市政道路工程排水管道設計要點

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［摘要］文章先分析了市政道路排水系統重要性，隨后介紹了市政道路工程排水管道施工設計要點，最后介紹了市政道路工程排水管道設計要點，包括排水流向、斷面設計、管徑設計、檢查井結構設計、雨水口布置、設置預留支管、合理設計排水口、專業協作設計，希望能給相關人士提供有效參考。

［關鍵詞］市政道路；排水管道；設計要點

市政工程中的排水管道設計工作從各個細部設計到整體方案推出，都需要保持嚴謹性、科學性與合理性，有效得到合理的設計成果，屬于一種較為細致的工作。單純按照依葫蘆畫瓢和千篇一律的機械設計方式，無法得到理想設計成果。排水管道設計質量還會受到相關設計人員綜合水平、經驗積累以及負責程度等因素影響，為此相關工程設計，需要在保證滿足具體功能和規范要求基礎上合理設計。

1市政道路工程排水系統重要性

市政道路工程中的排水系統具有重要作用，可以保障整個道路的順暢通行。排水管道系統能夠針對地面道路起到良好的防護功能，假如管道施工設計中產生某種問題，便會影響雨水的順利排放，阻礙城市道路交通。因為道路被長期浸泡，不但影響行人正常通行，同時還會破壞整個路基，降低道路整體承載力，嚴重情況下還會產生坍塌問題。合理設計市政道路排水系統還可以保障周圍建筑和路基安全性，水滲透至道路結構內，容易威脅道路安全和質量，影響道路結構穩定性。假如路面表面積較大，容易影響周圍其他設施和建筑，由于無法及時排出水，導致其滲入路面，影響周圍建筑安全和土壤安全[1]。

2市政道路工程排水管道施工設計要點

在市政道路工程的排水管道施工中需要重點關注以下質量要點：第一是合理控制原材料質量。因為排水管道施工涉及磚頭、水泥、砂石和管材等材料，為此在砂石材料進場中需要細致檢測砂石材料內部雜質以及含泥量，避免直接在河床中挖取雜質和泥量超標砂石充當混凝土粗細集料。確保碎石壓碎值、砂細度模數、針片狀含量滿足指標要求。水泥材料應用中需要對相關物理性能指標實施全面檢測，合理應用水泥材料，檢測磚頭抗壓強度。針對排水管材，為進一步減少浪費，保障工程質量，需要選材人員按照設計要求，減少材料不適用現象，盡量選擇正規廠家生產的排水管材，形成質量報告以及合格證書，確保所用材料滿足具體規范要求和設計標準。進入施工現場后，應該對管材質量、外觀實施全面檢測，包括裂縫和平整度等，確保其滿足規定要求。第二是加強挖掘溝槽質量控制，對溝槽斷面、塌方以及溝槽泡水等問題實施合理控制，優化提升管道安裝質量[2]。

3市政道路工程排水管道設計分析

3.1排水流向設計

排水流向設計主要包含道路豎向和規劃方案，但因為投資和地形等因素的影響，大部分項目道路對應豎向設計普遍存在不符合規劃要求的問題，從而使道路排水設計流量和規劃方向不符。前期階段需要對整體設計規劃實施綜合對比、復核，發現不一致狀況后，需要再準確判斷按照排水流向設計基礎上，鋪設管道工程需要投入多少，是否需要額外設置泵房、選擇倒虹吸以及反坡深埋等處理措施。此外，聯系工程建設工期、成本造價以及后續穩定運行狀況等方面，實施綜合比較分析。假如工程建設代價相對有限，可以直接根據規劃流向實施合理設計，具體規劃工作涉及整個空間區域內的排水組織流向，如果對其中任意道路排水流向進行貿然改變和調整，容易威脅整個空間排水路徑，形成管徑變化，往期工作經驗不足設計者未能深刻意識到各種問題，導致后續設計中出現疏忽，考慮不完善，從而產生其他關聯排水管道對應管徑過小、過大等問題，甚至整個空間內的排水系統全面脫節，產生各種連鎖性問題[3]。如果工程代價較高，可以在綜合考慮重力流排放基礎上，聯系道路豎向狀況，對排水組織出口以及具體流向實施合理調整。對設計方案整體可行性實施系統分析后，需要和規劃部門以及建設單位進行順暢對接，設計規劃部門需要立足于區域出口和組織流向等方面實施合理調節。明確分析方案的可行性后，和規劃部門以及建設單位實施順利對接。主要目的是立足于區域內整體排水組織流向層面系統分析，判斷整體影響程度，在確定后實施規劃調整，預防排水系統出現下變上不調以及系統后期混亂問題。

