排水工程與其他專業(yè)在設(shè)計(jì)配合上的思考

何樹福

（四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都 610000）

0 引言

排水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，它與人民的生活息息相關(guān)，排水設(shè)施是否完善，直接關(guān)系整個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的生活質(zhì)量，完善齊全的排水設(shè)施為城市高效率、高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造了條件。排水不僅僅是一門孤立的學(xué)科，它與規(guī)劃、道路、橋涵、地勘、工程經(jīng)濟(jì)以及施工等其他專業(yè)緊密相關(guān)。

1 排水與規(guī)劃

排水設(shè)計(jì)應(yīng)以批準(zhǔn)的城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃和排水專業(yè)規(guī)劃為主要依據(jù)[1]，通常規(guī)劃超前、指導(dǎo)項(xiàng)目，但實(shí)際上項(xiàng)目本身更具體、更復(fù)雜，當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生變化，之前的規(guī)劃往往并不適宜當(dāng)前項(xiàng)目，如果完全按照規(guī)劃來做設(shè)計(jì)將會(huì)出現(xiàn)很多新的問題，如果從項(xiàng)目本身需求來做，又不符合規(guī)劃要求，使設(shè)計(jì)無據(jù)可依。因此在設(shè)計(jì)過程中如何協(xié)調(diào)與規(guī)劃之間的關(guān)系值得雙方思考，建立必要的協(xié)調(diào)機(jī)制將有利于將排水落到實(shí)處，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與功能最優(yōu)。

平原地區(qū)一項(xiàng)目，道路本應(yīng)采用低填淺挖，盡量減少道路的與自然地面的高差，減少兩側(cè)地塊開發(fā)所需借土，但實(shí)際設(shè)計(jì)卻填筑了約1.5m 左右路基，原因大致有兩個(gè)：①由于平原地區(qū)，地下水豐富，為避免地下水長期侵蝕路基，將道路人為抬高；②為了滿足排水的需要，保證管道最小坡度、覆土及過流能力。城市開發(fā)過程中，原始植被地表被硬化地面取代，徑流系數(shù)由原來的0.2 激增至0.9，徑流量大大增加，洪峰提前，加上現(xiàn)代城市缺少調(diào)蓄裝置，雨水迅速匯入城市防洪通道，直接造成河道泛濫。如果城市開發(fā)前就人為的挖深、拓寬防洪通道，河道水位降低的同時(shí)地下水位隨之降低，避免路基長期受地下水侵蝕的問題，防洪通道深了，亦無須抬高道路就能保證排水管道順利接入防洪通道，這樣兩側(cè)地塊開發(fā)所需的借方就能大大減少，此舉更能有效遏制城市因防洪通道行洪不足而被淹的發(fā)生。

2 排水與道路

目前遇到的市政道路大致分為兩類：①位于城市核心建設(shè)區(qū)，規(guī)劃資料完整，道路豎向規(guī)劃合理，并配有相應(yīng)的排水規(guī)劃，排水設(shè)計(jì)有據(jù)可循；②位于非城市建設(shè)區(qū)，項(xiàng)目為公路兼市政道路，配套部分市政管線，所在區(qū)域通常沒有詳細(xì)排水規(guī)劃，道路平縱通常比選確定，縱面設(shè)計(jì)更多考慮隨坡就勢以及挖填平衡，前期如果與排水專業(yè)脫節(jié)，不考慮區(qū)域內(nèi)雨污水排除問題，就會(huì)造成局部低洼點(diǎn)路段雨污水無法通過重力排除，如果逆向排水，挖填方巨大，通常還需設(shè)置提升泵站，而這明顯與排水設(shè)計(jì)理念不符。

市政道路狹義上理解就是公路配套市政設(shè)施，應(yīng)首先考慮兩側(cè)地塊開發(fā)的便利性，其次考慮市政設(shè)施布置的合理性，最后才能考慮隨坡就勢、挖填平衡。在缺乏規(guī)劃或者規(guī)劃滯后的情況下更應(yīng)該重視道路專業(yè)同排水專業(yè)的溝通，帶著規(guī)劃思維做設(shè)計(jì)，必定能事半功倍。

