淺談城市市政排水工程設計

寧克明

（深圳市新水環(huán)境工程技術有限公司，廣東 深圳 518000）

1 應注意的細節(jié)設計部位

圖1 排水構筑物回填示意圖

2 排水構筑物的回填

目前絕大部分的市政排水設計圖紙對于管道的回填都有清晰的說明和規(guī)定，但對于排水構筑物（檢查井、雨水口、其他附屬構筑物等）的回填卻很少有明確交代和清楚說明。其實，行車道下的排水構筑物回填是相當重要的，它直接關系到排水構筑物四周的道路平整質量。

若行車道下的排水構筑物回填處理不當，在道路工程完工通車使用一段時間后，排水構筑物井環(huán)、井框的四周很可能會因為密實度不夠，導致排水構筑物四周的回填土發(fā)生不均勻沉降等不良現(xiàn)象，從而造成機動車經(jīng)過時產生車輛跳車顛簸，對行車的平穩(wěn)性和安全性構成威脅。

對于排水構筑物的回填做法，現(xiàn)行國標圖集《排水檢查井》（06MS201－3）的總說明和《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》（GB 50268－2008）均有明確的規(guī)定，做法見圖1。

排水構筑物的回填做法涉及到回填材料、基坑開挖寬度等諸多工程量，所以，工程設計文件應在圖紙大樣或者排水設計總說明內，對排水構筑物的回填做法加以詳細注明和清晰說明，這樣一方面可以方便招標代理單位在招標清單中給予充分反映，避免出現(xiàn)清單漏項等重大失誤，另一方面可以起到提醒施工單位、監(jiān)理單位、質量監(jiān)督單位等工程實施單位注意的作用，從而盡可能減少質量問題發(fā)生的機會，保證工程建設質量。

3 新建排水管與原有排水渠箱的接口處理

新建排水管排入原有排水渠箱是排水接駁的一種常用方式，但對于接駁處理方式，目前許多工程圖紙只是在排水平面設計圖和排水縱斷面圖內注明接駁口的坐標位置、管底標高及管徑等控制性數(shù)據(jù)，而對于如何處理接駁口問題則沒有詳細交代，其實這是不全面的。

原有排水渠箱本身已是一個結構整體，處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。在對原有排水渠箱的墻身進行開鑿過程中，機械震動、開鑿操作等行為難免會對渠箱的原有結構產生一定的擾動和影響。所以，若不對渠箱接駁口采取技術措施進行處理，勢必會對原有渠箱特別是接駁口的結構安全和運作產生影響，從而留下事故隱患。故對于新建排水管接入原有渠箱的，不能簡單以水泥混凝土和水泥砂漿等常規(guī)方法進行封口處理，而應根據(jù)原有排水渠箱的結構特點，對排水管與渠箱之間的接口進行一定的加固補強處理，見圖2。

圖2 新建排水管與原有排水渠箱的接口處理示意圖

另外，對于結構是鋼筋混凝土的原有排水渠箱進行開鑿孔口施工時，應盡可能采用機械進行精確切割操作，避免人工錘擊開鑿，以盡可能減少對原有渠箱結構的影響。

4 壓力排水管接入原有排水井時的消力消能處理

隨著城市建設的不斷發(fā)展，城市各種大型過街隧道、行車隧道等立體交通設施不斷增多，需要設置排水提升泵井的地方也越來越多。通過設置排水提升泵井，把匯集于低點，無法依靠重力排放的排水統(tǒng)一強排至高位排水系統(tǒng)的做法經(jīng)常應用。

受周邊客觀條件的影響，經(jīng)排水提升泵井提升后的排水絕大部分是需就近排入周邊原有排水井的。但剛從壓力管噴出來的雨污水動能大、流速大、沖力大，若不加以處理，流速大的雨污水長時間直接沖刷排水井的墻身，勢必對排水井的井身造成損害，從而影響井身穩(wěn)定，所以對壓力排水管出水口采取一定的消力和消能措施是十分必要的，如圖3所示。

經(jīng)消力設施處理后的排水流速將大大降低，所產生的沖力也隨之大減，從而能起到保護排水井的目的。另外，對于需接入壓力排水管的新建排水井，應盡可能采用耐沖刷性能較佳的鋼筋混凝土結構排水檢查井，以提高防沖刷能力。

