市政道路給排水優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

周曉江 楊光杰

（貴州省銅仁市公路勘察設(shè)計(jì)院 貴州銅仁 554300）

0 引言

城市化進(jìn)程的不斷加快，意味著人們對(duì)物質(zhì)生活水平需求不斷上升。道路交通，作為能夠影響行車與行人安全性、舒適性的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其給排水工程建設(shè)成為了服務(wù)功能質(zhì)量提升的關(guān)鍵。然而，在設(shè)計(jì)市政道路給排水設(shè)施布置過(guò)程中，存在給排水設(shè)計(jì)項(xiàng)目眾多與管路布放線路長(zhǎng)且面積大的問(wèn)題難點(diǎn)，這不僅降低了所處道路交通環(huán)境的安全性，還使工程建設(shè)無(wú)法達(dá)到預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。為此，研究人員應(yīng)對(duì)給排水設(shè)計(jì)問(wèn)題產(chǎn)生原因與作用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以找出優(yōu)化控制工作開展的科學(xué)合理方法。

1 研究市政道路給排水優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)意義

科技水平的不斷提升，使得人們對(duì)城市交通系統(tǒng)運(yùn)行控制需求提出了新要求。市政道路給排水優(yōu)化運(yùn)行，作為滿足這一需求的關(guān)鍵。但實(shí)際建設(shè)過(guò)程，路面排水不暢，不僅會(huì)阻礙車輛通行，還會(huì)增加車輛行駛過(guò)程的打滑危險(xiǎn)。特別是雨季環(huán)境下，會(huì)對(duì)路面行車與行人安全帶來(lái)極大威脅。此外，當(dāng)?shù)缆烽L(zhǎng)期處于積水狀態(tài)下，其性能就會(huì)受破壞。如，水會(huì)隨著路面裂縫進(jìn)入路基，進(jìn)而破壞路基的力學(xué)性能，降低路基強(qiáng)度大的穩(wěn)定性。對(duì)于北方地區(qū)，還會(huì)構(gòu)成凍脹翻漿，不僅引發(fā)道路病害，還會(huì)給市政建設(shè)形象帶來(lái)影響。為改善這一現(xiàn)狀，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從源頭入手，即對(duì)市政道路給排水設(shè)計(jì)出發(fā)，通過(guò)分析其特點(diǎn)與作用現(xiàn)狀來(lái)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而推動(dòng)城市化進(jìn)程的可持續(xù)發(fā)展[1]。

2 市政道路排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施

市政道路建設(shè)的重要目標(biāo)為安全性與舒適性，需通過(guò)給排水設(shè)計(jì)工作開展提供支撐。這是因?yàn)椋o排水設(shè)計(jì)能夠?yàn)槭姓缆方ㄔO(shè)路基路面提供表面平整度、抗滑性、穩(wěn)定性以及耐久性等性能支撐。然而，給排水設(shè)計(jì)人員不得不面對(duì)以下兩方面問(wèn)題：

一方面，市政道路工程路面給排水設(shè)計(jì)項(xiàng)目眾多，如綠化帶、排水管道以及地面水渠等，均會(huì)導(dǎo)致設(shè)施布局工作開展遇到交叉問(wèn)題，這會(huì)對(duì)車輛行駛造成失穩(wěn)影響。另一方面，給排水管路布放的線路長(zhǎng)且面積大，返工停工問(wèn)題會(huì)降低人們出行的便利度。此外，路面表面排水類型屬于生活污水，需通過(guò)排水管來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)控制。但由于排水主干管均敷設(shè)于道路下方，要想保障市民生產(chǎn)生活需對(duì)道路上方積水與生活廢水進(jìn)行合理調(diào)控[2]。

然而，市政道路排水項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作者多將重點(diǎn)放在雨水排放，存在忽略兩側(cè)雨水排放問(wèn)題，即道路兩側(cè)未設(shè)置污水排放系統(tǒng)。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，大型住宅區(qū)增加，使得雨水經(jīng)道路邊溝排出，這就導(dǎo)致雨污合流現(xiàn)象，直接影響了居民的生活質(zhì)量。在給水方面，因城市供水情況緊張，新增道路建設(shè)對(duì)給水系統(tǒng)設(shè)置提出了新的要求。而實(shí)際給水系統(tǒng)建設(shè)存在不設(shè)置給水管問(wèn)題，這就導(dǎo)致部分管徑與位置無(wú)法滿足設(shè)計(jì)規(guī)劃要求。

為此，市政道路給排水設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)結(jié)合城市多元化發(fā)展進(jìn)程，對(duì)設(shè)施布放與規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。這是提升市民生產(chǎn)生活水平的重要科研工作內(nèi)容，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)將其作為改善市政道路給排水系統(tǒng)運(yùn)行控制合理性的關(guān)鍵，進(jìn)而推動(dòng)城市化進(jìn)程[3]。

