初探市政道路排水設(shè)計要點

黃芳玲

廈門市市政工程設(shè)計院有限公司（361000）

初探市政道路排水設(shè)計要點

黃芳玲

廈門市市政工程設(shè)計院有限公司（361000）

市政排水工程對于城市發(fā)展各方面都有重要作用，合理的排水設(shè)計是確保人們生活質(zhì)量得到提高、實現(xiàn)各種資源可持續(xù)發(fā)展，促進和諧社會順利建設(shè)的前提條件。筆者根據(jù)多年工作經(jīng)驗，結(jié)合某工程實例重點談一談市政道路的排水設(shè)計要點。

市政道路；排水設(shè)計；排水管網(wǎng)

市政排水工程設(shè)計指的是將城市大氣降水、生活污水以及工業(yè)廢水等納入考慮范圍，對位于市政道路上的排水設(shè)施進行合理設(shè)計,使各種雨水、污水等得到很好的收集、輸送與事后處理。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程的加快，城市排水已經(jīng)是一件關(guān)系國計民生的大事，市政給排水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的最重要組成部分。對于一個城市而言，做好相關(guān)的市政給排水的規(guī)劃和設(shè)計，可以大大地提高城市的人居環(huán)境，實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

1 工程概況

某市政道路總長645m。城市主干道Ⅱ級，設(shè)計車速40 km/h，雙向四車道，標準路幅寬20m。

2 設(shè)計

2.1 設(shè)計年限

該工程為新建城區(qū)永久性市政排水工程，排水系統(tǒng)的規(guī)模按長期規(guī)劃要求來設(shè)計。

2.2 排水體制

本工程排水體制采用雨、污水分流制，雨、污水管網(wǎng)分別自成體系。

2.3 基本設(shè)計參數(shù)

1）最大控制設(shè)計流速:排水管道Vmax=5m/s。2）雨水管道按滿流設(shè)計；污水按非滿流設(shè)計其最大設(shè)計充滿度見表1。3）最小管徑與相應最小設(shè)計坡度:市政排水管最小管徑控制在d300，相應最小設(shè)計坡度控制在i=0.003。本工程排水管道均采用管頂平接。

表1 最大設(shè)計充滿度

3 雨水系統(tǒng)

3.1 雨水量計算

雨水設(shè)計流量公式:

《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50014-2006，2014年局部修訂版）規(guī)定具有20年以上自動雨量記錄的地區(qū)，設(shè)計暴雨強度的計算公式應采用年最大值法。因目前廈門地區(qū)沒有年最大值法的設(shè)計暴雨強度計算公式，因此本次設(shè)計仍采用年多個樣法，即本次設(shè)計暴雨強度公式根據(jù)福建省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院主編的DBJ 13-52-2003《福建省城市及部分縣城暴雨強度公式》的通知(文號:閩建科【2003】27號)確定，廈門為:

暴雨重現(xiàn)期:道路P=3年；設(shè)計降雨歷時:降雨歷時t=t1+t2（min），其中地面集水時間:t1=10（min）；管渠內(nèi)雨水流行時間t2（min）按計算確定。綜合徑流系數(shù)ψ=0.7。匯水面積（F）分地塊計算（Ha）。雨水系統(tǒng)計算結(jié)果見表2。

3.2 道路雨水管道布置

3.2.1 功能

道路雨水管道負責收集、輸送該路段道路路面、道路兩側(cè)地塊及轉(zhuǎn)輸上游及相交道路雨水管道之雨水流量。

3.2.2 定線原則

雨水管道的布置考慮道路（包括人行道）路面及地塊雨水收集的便利性。

3.2.3 平面布置

該市政道路標準路幅均為20m，人行道2.5m，根據(jù)道路豎向設(shè)計及已形成排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀情況和周圍地塊規(guī)劃資料，本工程雨水管道沿途收集路面及道路兩側(cè)地塊的雨水，并轉(zhuǎn)輸上游及相交道路雨水后由北向南排放，排入規(guī)劃道路雨水系統(tǒng)及現(xiàn)狀沖溝、自然水體，最終匯入該城市主城河流。雨水管道布置于道路中心線下，設(shè)計雨水管管徑為DN400～d1500。在下游規(guī)劃道路雨水系統(tǒng)未形成前，雨水臨時可就近排入自然水體及沖溝，待下游雨水主管道形成后，必須接入雨水主管道。為方便沿線地塊雨水的收集，本次設(shè)計道路沿線按100～120m在適當?shù)牡胤皆O(shè)置雨水預留橫穿管。

表2 雨水系統(tǒng)計算結(jié)果

3.3 臨時排水管涵

因地塊開發(fā)與道路施工進度不一致，道路路基施工，破壞現(xiàn)狀河溝水系的暢通，導致周圍地塊場地積水。根據(jù)區(qū)域排水的需要，在道路沿線設(shè)置臨時排水管涵2座。

4 污水系統(tǒng)設(shè)計

4.1 污水量計算

本設(shè)計污水量按城市綜合污水量計算，城市綜合污水量計算以城市綜合供水量標準為基礎(chǔ)，排污系數(shù)按90%考慮。根據(jù)該城市總體規(guī)劃，城市綜合供水量標準按400 L/cap.d計算,計算人口以最新的控制性詳細規(guī)劃為準。分流制污水管道設(shè)計流量計算公式:式中:Qmax為設(shè)計污水流量（L/S），最高日最高時污水秒流量;Qave為平均日平均時污水流量（L/S）,根據(jù)綜合污水量標準q計算；Qave=q×流域計算人口數(shù)（人）/（24×3 600）（L/S）;q=城市綜合供水量標準×90%（L/cap.d）；Ks為雨水滲入量系數(shù)，本次設(shè)計取1.1；Kz為總變化系數(shù)，按表3取值。

