王一丁

石家莊新藝市政設(shè)計(jì)有限公司 河北 石家莊 050011

1 市政道路工程排水系統(tǒng)重要性

市政道路工程中的排水系統(tǒng)具有重要作用，可以保障整個(gè)道路的順暢通行。排水管道系統(tǒng)能夠針對(duì)地面道路起到良好的防護(hù)功能，假如管道施工設(shè)計(jì)中產(chǎn)生某種問(wèn)題，便會(huì)影響雨水的順利排放，阻礙城市道路交通。因?yàn)榈缆繁婚L(zhǎng)期浸泡，不但影響行人正常通行，同時(shí)還會(huì)破壞整個(gè)路基，降低道路整體承載力，嚴(yán)重情況下還會(huì)產(chǎn)生坍塌問(wèn)題。合理設(shè)計(jì)市政道路排水系統(tǒng)還可以保障周圍建筑和路基安全性，水滲透至道路結(jié)構(gòu)內(nèi)，容易威脅道路安全和質(zhì)量，影響道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。假如路面表面積較大，容易影響周圍其他設(shè)施和建筑，由于無(wú)法及時(shí)排出水，導(dǎo)致其滲入路面，影響周圍建筑安全和土壤安全[1]。

2 市政道路排水設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

排水管網(wǎng)規(guī)劃缺乏合理性，主要表現(xiàn)有市政道路排水管道坡度及管徑設(shè)計(jì)值略小，無(wú)法滿足實(shí)際排水需求；雨水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)未充分結(jié)合道路豎向設(shè)計(jì)、地形地勢(shì)、規(guī)劃路網(wǎng)、雨水匯水面積等因素或未與該區(qū)域已有道路排水系統(tǒng)相結(jié)合，嚴(yán)重影響雨水排水系統(tǒng)的排水能力。

缺乏與其他市政管線的統(tǒng)籌規(guī)劃，主要表現(xiàn)有規(guī)劃設(shè)計(jì)缺乏整體性和前瞻性，存在部分管線規(guī)劃設(shè)計(jì)無(wú)依據(jù)的情況。

排水系統(tǒng)的選擇缺乏科學(xué)性，排水系統(tǒng)的科學(xué)性不僅對(duì)排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工建設(shè)具有直接影響，還對(duì)所在區(qū)域或城市的環(huán)保工作、市政建設(shè)具有較深遠(yuǎn)的影響。從實(shí)際情況來(lái)看，部分地區(qū)在進(jìn)行排水系統(tǒng)選擇時(shí)存在一定的盲從性，沒(méi)有結(jié)合城市自身的實(shí)際情況，導(dǎo)致其功能實(shí)現(xiàn)的可能性較低，影響市政排水系統(tǒng)功能的發(fā)揮。

3 市政道路排水工程設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 排水管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1.1 科學(xué)設(shè)定管道走向與設(shè)計(jì)參數(shù)。在進(jìn)行排水管道設(shè)計(jì)時(shí)普遍會(huì)遇到在原有管網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改造的情況，受新舊管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)差異性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜等因素的影響，管道設(shè)計(jì)具有較大的難度。鑒于此，在排水（雨污）專項(xiàng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行管道設(shè)計(jì)前，著重加強(qiáng)了相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集和調(diào)研，以此全面而深入地了解目標(biāo)區(qū)域的原始管網(wǎng)狀態(tài)、周邊環(huán)境條件及相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，以便對(duì)管道走向和施工參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

3.1.2 做好排水管道橫斷面布置設(shè)計(jì)。在以往道路排水設(shè)計(jì)工作中，經(jīng)常出現(xiàn)管線標(biāo)準(zhǔn)橫斷面設(shè)計(jì)圖紙中僅標(biāo)識(shí)雨水、污水管線位置的情況，而沒(méi)有標(biāo)識(shí)出道路排水管線的位置及相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)，從而影響市政道路排水系統(tǒng)的施工建設(shè)。鑒于此，在排水（雨污）專項(xiàng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位考慮到該項(xiàng)目存在多種管線且不與道路同步實(shí)施，因此在管道設(shè)計(jì)時(shí)采用了將雨水、污水管線敷設(shè)于非機(jī)動(dòng)車道下方的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)，將管線位置與車輛輪跡線錯(cuò)開(kāi)并在路兩側(cè)較寬的綠化帶下設(shè)置預(yù)留管線走廊。

