《道路路线》第十一章道路管线工程培训讲义

本次授课的目的、重点

、难点目的要求：通过该次课的学习，学生应重点掌握：道路排水的布设形式、城市管线工程按其性质和用途的分类、对给水管道覆土深度的要求。熟悉共同沟的定义及优越性。了解城市道路地下管线综合原则。重点、难点：本次授课的重点是：道路排水的布设形式、城市管线工程按其性质和用途的分类、对给水管道覆土深度的要求。熟悉共同沟的定义及优越性。本次授课的难点是：对给水管道覆土深度的要求第一篇道路路线第11章道路管线工程城市道路是城市的基础设施，作为城市的骨架，城市道路不仅具有交通功能，而且也是城市公用管网的主要通道。在城市道路的上、下密布着各种管线，它们不间断地供应着电能、液化气、自来水，维持通讯线路的畅通，并要排除自然界的雨水和生活污水，保证城市生产与生活的有序进行。随着城市现代化程度的日益提高，以及人们对市容、市貌的进一步要求，城市管线日趋地下化。因此，各种管线沿着路网形成了错综复杂的地下管网。在有限的道路横断面范围内如何妥善布置各种管线、经济合理地使用道路空间，以及维护管线的安全运行？成为一个摆在我们面前的一个综合性的课题。§11-1道路排水道路排水分为公路排水和城市道路排水。一、公路路面排水公路排水是通过道路纵、横坡，将路面和路肩上的水排放至路基两侧的排水明沟（边沟），再通过明沟的纵坡排入附近的天然河沟内。一、公路路面排水路表水的排除方式有两种：1．一种方式是在路肩上设置拦水缘石和急流槽，将水集中排出路基——集中排水法；2．另一种方式是让路表水沿路面漫流至路肩，再顺边坡排出路基——漫流排水法。这两种方式在正常情况下，都能做到有效地排除路表水、保证行车安全。两种排水方式的比较：（1）当降水强度大于设计值时，集中排水法由于排水不及时，而有可能导致路面积水，影响行车安全；（2）路面漫流排水方式较好地保证了路表水顺利地排出路基，而不发生积水现象。但是当水流过于集中时，采用漫流排水方式容易产生边坡冲刷，需要对道路的路肩及边坡采取相应的防护：通常情况下，在高填土路基上采用拱形护圈护坡；低填土路基上用植草方式护坡，如图

1-11-1

。公路排水⼆、城市排⽔系统及路⾯排⽔城市排水工程的任务是把雨污废水按一定系统汇集起来

,并经处理符合排放标准后再排泄至水体。排水系统的体制

,一般分为合流制和分流制两种类型。城市的排水系统平面的布置

,随地形、竖向规划、污水厂的位置、土壤条件、河流情况,以及污水的种类和污染程度等因素而定。一）

布置形式：1正交布置：在地势向水体适当倾斜的地区

,各排水流域的干管可以沿与水体垂直相交的方向布置,这种布置称正交布置

。2平⾏式布置在地势向河流方向有较大倾斜的地区

,可使干管与等高线及河道基本平行

,主干管与等高线及河道成一定斜角敷设

,这种布置称平行式布置。3截流式(图1-113b)

、分区式(图1-11-2d)

、分散式、环绕式

(图1-113e)

布置。二）污⽔管道从道路交通要求考虑

,主干管不宜放在交通频繁的道路上,最好设置在次要街道,以便施工及维护检修。污水管道常设在污水量较大,地下管线较少一侧的人行道、绿化带和慢车道下。根据实际情况也有在街道两侧各设污水管道。污水管道与其它建构筑物应有一定距离。1污⽔管道的最⼩埋设深度需要满⾜三个因素

:1）必须防止管道内的污水冰冻和因土壤冰冻膨胀而损坏管道。根据《室外排水设计规范》规定:无保温措施的生活污水管道或水温和它接近的工业废水管道,管底可埋设在冰冻线以下0.15m