3 市政道路給排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施

3.1 給排水管道管材的設(shè)計(jì)優(yōu)選

市政給排水工程管道是廢水與后期污水經(jīng)過(guò)的重要路徑，設(shè)計(jì)人員需根據(jù)道路工程建設(shè)條件來(lái)布設(shè)鋼管、混凝土管以及插接式鑄鐵對(duì)接的充分，以為管路后續(xù)運(yùn)行提供抗?jié)B性與耐久性支撐。當(dāng)輸水排水工程處于流量較大的建設(shè)環(huán)境，應(yīng)選用具有抗壓能力與耐久性的混凝土管。如排水管設(shè)計(jì)處于地震或是多震動(dòng)地帶，應(yīng)優(yōu)先選擇鋼結(jié)構(gòu)，其除了造價(jià)較高，能夠有效發(fā)揮出耐震動(dòng)與抗高壓作用。如給排水建設(shè)區(qū)域?qū)儆谒釅A度過(guò)高土壤，或是管道自重要求較高地段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)先選擇塑料管道，以發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)性、抗腐蝕性、自重輕以及內(nèi)部阻力小等優(yōu)勢(shì)。由此可以判斷，給排水管道管材設(shè)計(jì)選擇應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化控制。值得注意的是，因市政給排水管道材料所處的市場(chǎng)環(huán)境多元化發(fā)展，在按照管徑設(shè)計(jì)大小時(shí)，如，排水管材料為鋼筋混凝土，應(yīng)根據(jù)塑料排水管，來(lái)提高排水管作用實(shí)踐的抗?jié)B能力、縮小阻力以及密封性能。當(dāng)管徑超出800mm，設(shè)計(jì)人員應(yīng)選用鋼筋混凝土管，以為安裝操作、造價(jià)控制以及管道運(yùn)行抗腐蝕性能提供基礎(chǔ)[4]。

3.2 排水管道出水口設(shè)計(jì)優(yōu)化

設(shè)計(jì)新型城市道路給排水管道工程時(shí)，立交橋排水應(yīng)按照原有城市管道設(shè)計(jì)與立交橋位置特殊性與重要性進(jìn)行設(shè)計(jì)控制。此外，還應(yīng)根據(jù)道路給排水管道自流、調(diào)蓄以及抽升泵站方式，來(lái)滿足道路管網(wǎng)設(shè)施合理性與泵站科學(xué)設(shè)計(jì)水平。對(duì)于出水口的設(shè)計(jì)，相關(guān)人員應(yīng)按照管道水體與地形狀況進(jìn)行分散或是集中布置。如，出水口所處的道路管道建設(shè)結(jié)構(gòu)與地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行排水管道的分散設(shè)置。當(dāng)所處的流水位置變化大且與管道水位距離較遠(yuǎn)，因設(shè)計(jì)建設(shè)成本較高，所以，應(yīng)盡可能減少出水口布置，采用集中方式來(lái)提高設(shè)計(jì)工作開展效果[5]。

3.3 道路排水設(shè)計(jì)

3.3.1 路基排水設(shè)計(jì)優(yōu)化

路基，作為市政道路工程建設(shè)的重要組成部分，給排水設(shè)計(jì)工作開展，應(yīng)在充分掌握各個(gè)給排水設(shè)施使用現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，按照設(shè)備布置構(gòu)造與要求，來(lái)對(duì)路基給排水設(shè)備布置位置進(jìn)行調(diào)整。排水設(shè)計(jì)工作開展前，應(yīng)對(duì)建設(shè)環(huán)境的水文地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行勘察，并收集所處地區(qū)降雨有關(guān)信息數(shù)據(jù)。此后，設(shè)計(jì)人員對(duì)路基排水條件有了清晰認(rèn)識(shí)后，就可將工程建設(shè)的協(xié)調(diào)性進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化控制。值得注意的是，還要排水系統(tǒng)的布局內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)志，以為后續(xù)系統(tǒng)維護(hù)工作開展提供條件。

3.3.2 路面排水設(shè)計(jì)優(yōu)化

由于市政道路給排水設(shè)計(jì)工作開展合理性與城市給排水系統(tǒng)密切相關(guān)，因此，路面排水設(shè)計(jì)優(yōu)化，應(yīng)加大優(yōu)化控制力度。首先，在設(shè)計(jì)灌渠系統(tǒng)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)匯水流域面積進(jìn)行劃分，以確定排水出路。其次，按照城市道路的垂直設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，對(duì)控制點(diǎn)高度進(jìn)行設(shè)置，以保證集水區(qū)的水量能夠及時(shí)排出。再次，要對(duì)路面排水設(shè)計(jì)使用數(shù)據(jù)、污水排放指標(biāo)、地面集水時(shí)間、降雨回歸期設(shè)計(jì)以及徑流系數(shù)等進(jìn)行嚴(yán)格控制。最后，按照相關(guān)管理部門制定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管道坡度與深度等設(shè)計(jì)。如，為滿足排水要求，適當(dāng)減小渠道深度。值得注意的是，路面排水設(shè)計(jì)還要綜合考量城市近期與遠(yuǎn)期規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)與現(xiàn)狀，以對(duì)上下游銜接與排水布放進(jìn)行預(yù)期調(diào)控。由于管道管徑的設(shè)計(jì)偏差較大，因此，雨水、污水管道管徑以及埋深，應(yīng)作為工程近遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)考慮的重要因素。否則，管道建設(shè)就會(huì)因城市化進(jìn)程不斷加快出現(xiàn)交叉等不合理現(xiàn)象，進(jìn)而影響給排水工程建設(shè)使用目標(biāo)的達(dá)成[6]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，市政道路給排水工程建設(shè)目標(biāo)的達(dá)成，需與所處環(huán)境條件進(jìn)行結(jié)合，來(lái)設(shè)計(jì)優(yōu)化路基路面的給排水。同時(shí)，還應(yīng)在優(yōu)選給排水管道管材背景下，對(duì)設(shè)施運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及可持續(xù)性進(jìn)行保障。這是推動(dòng)行業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研結(jié)果更多地作用實(shí)踐，進(jìn)而促進(jìn)城市道路交通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。