城市市政排水工程規(guī)劃設(shè)計的研究

【摘要】城市排水對促進(jìn)城市規(guī)劃建設(shè)、加強城市污水處理、保障環(huán)境質(zhì)量等有著重要的現(xiàn)實意義與指導(dǎo)價值。文章中，結(jié)合自身多年來的從業(yè)經(jīng)驗與施工技術(shù)對市政排水管道施工存在的質(zhì)量通病、誤區(qū)等相關(guān)問題進(jìn)行了分析，并提出了先關(guān)參考性建議。以市政排水規(guī)劃的要求及工程設(shè)計為例，對市政排水規(guī)劃設(shè)計存在的問題進(jìn)行探析，并有針對性地提出幾點建議。

【關(guān)鍵詞】排水規(guī)劃；城市規(guī)劃；工程設(shè)計

1排水系統(tǒng)對城市道路的重要性

城市道路排水是城市道路設(shè)計的一個重要組成部分，高效的城市道路排水系統(tǒng)對于保證車輛的安全行使和交通通暢意義重大。城市道路排水系統(tǒng)一般由雨水井、沉泥井、過待排水管、排水檢查井和地下排水主干線組成。雨水井、沉泥井、過街排水管部分多數(shù)由道路主體施工單位完成，而排水檢查井和地下排水主干線部分工程量較大，多由排水公司施工。排水系統(tǒng)是一個整體的系統(tǒng)，無論誰施工，都必須保證各個井和管之間的無縫對接，保證水流順利被排除。排水系統(tǒng)對城市道路有著非常重要的意義：（一）大面積的降水會直接對地面道路產(chǎn)生影響，如直接沖毀路肩邊坡和路基；進(jìn)入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的水分可浸濕無機(jī)結(jié)合料處治的粒料層，使基層強度下降，瀝青面層出現(xiàn)剝落和松散；滲入路基內(nèi)部的水會使土基濕軟從而引起路基凍脹、翻漿或邊坡塌方、泥石流；水泥混凝土路面由于接縫多，從接縫中滲入的水分聚集在路面結(jié)構(gòu)中，在重載的反復(fù)作用下，產(chǎn)動水壓力，導(dǎo)致接縫附近的細(xì)顆粒集料軟化，形成唧泥，產(chǎn)生錯臺、斷裂等病害。（二）含水層的潛水，距地面較近，在重力作用會形成水分集中，造成路基局部損壞，影響路基的整體強度和水溫穩(wěn)定性，重者會引起凍脹、翻漿或邊坡滑坍，甚至整個路基沿傾斜基底滑動，水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。（三）如果水長時間作用于道路，會降低路面材料的強度，形成各種各樣影響交通的病害，如果水流進(jìn)入封閉性不好的道路內(nèi)部形成松軟土層，容易造成路沉陷；遇到易發(fā)洪水季節(jié)甚至?xí)_毀路基及周邊的附屬工程構(gòu)造物。因此，排水系統(tǒng)的設(shè)計，施工和養(yǎng)護(hù)一直是城市道路基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，而且是最基礎(chǔ)的部分。

二、市政排水規(guī)劃存在常見問題

2.1 市政排水工程規(guī)劃與城市用地豎向規(guī)劃、防洪規(guī)劃不相協(xié)調(diào)

2.1.1 城市用地豎向規(guī)劃，高程無法保證，排水工程設(shè)計不符合防洪要求按規(guī)劃新區(qū)的雨水規(guī)劃，在規(guī)劃區(qū)內(nèi)沒有設(shè)置雨水排撈泵站，所有道路或小區(qū)排水均按重力流的方式排放。采用重力流直接向河流排放的雨水管，只有其設(shè)計雨水管內(nèi)底高程高于內(nèi)江的某一潮位高程時，才能保證暴雨期且內(nèi)江漲潮至此潮位高程時的排水暢通。按防洪規(guī)劃，排水工程設(shè)計應(yīng)確保在內(nèi)江50年一遇的實測潮高3.9m時的排水安全。

某工程設(shè)計雨水按就近排放的原則，工程設(shè)計范圍的雨水管分3段（相應(yīng)分3個雨水排出口），各段的管道長度分別為480m、340m、980m。3個設(shè)計管段的最不利點雨水口的地面標(biāo)高分別為4.05m、4.07rn、4.05m，由于與內(nèi)江潮位相比道路設(shè)計路面高程相對較低，使各設(shè)計管段的最不利點雨水口的地面標(biāo)高與50年一遇的實測潮高3.9m的高差（壓力差）約為0.15m，與多年平均高潮位3.55m的高差（壓力差）約為0.5m，如果要保證最不利點在50年一遇的實測潮高或多年平均高潮位設(shè)計暴雨重現(xiàn)期為2年的情況下排水暢通不造成積水，設(shè)計雨水管無論采用壓力流或重力流設(shè)計均不可能達(dá)到要求。

可見，由于規(guī)劃區(qū)用地豎向規(guī)劃的地面高程太低，導(dǎo)致了排水丁程設(shè)計無法滿足防洪規(guī)劃要求，而防洪規(guī)劃中也沒有提出對排水工程設(shè)計可降低防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.1.2城市用地豎向規(guī)劃存在問題的原因分析