。并应保证管顶最小覆土厚度。2）必须防⽌管壁因地⾯荷载⽽受到破坏覆土厚度值取决于管材的强度

,地面荷载的大小以及荷载的传递方式与路面类型及覆土的情况等因素。《室外排水设计规范》规定:在车行道下,管顶最小覆土厚度一般不小于

0.7m

。在管道保证不受外部荷载损坏时

,最小覆土厚度可适当减少。3）必须满⾜街道连接管在衔接上的要求在气候温暖的平坦地区,管道的最小覆土厚度往往取决于连接管在衔接上的要求,因此,它受室内污水出户管埋深的控制。街道污水管必须能承接街坊污水管,而街坊污水管又必须承接房屋污水出户管,从安装技术上讲,房屋污水出户管的最小埋深,通常采用0.55~0.65m。所以街坊或庭院污水管起端的最小埋深也应有0.55~0.65m。对每一条具体管道,从上述三个不同的因素出发,可以得到三个不同的管底埋深。这三个数值中的最大值就是这一管道的允许最小埋设深度。2最⼤埋深：当管道的坡度大于路面坡度时

,管道的埋深就愈来愈大

,尤其在地形平坦地区更为突出。一般在干燥土壤中

,最大埋深不超过7~8m;

在多水、流砂、石灰岩地层中

,不超过5m。（三）雨水管道城市道路排水是城市排水系统的重要组成，也是城市道路的一个组成部分。城市道路应根据当地的降水与路面的具体情况，设置必要的排水设施，将降水及时地排出路面范围，以改善城市的卫生条件；避免雨水渗入路基，降低路基的强度，进而使路面过早地出现破坏；同时，也是保证行车安全的需要。城市道路排水的途径：一般是采用暗管渠的形式，即：道路上及其相邻地区的地面水地下的连管雨水口街沟附近河流或其他水体干管山东交通学院1．雨水管和道路平面的关系（1）雨水干管应平行于道路的中心线布置，一般布置在街道一侧，不宜设于中间（图1-11-3a）。（2）雨水管宜设在快车道以外（如慢车道、绿化带、较宽的人行道下），但不宜埋设在种植树木的绿带下（图1-11-3b）和灯杆线及侧石线下。当雨水管线不得不布置在车行道下时，应尽量避开轮迹集中地带，以便减少管线承受的车辆荷载，并且防止产生“跳盖”现象。（3）管线一般布置在街道的一侧，但在路面较宽的情况下，可采用双线分置于街道的两侧。（图1-11-4）。山东交通学院2.排水管道和道路纵坡设计关系排水管道的埋设深度对整个管道系统的造价和施工影响都很大——管道埋置越深则造价越高，施工也越困难。为适应雨、污水在管道内靠自身的重力流动，排水管的纵断面应与街道地形相适应，一般宜使管道纵坡尽可能与街道纵坡相一致。当道路纵坡过陡时，需要设置跌水井等构筑物；当道路过于平坦时，将会加大管道开挖与埋设的工作量。3.

雨水口的布置雨水口是收集雨水的构筑物，街道路面上的所汇集的雨水，首先经过雨水口，由连接管流入排水管渠。故雨水口的位置，应能保证迅速、有效地收集地面雨水。布置雨水口时，首先应根据道路纵断面设计，把街沟纵断面上低洼汇水处和交叉口上必须设置雨水口的地点确定下来，然后根据街沟纵坡的大小、街道的宽窄、路面的种类，以及两旁街坊院落的排水情况，确定雨水口的间距和位置。山东交通学院（1）雨水口的位置一般情况下，街道上排水的汇合点、凹形竖曲线的低洼处、道路转弯半径的切点附近（分水点除外）、人行横道的上游等位置处均应布置雨水口；另外，沿街大单位出入口上游、停车站处的上游、依靠地面径流排水的街坊的出入口也应布置雨水口；除上述位置外，在平交路口处也应按交叉口的竖向设计布设雨水口，防止路段的路面水汇入交叉口，造成局部积水。山东交通学院（2）雨水口的型式主要有平式、立式、联合式三种形式。（3）雨水口的间距道路上雨水口的间距一般为25～50m，当道路纵坡较大（但是不超过4%）时，雨水口的间距可以适当增大。城市道路雨水口的间距，见表1-11-1。山东交通学院§11-2