3.1.3 確保管線過(guò)街預(yù)留工作合理性。很多城市都有明文規(guī)定，新建或改建道路在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不得進(jìn)行開(kāi)挖施工，因此市政道路排水管線過(guò)街預(yù)留設(shè)計(jì)的合理性至關(guān)重要。在排水（雨污）專項(xiàng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師每隔120～150m便預(yù)留一個(gè)支管和檢查井，在道路交叉口及間隔500m左右均設(shè)計(jì)有預(yù)埋過(guò)街管，同時(shí)積極與道路工程相關(guān)部門(mén)協(xié)調(diào)，使部分涵洞具備預(yù)留管線通道的功能。在預(yù)留過(guò)街管道設(shè)計(jì)方面，要求使用管徑為1m的鋼筋混凝土管，其管頂覆土必須≥2m且兩端均要設(shè)置檢查井。

3.2 排水管道布局要點(diǎn)

進(jìn)行排水管道布局過(guò)程中，充分考慮排水（雨污）專項(xiàng)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)單位明確了以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

3.2.1 結(jié)合目標(biāo)區(qū)域用水特征，明確排水管道布局側(cè)重點(diǎn)。區(qū)域用水特征對(duì)于排水管道的布局具有直接的影響，因此在布局過(guò)程中充分了解目標(biāo)區(qū)域的用水特征，針對(duì)性地制定排水管道布局規(guī)劃側(cè)重點(diǎn)。如城市老城區(qū)主要以住宅為主，其區(qū)域用水具有排水時(shí)間和排水點(diǎn)分散的特征，因此為滿足居民的排水需求，排水管道布局規(guī)劃側(cè)重于提高排水管道的覆蓋率；而像臺(tái)商投資區(qū)這樣的開(kāi)發(fā)區(qū)或工業(yè)區(qū)主要以企業(yè)和工廠為主，其區(qū)域用水具有排水點(diǎn)和排水時(shí)間集中、排水量大的顯著特征，因此排水管道布局的側(cè)重點(diǎn)是提高排水管道的排水量。

3.2.2 合理規(guī)劃排水分區(qū)，科學(xué)進(jìn)行排水管道布局。根據(jù)所屬流域?qū)δ繕?biāo)區(qū)域進(jìn)行排水分區(qū)，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域排水情況的細(xì)化，從而有利于設(shè)計(jì)師進(jìn)行更加細(xì)致、科學(xué)的布局規(guī)劃。例如：在排水（雨污）專項(xiàng)設(shè)計(jì)時(shí)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位根據(jù)所屬流域?qū)⑴_(tái)商投資區(qū)劃分為9個(gè)排水分區(qū)，然后根據(jù)各區(qū)域具體的匯水面積對(duì)排水管道進(jìn)行合理布局，在確保分區(qū)排水需求得到滿足的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)建設(shè)資源的合理化配置[2]。

3.3 檢查井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

檢查井在排水管道工程中發(fā)揮著重要作用，屬于一種不可分離的附屬構(gòu)筑物，整體結(jié)構(gòu)形式以磚砌混凝土為主。因?yàn)楣こ坛杀驹靸r(jià)、工期、地方標(biāo)準(zhǔn)以及地方習(xí)慣等因素影響，普遍統(tǒng)一選擇磚砌結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行施工，而在近幾年發(fā)展中，開(kāi)始傾向于統(tǒng)一應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)。對(duì)于檢查井整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要對(duì)整體應(yīng)用環(huán)境和鋪設(shè)位置進(jìn)行重點(diǎn)分析、合理應(yīng)用、科學(xué)分類，禁止一概而論。人行道下因?yàn)檎w荷載較輕，對(duì)于檢查井的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度沒(méi)有太高的要求，普遍很少產(chǎn)生人行道下方檢查井損傷和塌陷等問(wèn)題，為此可以直接選擇磚砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查井施工，符合具體要求，進(jìn)一步節(jié)約工程投資。車行道下方通常需要承擔(dān)較大荷載以及各種潛在施工質(zhì)量影響，導(dǎo)致馬路陷阱問(wèn)題增加，對(duì)應(yīng)影響因素較為多樣，其中檢查井的施工質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度便是主要影響因素之一。盡管從理論層面分析車行道下方檢查井設(shè)置為磚砌結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)可行性，但聯(lián)系往期工程經(jīng)驗(yàn)分析，還是選擇混凝土結(jié)構(gòu)施工的效果更好，保障更強(qiáng)。

