淺析市政道路排水主要影響因素及優(yōu)化設計

梅子鯤

（中鐵合肥建筑市政工程設計研究院有限公司，安徽 合肥 230041）

近年來，隨著生活質(zhì)量的提高，人們對城市建設中各種影響城市面貌的設施建設要求也進一步提升。隨著汽車在生活中的普及，人們對道路的使用要求也逐步提升，尤其是雨季，若道路積水嚴重，將嚴重影響著人們的出行，也會對汽車安全行駛造成威脅，增加交通事故的概率，對人們的生活產(chǎn)生較大的影響。過多的道路積水時間不僅會影響城市的美觀，還會影響道路的使用壽命。 因此，我們需要不斷優(yōu)化設計方案，借鑒國內(nèi)外先進的設計經(jīng)驗和方法，建設市政道路排水系統(tǒng)。增強市政道路排水系統(tǒng)的建設強度，通過最優(yōu)方案的建設，優(yōu)化排水系統(tǒng)，減少道路積水，延長道路使用壽命。

1 市政道路排水設計的作用及影響因素

1.1 作用

市政道路排水設計的主要目的是安全順暢排除城市道路中的雨污水，實現(xiàn)車輛的正常運行，便利人們的生活。高標準的市政道路排水設計可延長使用時間、減少道路維護成本。排水設計包括排水管系統(tǒng)、廢水收集與處理系統(tǒng)，排水管主要是負責收集與輸送廢水與污水，廢水收集與處理系統(tǒng)則根據(jù)排水差異性對象，通過對廢水和污水的有效處理，確保其符合排放標準，并排入水體或土地。市政道路排水系統(tǒng)需要根據(jù)路面與使用特性進行針對性設計，保證路面耐用性，降低路面的濕滑性，保證交通順暢，避免路面排水不暢對交通及周圍環(huán)境的影響。

1.2 影響因素

影響市政工程給排水系統(tǒng)的因素，包括材料、施工方式、施工質(zhì)量、排水管網(wǎng)規(guī)劃、設計方案等。在排水工程設計和排水管網(wǎng)規(guī)劃中，土地面積與管道鋪設緊密結(jié)合，排水設計與城市垂直規(guī)劃相結(jié)合。如果在設計時道路排水管直徑和坡度較小，則不考慮垂直設計：路網(wǎng)和地形，并且不合并該區(qū)域現(xiàn)有或在建的道路排水系統(tǒng)，會使其產(chǎn)生與相交道路的排水管道無法接入的情況。市政道路排水工程復雜，需多部門協(xié)調(diào)作業(yè)。在設計時，需要根據(jù)道路服務面積、管道最小設計坡度、綜合徑流系數(shù)、等計算道路排水需要的管徑及規(guī)模。要考慮路面雨水的排放，還要考慮道路兩側(cè)排水收集的便利性，合理布置排水管線和溝渠，避免路面積水現(xiàn)象。建設與管理理念的先進性也是影響因素之一，設計時缺乏前瞻性思維，部分排水管線建設與規(guī)劃納入不合理，導致重復建設的現(xiàn)象一致存在，浪費了市政資源，也造成人們出行不便。隨著科學技術的發(fā)展，各種先進工程建設方法在建設中的應用越來越多，市政道路排水工程的建設步伐，需要根據(jù)城市發(fā)展的速度與科技發(fā)展的步伐及時更新，避免使用滯后的工程建設方法，導致道路排水不暢影響人們的出行。另外，排水體制也需要根據(jù)現(xiàn)場需要合理選擇，道路排水系統(tǒng)建設的總投資與維護管理也需要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況而定。在進行道路排水施工建設時，需要注意材料的使用必須根據(jù)設計要求，選擇價廉質(zhì)優(yōu)的管材施工，保證施工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

2 市政道路排水設計優(yōu)化

2.1 管材優(yōu)化

管道材料是影響排水工程質(zhì)量最基本的因素。目前，市場上各種管道材料充斥市場，價格高低不等，質(zhì)量參差不齊，類型多種多樣，有插接式鑄鐵管，鋼筋混凝土管，新型復合材料管材，各種材料特點各異，需要根據(jù)工程自身特點,如地質(zhì)條件、使用年限、管徑需求等各種因素選擇適當?shù)墓艿啦牧希瑵M足道路排水系統(tǒng)使用與設計要求。一般鑄鐵管較常用，它具有耐腐蝕，運行安全，維修方便的優(yōu)點，但價格偏高不宜大量使用。鋼筋混凝土管具有工藝成熟、耐久性好的特點，適合使用的范圍較廣泛，價格便宜，性能穩(wěn)定，一般大型排水項目系統(tǒng)多選用鋼筋混凝土管。HDPE 是一種新型復合管，具有強度高、剛性好、重量輕、抗腐蝕性能好、耐腐蝕等特點。

