現(xiàn)代城市市政道路給排水工程設計方案探究

王近近

(安徽省啟帆建設工程設計有限公司，安徽 合肥 230000)

在城市化進程飛速發(fā)展背景下，城市建設規(guī)模越來越大，因此，城市市政道路給排水系統(tǒng)作為城市化發(fā)展重要組成部分，也是城市市政道路工程重要環(huán)節(jié)。科學合理的城市市政給排水系統(tǒng)和人們的日常生活有緊密聯(lián)系，給排水工程設計是否合理，直接影響城市道路的應用，基于此，城市市政道路給排水工程相關設計人員應該引起重視。

1 現(xiàn)代城市市政道路給排水工程的重要性

城市現(xiàn)代化發(fā)展和市政道路給排水系統(tǒng)有緊密聯(lián)系，市政道路給排水系統(tǒng)對城市的重要性有以下幾個方面：1)有效的市政道路給排水系統(tǒng)可以避免市政道路因天氣原因出現(xiàn)路面破壞問題，如果市政道路給排水系統(tǒng)質(zhì)量較差，無法達到理想的排水效果，那么城市路面會因為暴雨受到損壞；2)市政道路內(nèi)部結(jié)構(gòu)如果雨水長時間滲入，道路的顆粒層就會完全浸濕，那么市政道路表層的強度將會嚴重削弱，其具體削弱表現(xiàn)為市政道路瀝青出現(xiàn)松散問題，再加上受暴雨天氣的影響，一旦市政道路基層土質(zhì)全部浸濕，路面將會出現(xiàn)大面積坍塌的情況。但是，城市市政道路通過給排水系統(tǒng)就可以很好避免暴雨問題，利用道路給排水系統(tǒng)將路面的雨水排泄后，暴雨的天氣就不會為城市道路帶來威脅，繼而最大限度避免城市市政道路出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，與此同時，為城市洪澇季道路受到損壞提供重要保障。

2 現(xiàn)代城市市政道路給排水工程存在的問題

2.1 埋管深度設計不合理

城市市政道路給排水工程中，埋管存在深度設計不合理問題，其不合理的主要原因為污水管埋設的深度設計相對不合理。在市政管線設計豎向關系中，污水管道在最底層，污水管道受輸送距離和各市政管道埋深影響，導致各個城市污水管埋設深度幾乎不合理，再加上城市道路受到破路影響，部分城市已經(jīng)嚴重降低污水管排水和儲存能力。部分城市污水管采用暗渠形式，并且埋設的深度過深，已經(jīng)明顯超過管材承受深度的壓力，繼而對管材的使用壽命有一定影響，導致市政道路給排水系統(tǒng)在施工或者使用過程中出現(xiàn)問題。

2.2 道路給排水工程設計存在滯后性

伴隨著城市的不斷發(fā)展，城市功能應該有所提升，特別是一些基礎設施也發(fā)生明顯改變，這些市政工程和基礎設施的建設對道路將會造成一定影響。城市道路的給排水工程設計應該根據(jù)其它建設工程和基礎設施的建設做出適當調(diào)整。但是，根據(jù)相關調(diào)查研究表明，大部分城市道路給排水工程設計依然沿用傳統(tǒng)的方法，導致給排水工程設計存在滯后性，無法滿足現(xiàn)代社會發(fā)展需求。

3 現(xiàn)代城市市政道路給排水工程設計要點

3.1 關于城市市政道路給排水管道的設計

城市市政道路給排水管道設計，應該確定城市的排水量，只有確定市政道路排水量才能判斷排水管道的直徑，這也是市政道路給排水工程設計的關鍵環(huán)節(jié)，確定城市道路給排水量需要全面進行研究與分析，以此保證城市排水量的準確性。城市給排水系統(tǒng)主要是由消防用水、公共用水以及生產(chǎn)用水組成，正常情況下，這種非計劃用水計算水量需要按天計算，主要是通過每天用水量和規(guī)定用水量決定，排水量多少和雨水、廢水的流量有直接關系。例如，城市市政道路給排水設計工程設計過程中，雨水流量和降雨強度都是排水工程需要考慮的問題，只有設計人員充分了解城市的氣候類型和氣溫變化，才能為城市市政道路給排水工程設計制定完善的施工方案。

除此之外，針對水管和其他施工器材的選擇方面，由于城市市政道路給排水管道的材質(zhì)多種多樣，如表1所示。有的給排水系統(tǒng)需要具備承載壓力強的，基于此，在給排水系統(tǒng)設計方面應該選擇金屬質(zhì)量的水管材質(zhì)，并且被城市市政道路給排水工程廣泛使用的就是混凝土鋼筋材質(zhì)的水管。伴隨著科學技術和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，水管材質(zhì)也在不斷變化，出現(xiàn)一些較為新型的水管材質(zhì)，并且在城市道路給排水系統(tǒng)中具有良好的性能，深受給排水工程設計人員的信賴。基于此，城市市政道路給排水工程的水管材質(zhì)應該和排水系統(tǒng)需求相一致，在城市市政給排水工程設計中最大限度選擇優(yōu)質(zhì)的水管材質(zhì)。表1為排水工程施工中不同管道材質(zhì)的特點。

