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某產業園雨水排放方案分析

添加時間:2017/01/11
  【摘要】通過對某產業園項目雨水排放方案引入,首先對原設計圖紙做出了分析,并提出了改進的措施。
  
  【關鍵詞】暗散水;雨水;收集;排放;海綿小區
  
  某產業園項目由4個地塊組成,每塊占地約300m×200m,其中3個地塊為工業用地,規劃為非生產性工業用房,每個地塊的規劃建筑面積約25×104m²;1個地塊為與之配套的商住用地,規劃的商業和住宅的總建筑面積252176.62m².
  
  由于在地下室頂板上要通過填土的方式營造中庭景觀環境,原設計方案中雨水通過3種方式收集和排放:屋面雨水通過雨落管通過暗散水排入建筑物周邊的暗排水溝,再由排水溝排入總平的雨水管,最后進入市政雨水管網;綠化用地中的雨水利用鋼筋混凝土的地下室頂板找坡的方式排放;硬質鋪裝和路面的雨水通過總平雨水管網排放。
  
  1對暗散水和暗排水溝的優化
  
  暗散水和暗排水溝的做法如圖1所示。
  
 暗散水和暗排水溝做法示意
  
  從圖1可以看出,建筑物的±0.000和地下室頂板的標高差在1.5m左右,需要回填土,并在回填土上作散水和排水溝。通過分析,筆者建議建設單位取消暗散水和暗排水溝,改為將雨落管直接通過雨水井進入總平管網的方案,理由是:
  
  (1)在回填土上作散水和排水溝,質量得不到保證。原因是,施工現場回填土的壓實系數不能得到有效控制。在房屋交付后,該散水和排水溝肯定要變形和破壞。一旦損壞,維修難度較大,而且要破壞和影響總平綠化。
  
  2)從圖1可以看出,地下室頂板和側面混凝土擋土墻上均作了卷材防水和剛性的防水保護層(混凝土保護層、磚砌保護墻),已經足夠保證地下室頂板和側墻不漏水了,所以完全可以取消圖紙中設計的暗散水和排水溝,而只需要在每根雨落管處增加雨水檢查井,直接和總平的雨水管網連接排放,不僅不會影響雨水的排放效果,反而更直接效果更好。
  
  2對現有地下室頂板構造的優化
  
  地下室頂板現有設計圖紙的做法見表1.
  
  原設計地下室頂板做法
  
  為了使地下室頂板上的雨水能夠及時排放,采用C15混凝土找坡的方式進行處理,最薄處3cm,坡度為0.5%.根據粗略測算和以往的工程施工經驗,現就地下室頂板排水構造進行一個簡單的分析。
  
  以項目實施中的兩個地塊為例作一個分析,為了便于說明,將他們命名為2#和3#地塊。其中,2#地塊有9棟樓,由4棟高層(1、6、7、8號樓)圍合成的中庭面積約7000m2;3#地塊有15棟樓,由1~7號樓圍合成的中庭有12000m2左右的面積。從任何一個方位將雨水順利地排到市政的雨水管線,其距離均超過100m.如按照100m、坡度0.5%進行估算,為了實現圖紙的找坡,光這兩個中庭所需要的混凝土就多達5320m3(0.25m×19000m2+0.03m×19000m2)。就是按照0.25%的找坡系數,這兩個中庭所需要的混凝土也有2945m3(0.125m×19000m2+0.03m×19000m2)。這里只是對中庭進行的測算,如果按照整個地下室頂板進行測算,需要進行找坡處理的地下室頂板的面積將超過8.5×104m2,所需要的混凝土量還會更大。
  
  2.1采用混凝土找坡方式的缺點
  
  2.1.1增加了建筑荷載。
  
  按照0.5%的找坡系數,在中庭部分增加荷載約6720N/m2(按0.5%找坡系數計算);按照0.25%的找坡系數增加荷載3720N/m2(混凝土的容重按照2400kg/m3測算)。當然增加的這個荷載不會影響結構安全,設計院在頂板結構設計的時候一定考慮了它們的存在。但是如果沒有這個荷載,結構的冗余度更高,安全系數相應更高。
  
  2.1.2不能確保排水的及時性和有效性。
  
  由于有眾多的樓房把地下室頂板分隔成不同的區域,再加上園區總平施工時,會修建四通八達的硬質鋪裝路面、瀝青混凝土路面,在硬質鋪裝路面和瀝青混凝土路面下的路基必須要達到一定的壓實系數。而按照圖紙的設計,路基的回填部分均采用素土分層夯實,經過充分夯實的黏性土,水的滲透系數是很低的(不超過0.005m/d),基本不透水,所以按照現有的設計做法進行施工,不能保證把進入到土層中的雨水及時排除,仍然會形成很多穩定的不透水層,造成深層積水,所形成的淺盆地形態不能滿足多樣化種植生態要求。同時由于大量積水的存在,增加了地下室頂板漏水的可能。
  
  2.2方案優化建議
  
  用混凝土進行找坡的方式并不能達到想象的排水效果,故建議取消C15混凝土找坡層,將整個地下室頂板的防水保護層按照水平面進行控制,按照JGJ155-2013《種植屋面工程技術規程》的要求,耐根穿刺防水層上應設置保護層,所以保留原設計圖紙中的70mm的細石混凝土保護層,將該層做成水平的,不需要找坡,施工簡單了,質量也能更好地控制。為達到原設計圖紙類似的排水效果,建議采用以下方法進行處理。
  
  (1)在地下室頂板進行回填施工時,回填到位后,再每間隔10~15m用砂礫石形成盲溝系統,利用砂礫石的反濾作用保證種植土土粒不隨雨水進入到盲溝系統中,具體施工方法是:種植土回填完成后,按照設計盲溝尺寸進行開挖,開挖到位后,首先滿鋪土工布→回填砂礫石→土工布閉合→回填土。
  
  (2)結合總平面的排水系統,將無壓雨水排水管設置為穿孔花管并埋于砂礫石盲溝之中,這樣做的目的是使排水盲溝和排水管道之間形成一個“開放”的系統,利用總平的排水系統排除綠地中絕大部分的雨水(圖2)。
  
  滲管+盲溝系統示意
  
  按照以上兩個措施進行處理,應該可以將絕大部分雨水排出場地,剩下的積水,依靠自然的蒸發進行排除。在保證達到原設計圖紙要求的情況下,可節約工程造價。
  
  3結束語

  在園區建設中,筆者提出了以上處理方案,在獲得設計單位和建設單位的認可后實施。從實施效果來看,項目經過一個雨季的檢驗,取得了良好的技術和經濟效果。
  
  當然,筆者清醒地意識到,上述處理方案中的不足之處:要完全解決地下室頂板積水的問題,最終要結合海綿城市和海綿城市的設計思路,尊重自然、順應自然、建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿小區才是最終的解決之道。
  
  參考文獻
  
  [1]GB/T50378-2014綠色建筑評價標準[S].
  [2]JGJ155-2013種植屋面工程技術規程[S]
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