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某产业园雨水排放方案分析

添加时间:2017/01/11
  【摘要】通过对某产业园项目雨水排放方案引入,首先对原设计图纸做出了分析,并提出了改进的措施。
  
  【关键词】暗散水;雨水;收集;排放;海绵小区
  
  某产业园项目由4个地块组成,每块占地约300m×200m,其中3个地块为工业用地,规划为非生产性工业用房,每个地块的规划建筑面积约25×104m²;1个地块为与之配套的商住用地,规划的商业和住宅的总建筑面积252176.62m².
  
  由于在地下室顶板上要通过填土的方式营造中庭景观环境,原设计方案中雨水通过3种方式收集和排放:屋面雨水通过雨落管通过暗散水排入建筑物周边的暗排水沟,再由排水沟排入总平的雨水管,最后进入市政雨水管网;绿化用地中的雨水利用钢筋混凝土的地下室顶板找坡的方式排放;硬质铺装和路面的雨水通过总平雨水管网排放。
  
  1对暗散水和暗排水沟的优化
  
  暗散水和暗排水沟的做法如图1所示。
  
 暗散水和暗排水沟做法示意
  
  从图1可以看出,建筑物的±0.000和地下室顶板的标高差在1.5m左右,需要回填土,并在回填土上作散水和排水沟。通过分析,笔者建议建设单位取消暗散水和暗排水沟,改为将雨落管直接通过雨水井进入总平管网的方案,理由是:
  
  (1)在回填土上作散水和排水沟,质量得不到保证。原因是,施工现场回填土的压实系数不能得到有效控制。在房屋交付后,该散水和排水沟肯定要变形和破坏。一旦损坏,维修难度较大,而且要破坏和影响总平绿化。
  
  2)从图1可以看出,地下室顶板和侧面混凝土挡土墙上均作了卷材防水和刚性的防水保护层(混凝土保护层、砖砌保护墙),已经足够保证地下室顶板和侧墙不漏水了,所以完全可以取消图纸中设计的暗散水和排水沟,而只需要在每根雨落管处增加雨水检查井,直接和总平的雨水管网连接排放,不仅不会影响雨水的排放效果,反而更直接效果更好。
  
  2对现有地下室顶板构造的优化
  
  地下室顶板现有设计图纸的做法见表1.
  
  原设计地下室顶板做法
  
  为了使地下室顶板上的雨水能够及时排放,采用C15混凝土找坡的方式进行处理,最薄处3cm,坡度为0.5%.根据粗略测算和以往的工程施工经验,现就地下室顶板排水构造进行一个简单的分析。
  
  以项目实施中的两个地块为例作一个分析,为了便于说明,将他们命名为2#和3#地块。其中,2#地块有9栋楼,由4栋高层(1、6、7、8号楼)围合成的中庭面积约7000m2;3#地块有15栋楼,由1~7号楼围合成的中庭有12000m2左右的面积。从任何一个方位将雨水顺利地排到市政的雨水管线,其距离均超过100m.如按照100m、坡度0.5%进行估算,为了实现图纸的找坡,光这两个中庭所需要的混凝土就多达5320m3(0.25m×19000m2+0.03m×19000m2)。就是按照0.25%的找坡系数,这两个中庭所需要的混凝土也有2945m3(0.125m×19000m2+0.03m×19000m2)。这里只是对中庭进行的测算,如果按照整个地下室顶板进行测算,需要进行找坡处理的地下室顶板的面积将超过8.5×104m2,所需要的混凝土量还会更大。
  
  2.1采用混凝土找坡方式的缺点
  
  2.1.1增加了建筑荷载。
  
  按照0.5%的找坡系数,在中庭部分增加荷载约6720N/m2(按0.5%找坡系数计算);按照0.25%的找坡系数增加荷载3720N/m2(混凝土的容重按照2400kg/m3测算)。当然增加的这个荷载不会影响结构安全,设计院在顶板结构设计的时候一定考虑了它们的存在。但是如果没有这个荷载,结构的冗余度更高,安全系数相应更高。
  
  2.1.2不能确保排水的及时性和有效性。
  
  由于有众多的楼房把地下室顶板分隔成不同的区域,再加上园区总平施工时,会修建四通八达的硬质铺装路面、沥青混凝土路面,在硬质铺装路面和沥青混凝土路面下的路基必须要达到一定的压实系数。而按照图纸的设计,路基的回填部分均采用素土分层夯实,经过充分夯实的黏性土,水的渗透系数是很低的(不超过0.005m/d),基本不透水,所以按照现有的设计做法进行施工,不能保证把进入到土层中的雨水及时排除,仍然会形成很多稳定的不透水层,造成深层积水,所形成的浅盆地形态不能满足多样化种植生态要求。同时由于大量积水的存在,增加了地下室顶板漏水的可能。
  
  2.2方案优化建议
  
  用混凝土进行找坡的方式并不能达到想象的排水效果,故建议取消C15混凝土找坡层,将整个地下室顶板的防水保护层按照水平面进行控制,按照JGJ155-2013《种植屋面工程技术规程》的要求,耐根穿刺防水层上应设置保护层,所以保留原设计图纸中的70mm的细石混凝土保护层,将该层做成水平的,不需要找坡,施工简单了,质量也能更好地控制。为达到原设计图纸类似的排水效果,建议采用以下方法进行处理。
  
  (1)在地下室顶板进行回填施工时,回填到位后,再每间隔10~15m用砂砾石形成盲沟系统,利用砂砾石的反滤作用保证种植土土粒不随雨水进入到盲沟系统中,具体施工方法是:种植土回填完成后,按照设计盲沟尺寸进行开挖,开挖到位后,首先满铺土工布→回填砂砾石→土工布闭合→回填土。
  
  (2)结合总平面的排水系统,将无压雨水排水管设置为穿孔花管并埋于砂砾石盲沟之中,这样做的目的是使排水盲沟和排水管道之间形成一个“开放”的系统,利用总平的排水系统排除绿地中绝大部分的雨水(图2)。
  
  渗管+盲沟系统示意
  
  按照以上两个措施进行处理,应该可以将绝大部分雨水排出场地,剩下的积水,依靠自然的蒸发进行排除。在保证达到原设计图纸要求的情况下,可节约工程造价。
  
  3结束语

  在园区建设中,笔者提出了以上处理方案,在获得设计单位和建设单位的认可后实施。从实施效果来看,项目经过一个雨季的检验,取得了良好的技术和经济效果。
  
  当然,笔者清醒地意识到,上述处理方案中的不足之处:要完全解决地下室顶板积水的问题,最终要结合海绵城市和海绵城市的设计思路,尊重自然、顺应自然、建设具有自然积存、自然渗透、自然净化功能的海绵小区才是最终的解决之道。
  
  参考文献
  
  [1]GB/T50378-2014绿色建筑评价标准[S].
  [2]JGJ155-2013种植屋面工程技术规程[S]