3 排水與橋涵

市政道路中橋涵非常普遍，排水不可避免與之存在交叉。當(dāng)?shù)缆房缰Я鲿r(shí)，雨水需要直接排入支流，而污水需要跨越支流排入道路下游的污水干管，如果采用架橋，污水管不能從橋上通過，通常從河底下方穿越，如果道路下游坡降足夠，則最終能通過重力排除，但也存在橋頭兩側(cè)挖填方偏大的情況，如果采用倒虹吸，雖然能減少挖填方，但后期淤堵的風(fēng)險(xiǎn)明顯加大，后期管養(yǎng)成本增加。除了架橋就是設(shè)涵洞，當(dāng)?shù)缆贩篮闃?biāo)準(zhǔn)高時(shí)，涵頂覆土足夠，污水管可從涵洞上方通過，足夠的覆土深度也能為其他市政管線通過預(yù)留條件；當(dāng)?shù)缆贩篮闃?biāo)準(zhǔn)低時(shí)，或者受其他因素影響不能抬高時(shí)，涵頂覆土很小，污水管就只能從涵洞下方穿越，在保證涵洞泄洪能力的同時(shí)，可將涵洞適當(dāng)“打扁”，降低其凈高，使污水及其他市政管線從涵洞下方穿越后能盡快爬升至原有埋置深度。

4 排水與地勘

地勘對于排水設(shè)計(jì)既親密又陌生，排水涉及地基承載力、軟基、挖方坡比、支護(hù)措施、地下水等都屬于地勘，避開地勘搞設(shè)計(jì)是不切實(shí)際的，但排水設(shè)計(jì)中體現(xiàn)地勘的地方相對太少，設(shè)計(jì)中多為通用處置措施，很少針對不同項(xiàng)目的地質(zhì)情況進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，當(dāng)遇地質(zhì)條件不好時(shí)就該加強(qiáng)地基處理，做好邊坡防護(hù)，相反就該減少地基處理，保證安全的情況下加大挖方坡比，節(jié)約工程造價(jià)。地下水對排水管具有腐蝕性，當(dāng)腐蝕性太強(qiáng)就需要加強(qiáng)防腐設(shè)計(jì)甚至更換成其他管材，地下水位過高時(shí)泵站設(shè)計(jì)就必須考慮抗浮，溝槽、基坑開挖還必須考慮降排水措施等。地勘布孔主要服務(wù)對象為路橋，排水通常根據(jù)附近鉆孔進(jìn)行推測，而實(shí)際排水設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到深基坑、深溝槽的情況（≥5m），它們的邊坡防護(hù)一直是設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)，因此地勘布孔應(yīng)充分考慮排水需求，報(bào)告中應(yīng)針對排水提供相關(guān)的指導(dǎo)性意見，如開挖坡比、防護(hù)措施以及適宜類管材等。

5 排水與工程經(jīng)濟(jì)

排水?dāng)?shù)量表通常只統(tǒng)計(jì)檢查井個(gè)數(shù)、種類、管道長度及挖填方量等項(xiàng)目，由于檢查井有不同型號(hào)、不同埋深、不同開孔個(gè)數(shù)，很難通過單一的公式進(jìn)行精確計(jì)算，也就無法提供檢查井細(xì)部工程量，如混凝土、鋼筋、砂漿等數(shù)量給造價(jià)人員，沒有具體的數(shù)量他們也就沒法精確的計(jì)價(jià)，而目前市政行業(yè)通常采用綜合單價(jià)的方法，該方法優(yōu)缺點(diǎn)均比較明顯。上述困難，兩個(gè)專業(yè)更應(yīng)該一起認(rèn)真理清思路：①可以在造價(jià)專業(yè)自身的算量軟件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)檢查井細(xì)部數(shù)量的批量化計(jì)算，如廣聯(lián)達(dá)就具有自動(dòng)識(shí)別檢查井的功能，只要導(dǎo)入滿足軟件計(jì)算要求的cad 圖紙，并通過特定的公式就能實(shí)現(xiàn)檢查井細(xì)部數(shù)量的精確批量計(jì)算；②由排水設(shè)計(jì)人員將檢查井井表轉(zhuǎn)換成Excel 表格，再由造價(jià)人員導(dǎo)入編制好的特定的Excel 表格中，同樣能實(shí)現(xiàn)檢查井細(xì)部數(shù)量的精確批量計(jì)算。

6 排水與建筑、機(jī)電等

排水泵站在市政項(xiàng)目中使用較多，當(dāng)?shù)缆窐?biāo)高受到橋梁、鐵路等各種控制因素制約而無法抬高時(shí)，雨污水往往匯集在路段低洼處無法通過重力排除，通常需要設(shè)置排水泵站。泵站雖小，但涉及的專業(yè)較多，如泵站工藝、民用建筑及構(gòu)造、水工結(jié)構(gòu)、市政供配電、電氣控制、室內(nèi)照明、消防、給排水、柴油發(fā)電機(jī)組以及室外景觀等，想要做好泵站設(shè)計(jì)工作非常不易，不僅需要各個(gè)專業(yè)密切配合，更需要各個(gè)專業(yè)大膽創(chuàng)新，才能設(shè)計(jì)出建設(shè)費(fèi)用低、壽命長、養(yǎng)護(hù)成本低、安全高效的排水泵站。暴雨來臨時(shí)，排水泵站的每一次失效，輕則癱瘓交通，重則出現(xiàn)人員傷亡，因此每個(gè)相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)投入更多精力做好排水泵站的研究設(shè)計(jì)工作，尊重規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，跳出常規(guī)思維，用開放、創(chuàng)新的態(tài)度投身到項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。