城市道路地下管线工程的分类及布置城市管线工程分类：1．按管线工程的性质和用途分类（1）给水管道：工业给水、生活给水、消防给水。（2）排水管道：污水（有时工业与民用分开）、雨水管道。（3）电力管道：高压动力、低压照明管道。（4）电讯管道：电话、广播等电缆管道。（5）热力管道：热水、蒸汽等管道。（6）燃气管道：煤气、天然气等管道。山东交通学院2．按管线工程的埋置深度分类可以分为深埋和浅埋两种，埋置深度与气候、冰冻线深度等因素有关。注：凡覆土大于

1.5m者为深埋。3．按管线工程的输送方式分类分为压力管道和重力自流管道。山东交通学院一、给水管道的布置和敷设给水管网一般由输水管

（由水源到水厂及水厂到配水管的管道）

和配水管（把水由输水管配送到各用户的管道）组成。其中，给水管网有树状管网、环状管网等布置形式。城市给水管线多沿道路纵向布置，平行于道路的规划线。一般情况下，输水管道敷设在慢车道下；配水管道敷设在人行道下。管道的埋深、水平净距、竖向间距等均应符合相关的规定与要求。1．与建筑物水平净距配水管道距离建筑物的最小水平净距为1.5m。对于大型高压输水干管，距离建筑物最小水平净距为5m，以避免爆管时冲击建筑物的墙体，或因维修开挖而危及建筑物的基础。2．覆土深度为保证给水管道安装顺直，以减少管道接口处的应力，给水管线的纵坡最好与路线的纵坡相适应。管道的最大覆土一般不得超过4m,但是考虑承受地面荷载的需要，覆土也不可太薄，若覆土厚度不足0.5m，可根据需要加设盖板，并要在盖板两端砌支墩、内填山黄东砂交通。学院3．相邻管线的水平净距和竖向间距通常与给水管本身的管径、管内水头压力，以及相邻管线的性质有关。设计和施工时应按照规范保证足够的距离，无法满足要求时要作特殊处理。4．管线过桥给水管道多利用道路桥梁的结构空档，穿越、挂设或外挑在桥侧跨越障碍物；对于某山东交通学院些自重较大的管道，也可自建管桥过河。二、燃气管道的布置和敷设城市燃气供应系统是城市建设的一项重要基础设施，应根据规划在城市道路重要地段

（如重要交叉口、交通繁忙且管线设施繁杂的水泥混凝土刚性路面下）做好预埋管。1．在城市市区布置燃气管网时，必须服从地下管网综合规划的安排。2．燃气管道一般采用直埋敷设，应尽量避开主要交通干道和繁华的街道。3．新敷设的燃气管线必须平行于道路红线，通常情况下，输气管敷设在慢车道或分隔带下；而配气支管则放在人行道下。燃气管道既可单侧布置，也可双侧布置。4．必须保证燃气管和相邻管线、建（构）筑物在水平方向和竖直方向上有一定的安全距离。5．由于行道树对泄漏的燃气特别敏感，因此煤气管与行道树的间距应大于1m,并尽可能使管道接头与树干位置相互错开。6．燃气管泄漏的燃气常常袭入雨水窨井，再经由户内的沟管危害居民。所以要适当加大燃气管道与雨水管和山东交通学院房屋的间距，同时要求燃气管禁止穿越雨水窨井。三、电讯电缆的布置与敷设随着经济的发展，电讯系统在城市基础设施中的地位日益重要。电讯电缆线路的建筑方式一般有：管道电缆、直埋电缆和架空电缆等。在城市中，愈来愈多采用地下电缆。1．地下电缆的布置要求短、直，并尽量选择在比较永久性的道路上敷设。2．管道电缆的中心线应与道路中心线平行，分支管道、引上管道和引入管道应尽量与道路中心线垂直。3．管道位置应尽量选择在人行道或绿化地带下；不得已时，也应选择在靠近人行道边侧的慢车道下。4．为了避免雨、污水渗漏到电讯管道中，在管孔内产生淤积，造成电缆腐蚀或管孔淤塞等现象。两入孔间的管道应有一定的坡度，一般取0.3%～0.4%，最小不宜低于0.25%。在敷设管道时，尽量使管道坡度和路面纵坡保持一致。山东交通学院四、电力电缆的敷设电力网的敷设方式分为架空电力网和电缆电力网。以往广泛采用的是架空线路，但是随着城市电气化的发展，如今城市中多采用地下电缆。地下电缆一般布置在人行道下，敷设方法主要有：直埋电缆、电缆沟、电缆隧道，敷设时应注意：1．地下电缆不应长距离与其它地下管线平行敷设，而且间距不应太近。2．在地下管线复杂、经常挖掘修理、容易使电缆损伤的地区，不应设置地下电缆。3．在不定型或无路面的道路下敷设地下电缆时，不仅要考虑目前的埋设深度，而且要考虑定型后的路面标高。山东交通学院第三节