表1 排水工程施工中不同管道材質(zhì)的特點

3.2 雨水管道設計

城市雨水管道設計過程中，應該全面分析當?shù)爻鞘杏晁畠Υ媪恳约芭欧艈栴}。例如，以某市道路給排水工程雨水管道的設計，選擇下凹式綠地的設計方法，以此提升城市生態(tài)建設質(zhì)量水平，所謂“下凹式綠地”設計概念就是將雨水管道略低于路面10cm左右，在傳統(tǒng)雨水管道設計規(guī)劃中，主要將綠地和地面的高度相一致，雨水再經(jīng)過雨水管道排出，無法達到理想的儲存效果。設計人員通過“下凹式綠地”的設計方法，雨水就可以將大量流入城市綠地中，被綠地的植物和土壤充分吸收。該城市市政道路給排水工程科學合理地雨水管道設計方法，有助于城市給排水系統(tǒng)的承載壓力，并且對城市綠地中的植物提供充足水分，起到節(jié)約水資源的良好效果。除此之外，針對該城市的地下儲水系統(tǒng)，設計人員為避免雨水徑流量增大，將雨水徑流的高峰流量暫時儲存在調(diào)蓄池中，待流量下降后，再從調(diào)蓄池中將水排出，以削減洪峰流量，降低下游雨水干管的管徑，提高區(qū)域的排水標準和防洪能力，減少內(nèi)澇災害[1]。該地下儲水系統(tǒng)可以和該城市的景觀、河道、和人工湖相互結(jié)合，存儲的雨水對城市景觀水進行補充，以此保證城市景觀水的流動性，避免城市景觀水滋生細菌，提升城市環(huán)境水質(zhì)量。該城市通過以上兩種方法對城市雨水管道系統(tǒng)進行設計，以此保證城市景觀水至少20d更換一次[2]。

3.3 合理開展道路路基給排水設計工作

城市路基面處理過程中，市政道路極大程度因潮濕和積水問題造成破壞，當下想要解決這一問題，路基面施工單位應該改變施工方法，使用換填的施工方法處理城市路基面。例如，以某市路基面排水工程設計為例，該城市使用換填的方法進行處理，首先，對路基面表層的軟土清理干凈，再將強度較高的材料融入到路基面中，以此提升路基面承載力，利用排水和堆載預壓的方式保證路基面達到規(guī)定標準，為后續(xù)的正常施工奠定基礎。其次，在路基面處理過程中，施工單位在路基面中使用的換填資料需要具備良好的透水性，并且使用的土體和混凝土必須干燥，等到進入到換填環(huán)節(jié)時，需要保證路基面表層的軟土全部清理干凈，最大限度滿足路基面的承載力達到理想的標準。正常情況下，施工單位在路基面沿線會設置很多排水管道，特別是路口交匯處安裝適量的排水管道，安裝排水管道過程中，設計人員將排水量較多的區(qū)域安裝排水泵，這樣一來，就可以保證城市路面中的積水快速排出，還可以保證道路表面不會受到雨水侵蝕。最后，由于城市路基面的高度比地下水位的低一些，一旦遇到雨水天氣路基面就會一致處于浸濕狀態(tài)，長此以往，路基面結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)軟化，不僅對城市道理有影響，還會影響路基面的基本性能?；诖?，該城市設計人員在給排水工程設計過程中，充分考慮到路基面高度較低的問題，在路面基的沿線開挖一系列排水溝，繼而積水就可以及時排出，路基面就不會被雨水侵蝕，一直處于干燥狀態(tài)。

3.4 車道給排水設計

城市車道排水設計過程中，安全性是車道排水設計過程中重點需要考慮的問題?，F(xiàn)階段，大部分城市車道給排水設計過程中，道路表層大部分采用非滲水性的路面，不僅極大限度降低車道排水功能，還極容易導致大量積水無法排出的問題，無法為城市地下水有效供水?；诖藛栴}，某城市車道給排水設計工程中，將海綿城市概念應用在車道排水設計中華，繼而有效提升路面排水功能，并且將傳統(tǒng)的路面改為滲水性較強路面，提升道路滲水能力，避免出現(xiàn)大量積水的問題。其該城市車道給排水工程施工要點主要為以下幾點：1)在城市車道表層鋪滿混凝土和瀝青，在車道中下層采用滲水性較強的施工材料，促使城市車道積水問題迎刃而解，還可以利用城市車道的地勢特點，對城市地下水進行供給；2)設計人員還對其他車道地勢坡度進行合理控制，有助于車道路面更好排水[3]。