7 排水與施工

現(xiàn)場施工人員對圖紙、規(guī)范以及圖集不熟悉，偷工減料、野蠻施工等問題，都在一定程度上影響排水的效果。如某項(xiàng)目施工現(xiàn)場，溝槽存在超挖現(xiàn)象，管道基礎(chǔ)懸空，擅自改現(xiàn)澆為預(yù)制，人工夯實(shí)或小型機(jī)具夯實(shí)改為大型機(jī)具壓實(shí)，漏做支墩、流槽，分層回填厚度過高，井周采用大塊石料回填，擅自調(diào)整蓋板覆土，隨意調(diào)整檢查井規(guī)格尺寸等問題層出不窮，專業(yè)設(shè)計(jì)人員不能時(shí)時(shí)刻刻待在工地，當(dāng)監(jiān)理未能充分行駛監(jiān)督義務(wù)時(shí)，施工單位就擁有極大的自主權(quán)，因此定期組織設(shè)計(jì)人員回訪尤為必要，對于違反設(shè)計(jì)圖紙要求的施工作業(yè)進(jìn)行更正，存在重大質(zhì)量安全的須上報(bào)相關(guān)主管部門，責(zé)令其返工，并形成正式書面文件。

8 排水專業(yè)自身的思考

8.1 關(guān)于塑料管及塑料檢查井

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50014）要求，提倡新材料的使用，如塑料檢查井、塑料管、鋼塑復(fù)合管等。常規(guī)鋼筋混凝土管多為兩米一節(jié)，接口形式主要為橡膠圈接口，施工過程中如果管道的接口沒有連接到位，長期的滲漏就會(huì)造成脫節(jié)、斷裂，輕則導(dǎo)致污水滲漏、污染環(huán)境，重則中斷污水的排放路徑，使上游污水外溢，影響城市居民正常的生產(chǎn)與生活[2]。目前新管材重量更輕，最大能做到8m 一節(jié)，施工速度大大提高，管道接口形式多樣，如：熱熔擠出焊接、電熱熔帶焊接、熱收縮管（帶）、卡箍連接、法蘭斷面的橡膠圈密封連接、法蘭端熱熔對接、錐形承插式電熔連接、承插式橡膠密封圈連接、柔性套筒連接等，接口密封性大大優(yōu)于鋼筋混凝土的橡膠圈連接。鋼筋混凝土管對酸堿的耐腐蝕性均較差，在地下水鹽堿度較高的地方均不宜使用，而新材料很少存在這些問題。

目前排水用到的新材料越來越多，但很多新材料沒有相應(yīng)的國家規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此具有科研能力的設(shè)計(jì)院在使用新材料的同時(shí)更應(yīng)開展相關(guān)的基礎(chǔ)研究，積極取得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用科學(xué)的方法指導(dǎo)設(shè)計(jì)。以下是筆者認(rèn)為有必要進(jìn)行拓展研究的內(nèi)容：

（1）新材料管道及檢查井在荷載增加情況下的變形研究、荷載不變隨時(shí)間的變形研究、特殊（地震）情況下的變形研究等；

（2）新材料管道接口穩(wěn)定性及壽命的研究。

8.2 關(guān)于管線綜合

市政管線總類繁多，如輸配水、雨污水、通信、燃?xì)狻㈦娏Φ?，除了平面布置，管線豎向布置同樣重要，由于預(yù)留管的存在，導(dǎo)致各管線不可避免的出現(xiàn)很多豎向交叉，其中雨污水為重力管，不能任意調(diào)整標(biāo)高，輸配水管為有壓管，不宜陡升陡降，電力和通信考慮到穿線坡度也不宜變化過大，燃?xì)庾鳛槲ｋU(xiǎn)有壓管應(yīng)盡量避免埋深過大，轉(zhuǎn)角過多，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)開動(dòng)前，統(tǒng)籌考慮所有管線，給每種管線指定一個(gè)合理的平面位置及埋深區(qū)間顯得尤為必要。

9 結(jié)語

排水的優(yōu)劣直接關(guān)系城市的形象，我們應(yīng)該加強(qiáng)排水規(guī)劃，合理設(shè)計(jì)[3]，全面提高排水設(shè)施建設(shè)的質(zhì)量，緩解城市內(nèi)澇及環(huán)境污染[4]，提高居民生活質(zhì)量。