浅谈地下排水工程系统的设计

地下排水工程是城市基础设施建设的关键部分，它通过设计和施工一系列管道系统和设施，有效地收集、输送和处理城市产生的雨水、污水以及其他废水，以防止洪水泛滥、改善环境卫生并保护城市生态环境。这些工程通常包括雨水管网、污水管网、泵站、污水处理厂等，它们共同构成了城市排水系统的核心，确保城市在面对极端天气和日常废水排放时能够保持干燥和清洁。由于地下工程所处的位置不同，排水设计也就有其特殊之处。

1.地下工程排水形式

1.1渗排水

渗排水是将水层渗出的水，通过集水管流入集水井内，然后采用专用水泵机械排水。渗排水的集水管根据排水量大小、造价等因素可选用无砂混凝土管或软塑盲管等。渗排水的粗砂过滤层厚度一般为300mm。过滤层与基坑相接处要用厚100～150抹面、粒径5～10mm的石子填充，顶部与结构混凝土垫层之间用卷材或水泥砂浆作隔浆层，防止泥浆上翻。集水管设计坡度一般不小于1%，间距5～10m。

1.2盲沟排水

盲沟一般设在建筑物周围，由砂和卵石组成。盲沟与基坑开挖时的施工排水明沟应尽量结合，盲沟构筑类型与基础的最小距离等应根据工程地质情况灵活确定，盲沟设置构造。盲沟反滤层分为中砂反滤层和卵石反滤层，反滤层的层次和粒径组成。

1.3钻孔引排

钻孔引排式衬砌混凝土硬化后，在衬砌上钻孔将水汇集到排水沟内。这种方法的优点是省去外排水沟和排水盲沟（排水环），施工方便，确定是混凝土衬砌的毛细管渗透散湿严重，表面不够美观，因此当工程内部温、湿度和内部装饰要求较高时，要配合衬砌使用。

1.4离壁式衬砌排水

离壁式衬砌与围岩相隔一定距离，其间空隙不做回填，仅在拱脚处扩大延伸与岩壁顶紧。排水措施一般是在拱肩处做成一条排水天沟，沿洞轴方向每隔一定距离（10～15m）预埋一段水管或留设排水孔（直径10～20cm）将水引到衬砌墙外排水沟，当围岩漏水较多时，应用落水管将水直接引入排水沟，防止水自流下落时到处飞溅。拱肩施工要求混凝土捣筑密实，上表面平整并有坡度坡向排水孔，拱肩下表面做成倾向岩壁的斜坡，防止水流到衬砌边墙上。

2.地下工程的排水系统

地下工程的排水设计就是将工程中使用的污废水收集后排放到室外。根据所排污水的性质，地下工程的排水可分为生活污水、生活废水、生产废水（包括机械废水）、消防废水以及洗消污水。

2.1 排水系统的特点

地下工程内应设集水池和提升泵。其污废水需经重力管道排到集水池，然后由水泵提升到室外地面窨井。地下工程的排水点应相对集中。它的排水管道一般埋设于地下混凝土底板中，管道敷设不宜过长，以防堵塞。因此排水点不宜分散，在无法集中时应分散设排水提升设备。地下工程中应考虑消防废水的排放。一方面可保证消防设备的正常运行，另一方面可保证人员的疏散，以减少损失。由于地下工程内生活粪便污水排放量较少，不宜分流，以防污水在集水池中沉积，无法提升。

2.2 排水系统的分类

生活污水系统，它包括卫生间和盥洗室的粪便污水和生活洗涤废水。人防洗消污水系统，主要指人防工程人员和建筑部门冲洗、消毒的排放污水。废水系统，它用于各种生产废水、消防废水等的收集、排放。作为生活污水，在室外必须经化粪池后再派入市政污水管网；厨房、食堂以及油库的废水，须经隔油池后才可排放；设在地下室的浴室废水，须在室外设毛发聚集器后再接入窨井。在建筑布置时，可将用水设备直接布置在集水池上，以便排水，并尽量将集水池设在排水点附近。

3.排水管道的设计

地下多层的工程，上部的排水管道可设在楼板下，尽量贴梁布置；地下最底层的排水管可直接敷设在混凝土底板内。由于管道为掩蔽埋设，管道必须保证有足够的坡度坡向集水池，同时必须防止管道敷设过长而穿出地板。管道埋深过大后，接入集水池的深度也大，这样也减小了集水池的有效容积。其水平衡管一般可采用生活污水的标准排水坡度。

厕所间可设在污水集水池上，缩短管道长度，便于污水排放。个别清洁废水（如凝结水）的管道敷设较长时，应在管段上设清扫口，长度不宜大于10m。为减少管道的埋设深度，地漏采用直埋式或方型铸铁地漏，或分设集水池。所有的集水口均应设水封，防止臭气从管道中跑出。机械设备的排水，应采用漏斗接至排水管道，间接排水。为保证管道水流畅通，排水管道交叉连接时，尽量采用45°三通或90°斜三通和四通。排水管道的水力计算同地面建筑。埋设在底板内的水平横管，检修有一定的困难，宜适当放大管径或加大管道坡度。

过去，排水管材采用排水铸铁管，人防的洗消污水和埋设在底板中较长的管道以及压力排水管采用镀锌钢管，现应按新规定调整。地下车库的排水宜采用明沟形式。

4.集水池的设计

集水池必须有一定的有效水深。在设计中要防止池面积大、池的深度浅及排水管淹没倒灌现象。池的超高可取得大些，一般0.3～0.5m。集水池内还就设水位指示装置、检修孔口，对有大块杂质的污废水，还就在集水池入口设格栅等设备。集水池底应设集水坑，坑深一般0.4m左右。在仅排废水的集水池池底须有0.1～0.2的坡度坡向吸水井。密闭盖板的集水池应设透气管，避免水泵开启后产生负压，破坏水封。污水池的透气管宜直通室外。人防工程中的透气管在接出有困难时，可将其就近接入排风管。从卫生和环保的要求出发，生活污水集水池应远离生活给水池，一般保证8m以上的距离。专用消防集水池应尽量设在走道的顶端，采用盖板封住上部。消防排水应尽可能考虑设地漏将水集中到废水坑。