淺談丘陵地區(qū)市政排水管道的設(shè)計(jì)思路

李磊LI Lei

（中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，成都 610081）

（Southwest Municipal Engineering Design &Research Institute of China，Chengdu 610081，China）

0 引言

近些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，居民生活水平的不斷提升，城市化進(jìn)程的不斷加快，配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況成為了評價(jià)城市發(fā)展水平的重要標(biāo)志。市政排水管道是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)當(dāng)中的重要組成部分，排水管道的建設(shè)對于城市水污染治理、防洪排澇等方面具有重要的意義。丘陵地區(qū)具有地形復(fù)雜、落差較大、水文地質(zhì)情況復(fù)雜等特點(diǎn)，增加了排水管道的設(shè)計(jì)難度。對于依靠重力流排水的雨、污水管道而言，則必須結(jié)合丘陵地區(qū)特點(diǎn)及實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，為保證丘陵地區(qū)管網(wǎng)建設(shè)后具有良好的運(yùn)行效果，排水管道的設(shè)計(jì)思路就顯得尤為重要。

1 丘陵地區(qū)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)

1.1 丘陵地區(qū)地形地貌較為復(fù)雜，其特點(diǎn)為山丘連綿，崗拗交錯，此起彼伏，山嶺迂回曲折，嶺低脊寬，山坡較緩，丘谷相對高差下大，重丘區(qū)與山區(qū)不易劃出明確界線。這些因素增加了雨、污水管道的平縱設(shè)計(jì)難度，排水管道在設(shè)計(jì)過程中會出現(xiàn)倒坡段較多、局部埋深過深等問題。

1.2 丘陵地區(qū)水文地質(zhì)情況較為復(fù)雜，基巖一般埋藏較淺，頂部常直接裸露，風(fēng)化一般嚴(yán)重，有時(shí)表層為殘積物覆蓋，谷底堆積有較厚的洪積物、坡積物或沖積物有時(shí)還有淤泥等，在邊緣地段常堆積有結(jié)構(gòu)松散的新近堆積物。丘陵地區(qū)地下水的分布較復(fù)雜，一般丘頂部分無地下水，邊緣和谷底常有上層滯水或潛水型的孔隙水。因此丘陵地區(qū)地基，具有不均勻性和場地不穩(wěn)定性兩個方面的特點(diǎn)。以上情況給雨、污管道開挖及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)增加了一定難度，如不均勻沉降情況的出現(xiàn)極易造成排水管道的斷裂。

1.3 部分丘陵地區(qū)的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為薄弱，缺乏整體的規(guī)劃和建設(shè)，雨水工程、污水工程和防洪工程并沒有進(jìn)行有效的結(jié)合，在建設(shè)中隨意性較大。在很多地方，排水系統(tǒng)較為混雜，很多排水管道沒有出路或隨意混接，支管和干管沒有較為完整的結(jié)合，下游的過水能力較差，汛期時(shí)期很容易發(fā)生積水的堆積，無法正常排水，出現(xiàn)檢查井溢水、片區(qū)積水。

2 丘陵地區(qū)的市政排水設(shè)計(jì)思路

2.1 雨污水排放量設(shè)計(jì) 隨著城市人口的增加和城市工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，城市的用水量也在不斷增加。另外，山區(qū)的特殊地形，灰塵較大，導(dǎo)致居民在生活的過程中，灰塵較大，淋浴、洗衣等用水較平原城市增加更多，必然導(dǎo)致人均的排水量增加。因此在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該結(jié)合山區(qū)的具體情況，山區(qū)丘陵地區(qū)中小城市排水量宜按目前大中城市水平考慮，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐挠盟空{(diào)查數(shù)據(jù)最終確定污水排放量；雨水排水量的確定應(yīng)根以當(dāng)?shù)乇┯陱?qiáng)度公式為基礎(chǔ)，再結(jié)合當(dāng)?shù)芈访媲闆r確定徑流系數(shù)最終計(jì)算得出雨水排放量。排水量確定后，結(jié)合管道設(shè)計(jì)坡度最終確定排水管道管徑。

2.2 管道平縱設(shè)計(jì) 丘陵地區(qū)地勢起伏較大，排水管道平面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分結(jié)合自然地形，盡量保證順坡排水，減少倒坡排水帶來的管道壅水問題。丘陵地區(qū)部分地段污水管道的豎向設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)在滿足規(guī)范最小埋深的前提下，充分結(jié)合地塊排水用戶的排水高程，選擇切實(shí)可行的施工方式，盡量減小管道的埋設(shè)深度，從而在保證污水管道功能的情況下達(dá)到節(jié)約工程投資的目的。

2.3 管道基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工方式的選擇 丘陵地區(qū)管道基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)具體情況選擇管道基礎(chǔ)，從而節(jié)約工程投資。根據(jù)以往丘陵地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)，在挖方地帶管徑≤d600mm 的管道基礎(chǔ)可采用素土基礎(chǔ),管徑≥d800mm 的管道基礎(chǔ)采用素混凝土基礎(chǔ)；在填方地帶，鋼筋混凝土基礎(chǔ)是較為理想的選擇，有利于保證管道建設(shè)和運(yùn)行的平穩(wěn)性，保證排水的暢通性。如遇到不良地基段，需結(jié)合實(shí)際情況考慮換填措施。在具備開挖條件的工程區(qū)域，優(yōu)先考慮開挖施工方式可有效節(jié)約投資；不具備開挖條件管段，則考慮采用拖拉管、頂管等非開挖方式，保證排水管道設(shè)計(jì)具有可實(shí)施性。