3.4 合理布置雨水口

結(jié)合室外排水設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求分析，雨水口間距盡量控制在20～50cm之間，比如某個(gè)城市中的基礎(chǔ)習(xí)慣便是根據(jù)20m的間距實(shí)施設(shè)計(jì)布置，并以單篦式為主。按照該種間距進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡管從規(guī)范層面沒(méi)有任何誤差，但其中存在某一問(wèn)題，即雨水口主要經(jīng)過(guò)檢查井和市政雨水核心管道連接的，如果將間距設(shè)置為20m，則需要設(shè)置較多的暗井以及雨水檢查井，如果選擇單側(cè)布管方法，還需要設(shè)置各種穿路過(guò)街管，整體節(jié)點(diǎn)增加，擴(kuò)大了施工復(fù)雜度，擴(kuò)大質(zhì)量控制點(diǎn)。此外，因?yàn)橛晁艿榔毡榘苍O(shè)于機(jī)動(dòng)車道當(dāng)中，檢查井也應(yīng)該在車道內(nèi)進(jìn)行設(shè)置，從而影響路基安全系數(shù)和整體性。

為此在后期設(shè)計(jì)中，需要對(duì)雨水口對(duì)應(yīng)間距分布進(jìn)行合理調(diào)整，整體間距設(shè)計(jì)按照40m的基礎(chǔ)原則，設(shè)計(jì)為雙篦形式。從功能層面進(jìn)一步減少因?yàn)楹陀晁谶B接所設(shè)置檢查井?dāng)?shù)量，進(jìn)一步提升整個(gè)路基完整性。綜合考慮美觀性、協(xié)調(diào)性和統(tǒng)一性等影響因素，可以按照等間距設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)原則，針對(duì)道路中的雨水口、變坡點(diǎn)以及低洼部位需要實(shí)施加密設(shè)置。

3.5 合理設(shè)計(jì)排水口

盡管從表面看起來(lái)，道路對(duì)應(yīng)排水口管道無(wú)須進(jìn)行過(guò)多研究，主要分為排入其他水系河道、道路管道以及路外沖溝等狀況，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)工作也是直接利用簡(jiǎn)單的就近排入某路和某河流當(dāng)中，沒(méi)能形成明確設(shè)計(jì)圖紙。這也是經(jīng)常被忽略的設(shè)計(jì)內(nèi)容，考慮不全，為此需要在后續(xù)設(shè)計(jì)中進(jìn)行合理補(bǔ)充，比如單純結(jié)合道路紅線范圍對(duì)應(yīng)排水設(shè)計(jì)，末端出口實(shí)際上排入大溝以及河道等需要進(jìn)一步延長(zhǎng)管道鋪設(shè)距離，長(zhǎng)達(dá)上百米，短僅有幾十米，大部分單位沒(méi)有考慮相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容，從而產(chǎn)生斷頭排以及斷頭管等狀況。部分負(fù)責(zé)施工單位通常會(huì)主動(dòng)提出建議，大部分設(shè)計(jì)都是怎樣出，便在現(xiàn)場(chǎng)怎樣操作。最后產(chǎn)生理論和實(shí)際不符問(wèn)題，無(wú)法順利排出管道水，實(shí)際排出量較小，高填方段對(duì)應(yīng)排出口直接甩出，沒(méi)有任何抗沖刷以及消能措施，或排出口對(duì)田地直接沖刷等不妥當(dāng)以及不合理狀況。排水工作屬于一項(xiàng)系統(tǒng)工程，無(wú)法一步到位。為此在設(shè)計(jì)排水出口過(guò)程中，需要綜合考慮遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)和近期發(fā)展目標(biāo)實(shí)施，特別是近期周邊排水體系缺陷條件下，應(yīng)該綜合考慮各種近期排水處理影響，保障設(shè)計(jì)工作的完整性，避免出現(xiàn)半成品。

3.6 專業(yè)協(xié)作設(shè)計(jì)

排水管道設(shè)計(jì)同樣涉及不同專業(yè)的交叉作業(yè)以及配合工作，不同專業(yè)之間需要形成良好協(xié)作意識(shí)，如果依據(jù)前期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，容易導(dǎo)致后期出現(xiàn)各種無(wú)法處理的施工問(wèn)題。比如在工程設(shè)計(jì)中，因?yàn)槿诵械缹挾容^小，管道分布相對(duì)緊湊，通常會(huì)產(chǎn)生管道和標(biāo)牌以及路燈等基礎(chǔ)設(shè)施沖突等問(wèn)題，為此在兩種專業(yè)設(shè)計(jì)中，需要與前期階段實(shí)施全面對(duì)接，或利用管道保護(hù)以及繞行措施，不然在管道結(jié)束鋪設(shè)工作后，在較為不利狀況下容易產(chǎn)生返工問(wèn)題[3]。

4 市政道路排水工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

4.1 針對(duì)不同道路進(jìn)行分類設(shè)計(jì)