管线综合一、城市道路地下管线综合原则1.建筑物、道路、各种管线的位置都要采用统一的城市坐标系统及标高系统。2.地下管线应根据地下管网规划

,合理确定其位置和坐标

,并要考虑到发展的需要。既要节约用地

,又应近远期相结合

,为远期扩建或可能建设的管线留有余地。3.布设地下管线时应尽量使管线线路短捷以节约投资

,但应注意尽量埋在城市道路红线以内,不要乱穿空地

,造成今后对其他设施修建的不利。4.地下管线应与道路中线平行

,分配管线应敷设在支管线较多的同侧。同一管线,不应从道路的一侧转到另一侧

,以免多占位置并增加管线间的交叉。5.安排管线时,首先应考虑在人行道及非机动车道下面

。如街道宽度不足

,不得已将地下管道布置于车行道之下

,布置时也应选择其挖掘路面的可能性最少者。同时还应考虑到汽车荷载的影响

,在接近中心线的位置宜布置埋深较大的管道。一般地下管线安排次序

,自建筑红线至路中心线依次为

:电力电缆、电讯电缆(或电讯管道)、煤气配气管道、热力管道、给水配水管道、燃气输气、给水输水、雨水管道、污水管道。6.各种管线与建筑、树木、杆柱、缘石、其他管线间的水平距离和管线的最小覆土深度应符合表

1-11-3

和表1-11-4

的规定,而且应满足开挖沟槽施工时不影响旁侧管线的安全运行以及管线构筑物宽度的要求。管线的施工实践证明

,凡是埋深较深的管线不能过于靠近建筑物

,否则常会因施工沟槽胡方、土壤滑坡、水土流失、流沙等原因使沿街建筑发生裂痕、沉陷、塌毁等事故。为防⽌深沟槽的拥⽅对房屋基础的影响

,沿街建筑的外墙与预埋管线的管中⽔平距离应按式1-11-4计算。H

htanBL

l2L：管道中心与建筑物基础边水平距离H：管道沟槽深(m);h：建筑物基础砌置深度

(mhφ：土壤内摩擦角

(。);l：建筑基础扩大部分长度

(mhB：沟槽底宽(m)。7.应减少管线与铁路、道路及其他干管的交叉。当管线与铁路或道路交叉时应为正交,在困难情况下,其交叉角不宜小于45

0。管线交叉时,应有10~50cm的竖向间距,各管道的垂直净距要满足表1-11-4中要求。两管竖向间距小于5cm时,应加弹性垫块及加砌支墩。8.管线位置发生矛盾时,要按具体情况处理,一般处理原则是:压力管道让重力自流管道,小管道让大管道,可弯曲的管道让不易弯曲的管道,还没有修建的管道让已建成的管道,临时管道让永久管道。9.当道路宽度超过40m以上时,为减少支管长度和避免分支管横穿马路造成过多的交叉,应该考虑双管制,即将管线在道路两侧各设一套。但应作经济和技术比较后才能决定。二、城市道路地下管线综合工作各种管线工程从开始规划到设计建成是一个逐步的过程

