不均匀沉降性能及管道的强度和环刚度、直接架空时管道的抗弯挠度等因素。山地地形坡度一般比较陡，管道内流速比较大，因此管材宜选择耐冲刷的材料，一般来说，钢管比混凝土管更耐冲刷，一些新型复合材料的非金属管（例如玻璃钢夹砂管及HDPE双壁波纹管等）耐冲刷能力甚至高于钢管。当管道深埋时，需要考虑不均匀沉降带来的危害，同时也需要考虑管道有足够的轻度和环刚度承受深埋时的土压，一般新型塑料管都是采用的橡胶圈接口的柔性连接，柔性接口的管道抗不均匀沉降性能比较好，比较适合深埋管段，但是当埋深在10米以上时，应论证所采用的管道环钢度及强度是否还能适应深埋，并建议与预应力钢筋混凝土排水管（分I、II、III级，分别对应不同的承压等级）进行经济技术方案对比后采用。

4.排水落差处理方式

山地项目地形复杂，经常出现场地标高突变的情况，有些时候甚至出现几十米高的挡墙的情况，排水系统的落差处理既是山地特色也是设计难点，通常排水落差处理主要通过跌水井或者竖管式跌落管的处理方式，国标图集06MS201-3上专门有跌水井的做法，根据跌落高差和管径的不同，跌水井形式上有竖管式、竖槽式及阶梯式跌水井三种跌落方式，但是，当排水管需要穿越高度较高的挡墙时，跌水井方式不太实用，可采用竖管式跌落管的处理方式，设计上该竖管可以紧贴挡墙固定在挡墙上，（为了景观效果）也可将挡墙局部预留一凹槽专供放置竖管，需注意竖管底部出水口需设置消能井消能后再排放。山地项目会出现大量的挡墙，挡墙的设计一般在场地平场设计阶段已完成，水专业工程师应在结构工程师的辅助下深入研究了解每一道挡墙的结构设计，给排水管线尽量避开挡墙敷设，无法避开时，应在平场图上反映出需要穿越挡墙的管道预留预埋，避免后期开洞。

5.挡墙的排水处理方式

设计应注意挡墙顶部的截水和挡墙底部的渗透水的有组织排水，山地项目地形复杂，常会出现挡墙顶部和底部在纵向展开面上形成多处低洼点，设计应注意将挡墙顶部和底部每一处低洼点的积水进行有组织排放。

6.自然灾害的防治

山区自然灾害多，场地陡峭，雨水汇集迅速，项目设计施工均需要考虑自然灾害的防治（防洪、泥石流、抗震），最主要是防洪设计，做山地项目设计，设计师应亲临现场查勘地形，而不要局限于红线范围之内的纸上谈兵，往往项目的地形图范围只略大于红线范围，在尺寸有限的地形图上看不出有山洪隐患，但在现场就能看到小区红线之外山洪对小区的威胁。当项目存在山洪威胁时，应在平场设计阶段同步完成截洪沟的设计，在场地平整之前先修建防洪沟对施工现场进行防洪保护，避免在施工期间出现暴雨洪涝造成经济损失，山体截洪沟可同时作为小区雨水排放功能统筹设计。