城市用地與道路，交通，地面排水，防洪以及項目建設(shè)的近期和遠(yuǎn)期的結(jié)合。局部與整體的協(xié)調(diào)等矛盾，只有通過用地合理的豎向規(guī)劃來解決。在規(guī)劃新區(qū)內(nèi)類似本工程的排水狀況尚存在，我們認(rèn)為其原因是，在規(guī)劃新區(qū)的規(guī)劃過程中，沒有做好排水工程規(guī)劃與城市用地豎向規(guī)劃。防洪規(guī)劃的協(xié)調(diào)，或者是僅考慮提高用地高程會增加土方工程的造價，而沒有考慮所在地區(qū)的重要性及排水不暢的后果，因為該市雨量充沛，降雨集中，多臺風(fēng)，臺風(fēng)帶來的暴雨強度大，對雨水排放不利。此外，應(yīng)對土方工程與排水工程的投資進(jìn)行比較。

2.1.3采用重力流和短管壓力流兩種方式進(jìn)行排水工程設(shè)計

對城市用地豎向規(guī)劃高程太低的存在問題，在設(shè)計評審中有關(guān)規(guī)劃部門答復(fù)不預(yù)調(diào)整，為了使排水工程設(shè)計在受條件限制的情況下盡可能合理，結(jié)合本工程特點，我們雨水設(shè)計中對各管段的水力計算處理為：管段起點至最不利點按重力流設(shè)計，最不利點至出水口在設(shè)定相對合理的安全潮位下按短管壓力流設(shè)計。安全潮位是指當(dāng)內(nèi)江潮位不高于此高程時，設(shè)計雨水管段能在滿流的情況下以壓力流的形式排水，并可保證排水暢通。計算結(jié)果：

第1段管道總長L為480m，最不利段管道L為120m，安全潮位3.05m。

第2段管道總長L為340m2.65m。

第3段管道總長L為980m2.65m。

最不利段管道L為260m，安全潮位最不利段管道L為640m，安全潮位這樣的處理方式雖然達(dá)不到規(guī)劃新區(qū)50年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求，但與每一設(shè)計管段全部按重力流排放形式設(shè)計的雨水管相比，安全性得到了提高，當(dāng)然在同樣的設(shè)計坡度下，由于加大了管徑，也就增加了工程造價（本排水工程造價增加了13%）。當(dāng)出內(nèi)江潮位高于設(shè)定的安全潮位同時下暴雨（暴雨重現(xiàn)期為2年）時，最不利附近區(qū)域會出現(xiàn)排水不暢的情況，要解決這一問題，應(yīng)在規(guī)劃新區(qū)內(nèi)適宜的位置設(shè)置排澇雨水泵站。

2.2 污水管網(wǎng)規(guī)劃中豎向高程和污水提升泵的設(shè)置站缺乏合理性，系統(tǒng)性的論證

工程實例：某市新開發(fā)城北區(qū)，規(guī)劃面積約13km2，規(guī)劃污水排放量44300m3%/d，在規(guī)劃區(qū)內(nèi)污水主干管末端設(shè)置了一座規(guī)模40000m3%/d的污水提升泵站，即規(guī)劃區(qū)內(nèi)的大部分污水需經(jīng)泵站提升后才能排至污水處理廠。

2.2.1污水管埋深不合理存在的問題

按原污水提升泵站設(shè)置的位置進(jìn)行本工程設(shè)計污水管道埋深llm—15m，的長度約為路線長的50%，且排水坡度與道路坡度相反，出現(xiàn)了如下不利于工程建設(shè)的問題：

（1）按國家鋼筋硅管的使用標(biāo)準(zhǔn)，一般Ⅱ級管可達(dá)到最大覆土為9m，塑料排水管超過8m覆土后也不能選用，因此，需采用暗渠形式排水，與采用管道相比，由于埋深太大，暗渠施工周期長，增加了施工的不安全因素

（2）工程造價較高：根據(jù)某工程的地質(zhì)報告，此路段上除局部為d約lm的殘積土外，從高程l00m—130m的范圍均為灰?guī)r，管渠埋深太大，造開挖回填土石方量大。

（3）泵站原選址位置現(xiàn)狀地面標(biāo)高129m—132.5m則泵站的進(jìn)水池開挖d為17m—20m，泵站的建設(shè)投資相對較高。

結(jié)語； 排水系統(tǒng)的質(zhì)量好壞，直接影響市政道路的質(zhì)量。在城市道路排水施工中，必須將其作為一次性的工程來實施。因為地下工程的改造會耗費更多的成本，更關(guān)鍵的是它會給人們生活帶來更多的不利。提高排水管道的施工質(zhì)量，應(yīng)從管道質(zhì)地，施工工藝，管道接口等多個環(huán)節(jié)入手，保證城市排水系統(tǒng)長時間正常高效的運轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭丞.城市排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計[J].交通科技與經(jīng)濟(jì).2011，（02）

[2]溫金祥《論述市政排水管道工程施工質(zhì)量通病的防治》[J].廣東科技.2006（3）.