表3 總變化系數(shù)

4.2 道路污水管道布置

布置基本情況:道路標準路幅寬度為20m，污水管道布置于西側(cè)人行道下，管道中心距路緣石1.25m，設(shè)計管徑為DN300。本工程污水管道沿途收集道路兩側(cè)地塊的污水，并轉(zhuǎn)輸上游及相交道路污水后由北向南排放。在下游規(guī)劃道路污水系統(tǒng)未形成前，污水臨時經(jīng)無害化處理后，就近排入自然水體及沖溝，待下游污水主管道形成后，必須接入污水主管道。最終輸送到下游規(guī)劃污水處理廠。為方便沿線地塊污水的收集，本次設(shè)計道路沿線按100～120m在適當?shù)牡胤皆O(shè)置污水預留橫穿管。

5 管材、基礎(chǔ)及接口

5.1 管材

本工程雨污水管道管徑＜500mm采用高密度聚乙烯（HDPE）纏繞增強管，其質(zhì)量應符合國家現(xiàn)行行業(yè)標準《塑料產(chǎn)品標準》的技術(shù)要求，其力學性能應滿足相應的規(guī)程要求，埋深小于4m的管道強度等級為環(huán)剛度≥8 kN/m2，即不小于S2級別，埋深≥4m的管道強度等級為環(huán)剛度≥12.5 kN/m2。接口采用承插式電熔連接。

管徑≥500mm時雨水管道采用帶管座鋼筋混凝土Ⅱ級管材,其質(zhì)量應滿足GB/T 11836-2009《混凝土和鋼筋混凝土排水管》要求。接口采用橡膠圈接口。

本設(shè)計優(yōu)先采用國家推廣的化學建材技術(shù)。

5.2 基礎(chǔ)

高密度聚乙烯（HDPE）纏繞增強管管底、管基采用20 cm中粗砂墊層。鋼筋混凝土管管道基礎(chǔ)采用120°混凝土基礎(chǔ)及20 cm中粗砂墊層，詳細作法參照06MS201-1/14；埋深＜0.7m或＞6m的排水管及車行道下的雨水口連接管基礎(chǔ)采用滿包混凝土加固。埋深大于4.0m且小于6.0m的排水管采用180°混凝土基礎(chǔ)。

6 檢查井、跌水井及其他構(gòu)筑物

6.1 檢查井

管道交匯處、轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處、跌水處以及直線管段上每隔一定距離設(shè)置檢查井。雨、污水檢查井均采用鋼筋混凝土檢查井，檢查井選用見表4。機動車道內(nèi)檢查井采用球墨鑄鐵可調(diào)式防盜井蓋，采用重型D400-Φ700井蓋、井座，綠化帶及人行道內(nèi)采用輕型C250-Φ700井蓋、井座。設(shè)于綠化帶內(nèi)的檢查井，其井蓋表面應比綠化帶的種植土地表高出8 cm，具體詳見06MS201-6-6。井蓋應具有防盜措施，井蓋與井座均需設(shè)置防震消聲工藝處理，防止發(fā)生行車彈跳、位移和翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。施工時要求嚴格遵守相關(guān)的技術(shù)指標,井蓋面層應標注“雨水”、“污水”字樣作為標示，采購時必須重視質(zhì)量。踏步采用塑鋼踏步，具體做法及安裝詳見圖集06MS201-6/16、17。

表4 檢查井選用

6.2 雨水口

雨水口均采用偏溝式雨水口，單箅雨水口詳見國標06MS201-8/9，雙箅雨水口詳見國標06MS 201-8/10。雨水口埋深0.9～1.0m，雨水口位置與預留橫穿管重疊時,沿道路坡度向上偏移2m；雨水口連接管采用D300HDPE纏繞增強管,接口采用橡膠圈接口,強度等級為環(huán)剛度≥8 kN/m2。除接入檢查井段采用1.0%外，其余管坡同道路坡度且不小于0.5%。雨水口連接管管槽采用直槽開挖,管底以下15公分至路基鋪設(shè)中砂,其壓實度不小于95%。道路豎曲線最低點及道路交叉口附近的雨水口在實施時應調(diào)整至實際路面的最低點,以保證有效的收水。

6.3 雨、污水接入井及支管

道路上布置雨、污水預留管端頭均需設(shè)置檢查井,雨水預留接入井支管管徑為d600,坡度為0.5%，污水預留接入井支管管徑為DN300，坡度為0.5%，均坡向干管檢查井。

6.4 跌水井

跌水深度大于1.0m的排水檢查井均應采用跌水井。d≤600時采用豎槽式混凝土跌水井；d＞600時采用階梯式混凝土跌水井。

7 結(jié)語

在城市道路設(shè)計中，排水系統(tǒng)的設(shè)計是非常重要的，對道路的使用壽命及使用品質(zhì)具有直接的影響。雖然在道路排水設(shè)計中，需要使用更多的費用和成本，但可使路面的使用品質(zhì)與使用壽命得到大大提高。增加的經(jīng)費可以很快從路面使用性能的提高、使用壽命的延長和養(yǎng)護工作的減少中得到補,其經(jīng)濟效益和社會效益都是非常巨大的。因此，在道路排水設(shè)計中，不要任意縮減防排水設(shè)施，那將是得不償失的。

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