圖3 壓力排水管（不大于DN150）出水口消力消能處理大樣圖

5 排水管道近距離穿越排水涵洞（暗渠、渠箱）的保護措施

新建排水管以較小垂直凈距從排水涵洞（暗渠、渠箱）底部經(jīng)過是排水系統(tǒng)布置的常用做法。對于排水管道與排水涵洞（暗渠、渠箱）的最小垂直凈距，《室外排水設計規(guī)范》（GB 50014－2006）的附錄B規(guī)定：排水管道與排水涵洞（暗渠、渠箱）基礎底的最小垂直凈距為0.15 m，排水管道與明渠渠底的最小垂直凈距為0.5 m。

但在實際工程應用中，塑料排水管道若以小于0.5 m的垂直凈距從大型排水涵洞（暗渠、渠箱）下方穿越，又不加以特別保護的話，塑料排水管道很容易由于管頂豎向土壓力的變化而受損。因為，在進行管坑回填反復壓實施工過程中，上方大型排水涵洞（暗渠、渠箱）難免會發(fā)生局部的沉降和微小的偏移，而塑料排水管道作為柔性管道，管道的變形情況與管土共同作用息息相關。上方沉降和偏移均會造成下方塑料排水管的管頂豎向土壓力發(fā)生突變，對塑料排水管形成擠壓，導致管道結構發(fā)生變形甚至開裂，從而對排水管的正常運作產生不利影響，甚至留下事故隱患，影響排水系統(tǒng)的正常運作。

所以，排水管特別是塑料排水管道近距離（小于0.5 m）從大型排水涵洞（暗渠、渠箱）基礎底部經(jīng)過時，應對排水管道進行加設排水套管的保護處理措施。

6 設計參數(shù)取值

隨著城市的急速膨脹，城市化的不斷發(fā)展，市政道路兩側正以驚人的速度在硬底化、廣場化，以盡可能方便人流的匯聚，從而促成商業(yè)圈的形成。但另一方面，地塊大面積的硬底化卻對原有雨水系統(tǒng)的排放方式造成較大影響，導致地面的雨水難以直接滲入地下，大量的地表水積聚于路面，直接加重了原有市政排水系統(tǒng)的排放壓力，甚至形成“水浸街”（路面積聚大量雨水，短時間無法自動消除）等內澇問題。

筆者所在城市的個別市政道路和內街一到暴雨季節(jié)，就經(jīng)常會發(fā)生“水浸街”現(xiàn)象。這些“水浸街”的發(fā)生一方面嚴重影響了車輛的正常通行和行車安全，另一方面對周邊居民的人身和財產安全造成嚴重威脅。究其成因，“水浸街”的發(fā)生絕大多數(shù)與設計考慮不周、設計參數(shù)取值偏低因素有關，導致出現(xiàn)建成的市政排水系統(tǒng)效能偏低，無法適應現(xiàn)狀和將來發(fā)展需要。

所以，對于城市雨水系統(tǒng)的建設應該具有一定的超前意識，雨水設計參數(shù)應在結合遠期規(guī)劃目標的基礎上適當取較高值，切忌盲目套用通用數(shù)值。如雨水設計參數(shù)中的徑流系數(shù)Ψ取值可以考慮從目前常用的0.7提高到0.85～0.9，地面集水時間t1從常用的15 min提高到5～10 min，使市政雨水系統(tǒng)的設計流量具有一定的富余量，從而避免將來高度城市化后出現(xiàn)“水浸街”等內澇問題，再對原有市政排水系統(tǒng)進行重新擴容改造。

另外，規(guī)劃和水務等管理部門也應訂定相應的管理機制，把徑流系數(shù)這一類重要的排水指標納入管理中來，在規(guī)劃設計管理的各個環(huán)節(jié)中始終嚴格加以控制，從而避免由于地面徑流條件的改變導致市政排水系統(tǒng)排水能力不足問題的出現(xiàn)，從根本上杜絕“水浸街”等內澇問題的發(fā)生。

7 結束語

總之，市政排水設施的質量和安全是否安全可靠，將直接影響到廣大人民群眾生命財產安全和社會綜合效益。市政排水工程質量的影響因素是多方面的，既有客觀因素也有主觀因素，而施工管理無疑是非常重要的一個因素，因此要加強市政排水工程施工管理，建立健全質量和安全體系，從而實現(xiàn)工程項目管理科學化、規(guī)范化、制度化，最終提高市政排水工程施工質量。