3.5 人行道給排水設計

現(xiàn)階段，人們對人行道給排水工程質(zhì)量越來越高，人行道給排水系統(tǒng)不僅需要具備良好的滲水性，還要兼顧良好的舒適性。例如，以某城市人行道給排水工程設計為例，設計人員對該城市市政道路給排水設計過程中，考慮到人行道的實際情況，并且結(jié)合人們對人行道給排水設計意見，科學合理地制定設計方案，避免城市人行道出現(xiàn)大量積水，促使自然水和地下水不會對人們出現(xiàn)造成影響。設計人員通過科學嚴謹?shù)刂贫ㄈ诵械涝O計方案，有效解決城市人行道積水問題，并且為城市地下水的流動提供保障。根據(jù)我國市政工程相關建設標準，人行道的橫坡和縱坡需要控制在1.5%～2.5%以下，因為只有保持在這個區(qū)間內(nèi)，才能保證人們行走的舒適性，對積水的滲水性也有一定幫助，促使該城市的人行道給排水設計質(zhì)量達到最優(yōu)[4]。

3.6 綠化帶給排水設計

城市綠化帶對城市景觀具有重要作用，因此，綠化帶給排水設計應具備有效性和合理性。例如，某城市綠化帶給排水設計為例，設計人員主要圍繞雨水收集、地下水過濾以及滯蓄緩排三個方面進行設計。首先，雨水收集，設計人員應考慮鋪設路面材料需要具備較強滲透性，使路面表面自然水分迅速滲透，同時根據(jù)城市綠化帶給排水設計相關要求設置雨水收集口，并保證雨水收集口的高度不能低于地面高度。還應將雨水收集口的高度設置在15～20cm區(qū)間，并保證不低于綠化帶高度。其次，針對地下水過濾問題，該城市的設計人員為避免地下水受到路面表面雜質(zhì)和污染物影響，保證地下水保持干凈的狀態(tài)，設計人員將種植土壤全部鋪在城市綠化帶區(qū)域，隨后將砂石鋪在種植土壤的下層，再將砂石層的下層鋪滿滲透管。在這種完整的結(jié)構(gòu)下，雨水通過多方過濾，能夠以潔凈的狀態(tài)到達地下。最后，針對滯蓄緩排問題，該城市設計人員將市政道路給排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)全面研究與分析，再根據(jù)城市雨水導流系統(tǒng)，將排水明溝設置在雨水收集位置，并且在出水溝渠的位置安裝在排水明溝的側(cè)面。

3.7 污水管道設計

城市市政道路污水管道給排水設計過程中，需要結(jié)合城市的整體發(fā)展規(guī)劃進行設計，以此保證城市污水管道給排水設計和城市整體發(fā)展規(guī)劃相一致。污水管道給排水設計主要是需要考慮地形、地質(zhì)條件，以此明確污水管安裝的區(qū)域以及處理污水類型。針對較為平坦地形的城市，應該將污水管道的埋設深度進行控制，最大限度控制減少水泵站的數(shù)量。除此之外，污水管道的安裝位置需要兩側(cè)建筑保持一致，正常情況下，污水管道安裝在非機動車道下方位置，避免影響其他建筑施工和檢修等工作。如果是城市地下管線相對復雜的情況，設計人員考慮將污水管道深層埋設，繼而充分滿足人們生活污水排放需求。在選擇污水管材方面，設計人員需要考慮污水埋設地質(zhì)、外部承載力以及埋設深度等因素。例如，以某城市污水管道給排水設計為例，設計人員結(jié)合污水管道埋設區(qū)域的凍土深度，對污水管道覆土深度進行詳細計算，避免污水管道受冰凍影響，污水管道表面出現(xiàn)磨損，設計人員在污水管道的低處也設置一個排泥閥，避免污水管道地面出現(xiàn)積水[5]。

3.8 道路給排水的其他設計

城市市政給排水工程設計過程中，設計人員需要時刻注意農(nóng)田灌溉之間的利益關系，因為部分城市農(nóng)田灌溉排水過程中需要跨越道路。針對這一問題，設計人員需要將城市路基面適當提高，或者在城市路基面中設置隔水設備，促使城市道路給排水設計對農(nóng)田灌溉排水系統(tǒng)不會造成影響。與此同時，城市市政給排水工程設計應該時刻明確根本目標，其主要目標就是促使城市路面積水能夠快速排出，伴隨著城市化進程不斷加快，城市市政給排水工程設計應該使用橫向水管和縱向水管，對城市積水進行排放，最大限度避免路面長時間遭到雨水浸濕受到損壞。

4 結(jié)語

城市市政給排水工程對城市排水各供水系統(tǒng)具有重要作用，基于此，城市市政給排水工程應該具備完善的供水性能和排水性能，設計人員應該充分結(jié)合現(xiàn)代社會發(fā)展需求，站在宏觀角度對待給排水工程設計，以此保證城市市政給排水工程的質(zhì)量水平。