2.2 優(yōu)化排水管規(guī)模

市政道路排水管規(guī)模計算應根據(jù)道路排水服務面積、人口密度、結(jié)合城市規(guī)劃、道路最小縱坡等因素進行綜合考慮，精確計算出排水管徑與規(guī)模，有轉(zhuǎn)輸排水需求時，則應考慮轉(zhuǎn)輸流量。一般道路最小縱坡大于3‰，在城市道路落差較大的地域，還需增加相應的縱坡值。管道坡度選擇應結(jié)合道路縱坡，在滿足排水流量需求的前提下使得管徑選擇更加合理。道路雨水重現(xiàn)期根據(jù)地區(qū)性質(zhì)、城鎮(zhèn)類型、地形特點和氣候特征等因素綜合考慮。道路綜合徑流系數(shù)應按地面種類加權平均計算。總之，對于排水管道規(guī)模的優(yōu)化設計，需要根據(jù)工程實際情況，合理選取服務范圍、重現(xiàn)期、綜合徑流系數(shù)等參數(shù)值，確定管道最小縱坡，管道最大流速，管道輸送流量等，使管道規(guī)模設計達到最佳。

2.3 優(yōu)化路基排水

路基是市政道路工程的基礎，路基質(zhì)量與市政道路的耐久性直接相關。市政道路路基排水方案設計時，應考慮的主要因素有路基材料、路基底層結(jié)構、當?shù)厮馁Y料、排水系統(tǒng)的承載功能、排水運行的順暢性等因素。路基材料、路基底層結(jié)構是路基施工的基礎，設計時應把它作為第一要素進行考慮。根據(jù)排水設施使用的環(huán)境與路基底層構造，選用合適的設計方案和施工材料，是做好路基排水施工的基礎。其次，設計人員需要根據(jù)施工地的歷年降雨數(shù)據(jù)，充分考慮排水施工的效果與年或者季節(jié)排水量，根據(jù)這些數(shù)據(jù)靈活調(diào)整設計方案，以適應當?shù)氐臍夂蛞蟆Ｗ詈螅姓缆肥┕ば枰c其他施工如線路施工、交通施工等因素綜合考慮，以符合城市的整體規(guī)劃要求，確保項目建設符合一段時間的功能要求，避免因重復施工造成的資源浪費。此外，對于濕度較大的路基，需要待其晾曬工作結(jié)束后再行施工，避免路基施工質(zhì)量差，確保路基堅固。如果不能干燥，必須采取其他措施，如吊索和擠壓，以安排垂直和水平排水溝，收集路基排水和排水路基。

2.4 優(yōu)化路面排水

一般南方多雨的季節(jié)是對道路排水性能的最佳考驗方式，雨水排放不通暢，不僅會造成路面積水，影響美觀程度，還會造成車輛行駛速度緩慢，防滑性能下降，車輛打滑的現(xiàn)象，引起交通不便，嚴重的積水還會影響車輛通行，造成車輛熄火、交通事故等現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此，路面的排水性能是排水設計的重點內(nèi)容。路面排水設計可分為兩部分：道路內(nèi)部排水和路面排水設計，兩者的設計同等重要。道路表面排水設計主要目標是快速排路面與路肩的降水，可使用單坡、雙坡排水等方式，寬闊的道路一般采用雙坡排水，以確保水可以進入主管道。在進行設計時，需要進行綜合考慮，結(jié)合當?shù)氐慕邓繑?shù)據(jù)、暴雨強度、降雨重現(xiàn)期、徑流系數(shù)等進行設計，減少深埋，確保最大降水量時的雨水可以及時地排除。并充分考慮路面內(nèi)部排水設計，降低道路積水對路面內(nèi)部管路與結(jié)構產(chǎn)生的破壞，降低排水效果。

2.5 優(yōu)化綠化帶排水

綠化帶在城市景觀中起到美化城市的作用，若綠化帶積水嚴重，也會嚴重影響城市美化效果，重復施工現(xiàn)象造成資源浪費，因此，在進行綠化帶設施時，需要根據(jù)區(qū)域的實際情況，結(jié)合城市的總體設計綜合考慮設計方案。在優(yōu)化綠化帶的設計方案中，可以使用礫石盲溝法和海綿設計方法。礫石盲溝法的設計需要劃分中央綠化帶，使用滲透性差的黏土以避免水進入路基，并在綠化帶的中心區(qū)域布置礫石盲溝。土壤的高度與盲溝的頂部一致。確保井和礫石盲溝有效連接，水從盲溝通過垂直斜坡的斜坡倒入井中。海綿設計是根據(jù)下雨時蓄水，需水時放水利用的理念設計的，遵循生態(tài)優(yōu)先的原則進行設計。在保留傳統(tǒng)排水管道設計的同時，將綠地設成下凹形式，并在下凹綠地設置溢流井，使道路與人行道的水進入下凹綠地，充分讓水滲入地下，將水滯留凈化，減少地下水體的污染，并將超量雨水排入城市排水管網(wǎng)，減少雨水積留。

3 結(jié)語

總之，在進行市政道路排水系統(tǒng)的設計時，設計人員需要綜合考慮各種因素，確保設計合理可靠，確保區(qū)域無積水現(xiàn)象的發(fā)生，為交通順暢、行車安全、城市美觀提供基礎，實現(xiàn)我國交通事業(yè)的良好發(fā)展。