3.2斷面設計

排水管道中的雙側和單側規劃設計中，需要率先對整體布置規劃狀況實施調查核實，把其當成合理參考，進一步聯系道路整體路基寬度以及兩邊地塊性質和道路后續應用維護等內容實施綜合考慮分析，進一步優化設計道路斷面，如下圖1所示。如果針對管道布置僅根據初期規劃，圖方便，未能聯系實際狀況進行綜合分析，容易產生各種不實用且低質量設計。

3.3管徑設計確定

一些剛入行的設計人員在開展排水管道設計工作中普遍會遇到以下問題，即沒有畫錯匯水面積，中途各個計算環節也沒有其他問題，排水管道設計中的道路雨水管是DN1000mm，但卻存在其他道路某一DN2000mm管徑的雨水管會和此次道路中的管道系統進行連接的現象。產生上述問題的主要原因是設計人員未能認識到排水工程屬于系統工程，最初只是進行簡單切割設計。按照整體匯水量合理設計道路管徑，按照地形圖整體設計對整體匯水面積實施合理劃分，聯系經驗總結準確計算降雨量，逐段實施管徑設計，整體發展過程沒有任何問題。但容易忽略其中部分因素，例如此次道路對應排水管道除工程范圍內對應匯水之外，是否存在轉輸其他道路匯水的需求，這也是我們所說的轉輸流量。假如產生該種問題，則設計管道便是區域排水核心干線和主管，需要設計人員針對周圍路網相關排水設計信息資料實施全面采集，合理規劃道路豎向路網，創新區域排水規劃，從較大區域范圍內科學分析排水組織流向，進一步把轉輸力量融入此次道路匯水流量內，合理設計管徑參數[4]。

3.4檢查井結構設計

檢查井在排水管道工程中發揮著重要作用，屬于一種不可分離的附屬構筑物，整體結構形式以磚砌混凝土為主。因為工程成本造價、工期、地方標準以及地方習慣等因素影響，普遍統一選擇磚砌結構形式進行施工，而在近幾年發展中，開始傾向于統一應用混凝土結構。對于檢查井整體結構設計，需要對整體應用環境和鋪設位置進行重點分析、合理應用、科學分類，禁止一概而論。人行道下因為整體荷載較輕，對于檢查井的結構設計強度沒有太高的要求，普遍很少產生人行道下方檢查井損傷和塌陷等問題，為此可以直接選擇磚砌結構進行檢查井施工，符合具體要求，進一步節約工程投資。車行道下方通常需要承擔較大荷載以及各種潛在施工質量影響，導致馬路陷阱問題增加，對應影響因素較為多樣，其中檢查井的施工質量以及結構強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置為磚砌結構具有較強可行性，但聯系往期工程經驗分析，還是選擇混凝土結構施工的效果更好，保障更強[5]。

3.5合理布置雨水口

結合室外排水設計相關標準規范要求分析，雨水口間距盡量控制在20~50cm之間，比如某個城市中的基礎習慣便是根據20m的間距實施設計布置，并以單篦式為主。按照該種間距進行設計，盡管從規范層面沒有任何誤差，但其中存在某一問題，即雨水口主要經過檢查井和市政雨水核心管道連接的，如果將間距設置為20m，則需要設置較多的暗井以及雨水檢查井，如果選擇單側布管方法，還需要設置各種穿路過街管，整體節點增加，擴大了施工復雜度，擴大質量控制點。此外，因為雨水管道普遍安設于機動車道當中，檢查井也應該在車道內進行設置，從而影響路基安全系數和整體性。為此在后期設計中，需要對雨水口對應間距分布進行合理調整，整體間距設計按照40m的基礎原則，設計為雙篦形式。具體調整原因主要包括下列幾點內容。第一是工程所在空間為山地城市，道路縱坡相對較大，縱向水流超出橫向，展現為某種投影拋物線形狀，按照標準規范要求可以進一步增加雨水口間距。從功能層面進一步減少因為和雨水口連接所設置檢查井數量，進一步提升整個路基完整性。綜合考慮美觀性、協調性和統一性等影響因素，可以按照等間距設計的基礎原則，針對道路中的雨水口、變坡點以及低洼部位需要實施加密設置。發展到目前為止，按照上述標準設置的雨水篦子道路整體應用狀況較好。