2.4 排水檢查井間距設(shè)計(jì) 丘陵地區(qū)的排水檢查井設(shè)計(jì)是整個設(shè)計(jì)中較為重要的一部分，主要涉及到填方和挖方之間的交接問題。在設(shè)計(jì)的過程中，檢查井的設(shè)置除滿足相關(guān)規(guī)范要求外，還需在交界斷面處設(shè)置排水檢查井，否則在日后運(yùn)行的過程中，填方段易發(fā)生沉降沉降，而挖方段沉降較小,這樣排水管道因?yàn)椴痪鶆虺两翟斐蓴嗔?，管道漏水，影響排水管道的使用?/p>

3 丘陵地區(qū)排水管道設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)及解決方法

3.1 排水管道裂縫、淤積問題設(shè)計(jì)處理 排水管道出現(xiàn)裂縫和淤積的問題大多與排水管道自身的質(zhì)量問題有關(guān)，如果建設(shè)的過程中，選用的材料不符合相關(guān)的質(zhì)量要求或由于地質(zhì)原因發(fā)生不均勻沉降，那么在經(jīng)過人壓或者車輛碾壓之后，將會出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，影響管道的排水的正常運(yùn)行。在設(shè)計(jì)的過程中為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)該對排水管道的周圍進(jìn)行石灰土的回填，同時(shí)使用水泥砂漿、水泥混凝土等常規(guī)方法進(jìn)行封口處理。

3.2 雨水管道出水口設(shè)計(jì)處理 為了適應(yīng)丘陵地區(qū)的特殊地貌，在設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)采用淹沒式出流的雨水排放口形式，即出水口低于水體水位。由于山區(qū)的水壓較低，山區(qū)內(nèi)的水流速度較低，管道的排水能力也相對降低。這種設(shè)計(jì)在豐水期，容易出現(xiàn)內(nèi)澇情況，對生產(chǎn)和生活的負(fù)面影響很大，同時(shí)會導(dǎo)致出現(xiàn)管道下游河水倒灌、淤泥無法及時(shí)清理導(dǎo)致管道淤塞的情況。針對這種情況在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該對以下幾個方面給予關(guān)注。首先，在城市坡度較大的地區(qū)，建議采取平篦雨水口方式進(jìn)行收水，雨水口則應(yīng)該在管道上游布置，在下游應(yīng)該增加出水口的設(shè)計(jì)數(shù)量，從而保證正常的排水。其次，有些山區(qū)的排水出水口低于河流水位，因此拍門的設(shè)計(jì)十分必要，可以有效避免河水的倒流及管道的淤塞。

3.3 污水管道沉積問題的設(shè)計(jì)處理 在丘陵地區(qū)由于特殊的地形條件及面源污染，管道中經(jīng)常會出現(xiàn)大量的沉積物，這些沉積物會影響整個管道的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)，會導(dǎo)致堵塞和排水不暢。對于這種情況，在設(shè)計(jì)的過程中就考慮分段設(shè)置沉泥井，同時(shí)在日常的維護(hù)中，也應(yīng)及時(shí)進(jìn)行管道的清淤及沉泥井的清掏，保證管道內(nèi)部清潔，減少淤積物對于整個管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的影響，使設(shè)計(jì)具有前瞻性。

4 總結(jié)

丘陵地區(qū)地形地貌、水文地質(zhì)有其顯著的特點(diǎn)，其排水管道的設(shè)計(jì)必須具有針對性。在排水管道設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際排水情況、道路坡度及地塊標(biāo)高進(jìn)行合理選線及綜合設(shè)計(jì)，減少管道深埋，節(jié)約工程資金；同時(shí)，設(shè)計(jì)中須考慮防倒灌、淤塞等問題的相應(yīng)措施，盡量減少運(yùn)行中不良情況發(fā)生的可能性，便于排水管道運(yùn)管單位的日常維護(hù)管理。排水管道系統(tǒng)是市政配套基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，而合理的設(shè)計(jì)是城市排水管道正常運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)。因此，應(yīng)保證丘陵地區(qū)市政排水管道的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提出具有針對性的設(shè)計(jì)思路，為城市綜合環(huán)境質(zhì)量的提升做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[1]楊俊杰.淺談市政污水工程中排水管道的選型[J].科技傳播，2011（12）.

[2]張曉昕,王強(qiáng),付征,崔碩,馬洪濤,韋明杰.國外城市內(nèi)澇控制標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研與借鑒[J].北京規(guī)劃建設(shè)，2012（05）.

[3]漢京超,王紅武,張善發(fā),劉燕.城市雨洪調(diào)蓄利用的理念與實(shí)踐[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2011（06）.

[4]劉振勇,徐月江,徐燦華,白海梅.長距離大口徑排水管道非開挖施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究[J].國防交通工程與技術(shù)，2010（05）.

[5]張瑜,周玉婷.高密度聚乙稀(HDPE)雙壁波紋管在市政排水管道中的應(yīng)用[J].科技傳播，2011（16）.

[6]申波.市政排水管道工程施工質(zhì)量通病的防治[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2010（05）.