,与此相应,管线工程的综合工作在每一个阶段也应有不同的内容与要求,一般可分为以下三个阶段

:(一)管线工程规划综合进行管线工程规划综合时

,一般要编制下列两种图纸,并遵循上述综合原则。(1)管线⼯程综合⽰意

(平⾯

)图。图纸比例通常采用1/10000~1/5000,比例的大小随城市的大小,管线的复杂程度情况而有所变更,但应尽可能和城市总体规划图的比例一致。图中包括内容:自然地形;现有工厂、铁路、道路、建筑物各种管线以及它们的主要设备和构筑物;计划建设的工矿企业厂址、规划的居住区。把规划和设计的管线的平面布置逐一用铅笔绘入图中。这样就可以从图上发现各项管线在平面布置上的问题,进行研究和处理。编制综合示意图时,应结合道路网的规划。综合示意图通常和绘制道路标准横断面一起进行,因为在道路平面中安排管线位置与道路横断面的布置有着密切的联系。有时会由于管线在道路横断面中配置不下,需要改变管线的平面布置,或者变动道路各组成部分在横断面中的原有排列情况。(2)道路标准横断面图中的管位图。图纸比例通常采用1/200。内容包括以下两项:1.道路的各组成部分,如机动车道、非机动车道、人行道、分车带、绿化带等。2.现状和规划设计的管线在道路中的位置,并注有各种管线与建筑红线之间的距离。目前还没有规划而将来要修建的管线,在道路横断面中为它们预留出位置。在编制示意综合图纸的同时,应编写管线工程综合的简要说明书,内容包括所综合的管线,引用的资料和它们的准确程度,对规划设计管线进行综合安排的原则和根据,单项工程进行下阶段时应注意的问题等。(二)管线工程初步设计综合进行初步设计综合时

,一般绘制管线工程初步设计综合平面图、管线交叉点标高和修订道路标准横断面图等三种图纸。1.管线⼯程初步设计综合平⾯图图纸比例通常采用1/5000,图中内容和编制方法基本上和综合示意图相同,但在内容上更为详细。例如,编制综合平面图时,需确定管线在平面上的具体位置,并在工厂四周转角、道路中心线交叉点、管线的起诡点、转折点以及工厂管线的进出口注上坐标数据,或者用管线距工厂厂边或建筑红线的平面尺寸来控制它们的位置。坐标数据可以控制物体在平面上的位置,例如,当已知某一管线的坐标,就可以在图上定出它的走向、位置,并能算出各段长度;已知两条管线的坐标,就能够通过计算,知道两条管线是否平行,以及平行间距的数值或者两管线交叉点的位置。因此,在管线工程综合工作中,坐标一般用得很广泛。2.管线交叉点标⾼图该图的作用主要是检查和控制交叉管线的高程一-立面的位置。图纸比例大小及管线的布置和综合平面图相同