3.6設置預留支管

排水管道設計中的預留支管主要為地塊服務，用來采集遠期道路和現有道路周圍的污水以及雨水，能夠順著主管順利排出。不同設計單位初步形成十分相近且統一的支管預留管徑和間距標準，例如針對其中的雨水管徑可以按照DN500mm標準進行設計，而污水排管可以根據DN300mm進行設計，管道預留間距需要根據80m以及40m標準實施合理設計，相關設計人員于設計活動中普遍習慣相關設置原則，并默認應用這原則，未能進行充分思考。盡管從表面看起來，預留支管相對簡單，但需要綜合考慮各種項目元素影響，第一是道路兩側如果存在水量集中匯入點，以及預留支管管徑是否符合具體流量要求。第二是道路兩側用地的規劃性質，如果是景觀用地的山林綠地，道路工程以大填大挖為主，預留污水支管間距無需過于密集，可以直接不進行設置。第三是道路與河道水系平行緊貼的，匯水不會流入道路對應管道系統內，此段道路也無需額外設計預留支管。第四是如果現場擁有明確雨水混入點，判斷設計中是否需要增加設置各種預留支管，并合理調整預留位置。

3.7合理設計排水口

盡管從表面看起來，道路對應排水口管道無需進行過多研究，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，對應設計工作也是直接利用簡單的就近排入某路和某河流當中，沒能形成明確設計圖紙。這也是經常被忽略的設計內容，考慮不全，為此需要在后續設計中進行合理補充，比如單純結合道路紅線范圍對應排水設計，末端出口實際上排入大溝以及河道等需要進一步延長管道鋪設距離，長達上百米，短僅有幾十米，大部分單位沒有考慮相關設計內容，從而產生斷頭排以及斷頭管等狀況。部分負責施工單位通常會主動提出建議，大部分設計都是怎樣出，便在現場怎樣操作。最后產生理論和實際不符問題，無法順利排出管道水，實際排出量較小，高填方段對應排出口直接甩出，沒有任何抗沖刷以及消能措施，或排出口對田地直接沖刷等不妥當以及不合理狀況。排水工作屬于一項系統工程，無法一步到位。為此在設計排水出口過程中，需要綜合考慮遠期發展目標和近期發展目標實施，特別是近期周邊排水體系缺陷條件下，應該綜合考慮各種近期排水處理影響，保障設計工作的完整性，避免出現半成品。

3.8專業協作設計

排水管道設計同樣涉及不同專業的交叉作業以及配合工作，不同專業之間需要形成良好協作意識，如果依據前期設計標準，容易導致后期出現各種無法處理的施工問題。比如在工程設計中，因為人行道寬度較小，管道分布相對緊湊，通常會產生管道和標牌以及路燈等基礎設施沖突等問題，為此在兩種專業設計中，需要與前期階段實施全面對接，或利用管道保護以及繞行措施，不然在管道結束鋪設工作后，在較為不利狀況下容易產生返工問題。除此之外，因為不同專業之間的差異性，項目管線設計工作普遍是通過不同專業人員實施不同管道井位設置的，除了需要聯系橫向空間布置需求進行考慮之外，還存在一種經常被忽略的內容，即不同管線對應預留支管是否和其他管線檢查井形成任何沖突。如果幾種類型管線設計人員沒能合理實施前期對接溝通，則會導致后期產生不同類型管線交叉問題，以及預留管和檢查井的縱橫部位沖突狀況，上述問題普遍是同側設置管道方便調整，可以有效避免，但過街管道只有在施工中才能發現問題，部分條件下，設計單位會以建設單位沒能做好施工順序組織規劃和提前熟悉圖紙設計為由進行責任轉嫁。但項目管線設計者也存在一定責任，屬于設計中考慮不足以及未能進行查缺補漏。為此需要設計人員提高重視程度，針對相關排水管道實施優化設計，保障整體設計質量，指導后期科學施工建設。

4結語

綜上所述，通過全面總結梳理排水管道設計相關經驗，為后續工程設計提供有效參考。為此需要相關工程設計人員在各個工程設計中進行積極分析和思考，總結各種問題因素，吸收往期設計項目的缺陷和不足，預防再次出現類似缺陷問題。提升工程設計針對性，優化設計質量，不斷擴展設計思路，保障項目設計合理性，提高整體設計水平，保障最終設計成果適用性，同樣是各個工程技術人員主要責任目標。

參考文獻

[1]周曉江，楊光杰.市政道路給排水優化設計研究[J].建材與裝飾，2020（15）：241，243.

[2]丁寅佳，徐鑫.市政道路工程中排水管道施工管理與技術要點分析[J].居舍，2019（34）：73.

[3]沈昆，白灰.市政道路排水管道工程設計及思考[J].工程建設與設計，2019（17）：89-91.

[4]袁嬌如.淺談市政道路排水管道改造設計要點[J].安徽建筑，2018，24（5）：303-304.

[5]余孟銘.淺析市政道路排水管道工程施工質量要點控制[J].安徽建筑，2018，24（5）：181-182.

作者：楊永亮 單位：安徽省建設工程測試研究院有限責任公司