現(xiàn)代市政道路工程建設(shè)過(guò)程中，道路的等級(jí)和類型很多，不同等級(jí)和類型的道路對(duì)于道路排水系統(tǒng)的要求也存在一定的差異。因此，在排水（雨污）專項(xiàng)設(shè)計(jì)中，針對(duì)濕度較高的路基，設(shè)計(jì)師在路基兩側(cè)設(shè)置了縱向排水溝，對(duì)原始路基進(jìn)行換填，達(dá)到了提升排水效果的目的；針對(duì)地勢(shì)較低的路面，因其地勢(shì)較低，暴雨會(huì)短時(shí)間在此處匯集，所以該地區(qū)對(duì)排水系統(tǒng)的排水能力和排水量具有較高要求，直接排水這種常規(guī)性的設(shè)計(jì)方法通常難以滿足排水要求，基于此，設(shè)計(jì)師通過(guò)在道路兩側(cè)設(shè)置蓄水池的方式來(lái)提高道路排水系統(tǒng)的調(diào)蓄能力，保證排水效果；針對(duì)地下水位較高的路段，設(shè)計(jì)師通過(guò)在路基下方設(shè)置暗溝、滲井、滲溝的方式來(lái)疏導(dǎo)地下水，以此降低該區(qū)域地下水位，以此提升道路排水效果。

4.2 加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)的微觀控制

市政道路排水設(shè)計(jì)中所說(shuō)的微觀控制，主要指的是對(duì)道路排水系統(tǒng)管材及相關(guān)建設(shè)材料的控制。在排水（雨污）專項(xiàng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)單位針對(duì)微觀控制主要提出兩個(gè)工作重點(diǎn)：

首先是提高管材設(shè)計(jì)的科學(xué)性。具體而言包含兩部分工作，一個(gè)是在全面掌握現(xiàn)階段市政道路排水主要管材類型、性能、使用條件和應(yīng)用局限性等的基礎(chǔ)上，根據(jù)目標(biāo)區(qū)域環(huán)境條件、項(xiàng)目具體排水要求選擇最適宜的管材；另一個(gè)是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)管材的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、型號(hào)參數(shù)、施工方法進(jìn)行明確標(biāo)注，以此確保施工過(guò)程中管材使用的準(zhǔn)確性。

其次是加強(qiáng)對(duì)新型材料的設(shè)計(jì)運(yùn)用。除管材以外，設(shè)計(jì)師還應(yīng)注重新型材料的使用。例如“海綿城市”理念下，加強(qiáng)道路排水系統(tǒng)的透水鋪裝設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中盡可能多地使用透水磚、透水混凝土等材料，在提升排水能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

4.3 重視排水設(shè)計(jì)的合理性

除了做好排水設(shè)計(jì)的微觀控制，設(shè)計(jì)師還尤為重視排水體系的合理選擇以及與其他市政設(shè)施的有效聯(lián)系。在自排區(qū)污水管道的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一方面依據(jù)總體規(guī)劃、規(guī)劃路網(wǎng)及規(guī)劃地形地貌特點(diǎn)對(duì)污水干管進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)要求中途提升泵站的土建工程按遠(yuǎn)期目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，泵站內(nèi)部水泵設(shè)備按近、遠(yuǎn)期規(guī)模分期安裝，并在此基礎(chǔ)上對(duì)管道設(shè)計(jì)流量進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)管道最小坡度；另一方面，結(jié)合現(xiàn)有污水提升泵站分布及使用情況，施行“一廠方案”式污水系統(tǒng)整體布局方案，并基于對(duì)“污水回用”因素的考慮，在管網(wǎng)規(guī)劃布置過(guò)程中最大限度地聯(lián)結(jié)和利用現(xiàn)有給水點(diǎn)和中水使用點(diǎn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，市政道路排水設(shè)施是城市道路建設(shè)的重要組成部分，其規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性對(duì)城市的宜居水平和建設(shè)發(fā)展具有重要的影響。新時(shí)期，相關(guān)管理部門(mén)和規(guī)劃設(shè)計(jì)單位應(yīng)充分了解市政道路排水設(shè)計(jì)存在的普遍性問(wèn)題，明確市政道路排水設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容和排水管道設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)采用針對(duì)不同道路進(jìn)行分類設(shè)計(jì)、加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)的微觀控制、重視排水設(shè)計(jì)的合理性和健全市政道路附屬設(shè)施設(shè)計(jì)等措施全面提升自身規(guī)劃設(shè)計(jì)水平，為我國(guó)城市道路建設(shè)工作的開(kāi)展提供更有力的支持。