(在综合平面图上复制而成

,但不绘地形也可不注坐标),并在道路的每个交叉口编上号码

,便于查对。如图

1-11-6

所示。3.修订道路标准横断⾯图

(图

1-11-7)图纸比例和内容与示意综合时所绘制的道路标准横断面图相同。编制初步设计综合时,有时由于管线的增加

,或调整示意综合时所作的布置

,需根据综合平面图对原来配置在道路横断面中的管线位置进行补充修订。(三

)管线⼯程施⼯图设计综合管线工程经初步设计综合

,一般的矛盾和问题已经解决

,但在施工图设计中

,由于设计进一步深化

,或由于客观情况变化,可能会出现新的问题

,甚至会对原来的初步设计进行某些修改。在一些复杂的交叉口,各单项管线之间在垂直标高上有无矛盾及对其采取的工程

技术措施,需要加以校核检查

,并解决被检查出来的问题。下列管线交叉处理⽅法实例可作为施⼯设计选⽤参考。⽆论采⽤什么⽅法处理

,应与有关管道的主管部⻔进⾏联系并取得协助。1.混凝土或钢筋混凝土排水圆管在下

,铸铁管、钢管在上。上面管已建

,进行下面排水圆管施工

(或上、下管同时施工

)。处理：在槽底原土上砌砖墩，不超过地基承载力。2.排⽔圆管在下

,铸铁管、钢管在上

,⾼程上有冲突必须压低下面排水圆管改为双排铸铁管

,其过水断面的大小

,应由水力计算确定

,两端变断面处

,必须加设检查井

,如图。3.排⽔⽅沟在下

,铸铁管或钢管在上。上⾯管已建

,进⾏下⾯排⽔⽅沟的施⼯。处理方法:在排水方沟或顶板上砌砖墩,当砖墩在盖板上时

,应对盖板强度予以核算,如图所示。4排⽔⽅沟在下

,铸铁管、钢管在上

,⾼程上有冲突

,上⾯已建

,进⾏下⾯排⽔⽅沟的施⼯。处理方法:在方沟盖板上填砂

,验算方沟和盖板是否有足够的承载能力。管底与盖板之间填实厚度应不小于

5cm。必要时可将方沟盖板减薄,如将平板改为如图

所示梁板结构等。5.排⽔管道在上、铸铁管、圆管在下

,上下管同时施⼯。处理方法:在铸铁管、钢管外加套管或砖砌混合结构矩形管廊

,如图所示。6.排⽔管道在上

,铸铁管、钢管在下

,埋深较⼤

,挖到槽底有困难

,进⾏上⾯排⽔管道施⼯。处理方法:上面排水管道基础在跨越下面管道的原开槽断面处增强

,如图所示。7.排⽔管道在下

,电缆管块在上

,上下管道同时施⼯。处理方法:在管块下部沟槽回填

C1O混凝土(或砌砖)填砂。混凝土或砖砌体长度应比管块基础大

30Omm,

如图所示。§11-4共同沟一、概念设置于道路之下，用于容纳两种以上公用设施管线的构造物及其附属设备，称为共同沟

，又称为综合管道或综合管廊。道路挖掘不仅削弱道路结构，而且严重妨碍交通，对沿线居民的生活干扰也很大。世界各国越来越广泛地采用共同沟。二、共同沟的优越性1.能避免因埋设、维修管线而导致的道路反复开挖，确保交通运输的畅通。2.能有效集约化地利用道路下的空间资源，为城市发展预留宝贵的空间。3.根据远期规划容量设计与建设的共同沟，能满足管线远期发展的需要。4.由于共同沟中管线的增设、扩容较为方便，管线可分阶段敷设，从而实现分期投资。5.共同沟内的管由于不直接与土壤、地下水、道路结构层等酸碱物质接触，可减少腐蚀、延长管线的使用寿命。山东交通学院6.为利用先进的监视系统进行综合管理提供了可能，使维修及时，也提高了管线的安全性和稳定性。7.共同沟的结构具有一定的坚固性，能抵御一定程度的荷载冲击，具有较好的防灾性能。8.能减少管线故障对沿线地区工矿企业、商业及居民生活的影响。9.由于架空线进入共同沟，改善了城市景观，提高了城市的安全性和环境质量。山东交通学院三、共同沟的类型共同沟一般可分为4种：1.干线共同沟2.支线共同沟3.电线、电缆专用共同沟4.干、支线混合共同沟。山东交通学院四、共同沟敷设要求1.管沟内相互无干扰的工程管线，可设置在管沟的同一个小室；

相互有干扰的工程管线，应分别设在管沟的不同小室。2.电信电缆管线与高压输电电缆管线必须分开设置。给水管线与排水管线可在综合管沟的同一侧布置，而且一般情况