凌旭
浙江城建設計研究院有限公司 浙江杭州 310005
摘要:隨著我國城市交通網絡建設的日益完善,如何完善和優化道路的排水工程設計,已成為道路設計和建設的重要任務之一。本文首先分析優化市政道路排水工程設計的意義,然后探討了市政道路排水工程設計和施工過程中常見的一些問題,并提出了相應的解決建議與,僅供參考。
關鍵詞:市政道路;排水工程;設計方法;常見問題
1.市政道路排水工程的功能
在現代市政道路建設過程中,道路排水工程的建設非常重要,其也是城市排水管網的關鍵組成部分。按照我國目前的要求,新建的排水工程均需按雨污分流制建設,因此,通常情況下,建設內容包括雨水系統和污水系統。排水工程建成后,其基本功能是在設計標準下,滿足如下幾方面:1、路面排水及時、不滯水、不積水;2、地面構筑物對道路無阻礙,地下構筑物安全穩定,不影響道路的正常通行;3、按規劃需轉輸雨水時,滿足城市排水管網的正常運行。
2.優化市政道路排水設計的意義
在現代城市道路的設計及施工過程中,為了盡可能滿足交通需求量、保證行車的舒適度、增強運營的安全性和延長道路的使用壽命,在市政道路工程設計中需要極力提高路基、路面的承載能力、穩定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能等使用性能。道路路面排水不暢甚至積水,不僅會減小車輪摩擦力,使車輛產生液面滑移,嚴重威脅到交通安全,而且路面積水會浸潤路基,降低路基強度,對路基造成嚴重破壞,大大縮短道路的使用壽命。因此,道路排水安全不僅關系到道路自身的質量,而且也是社會公共安全的重要組成部分。
在現代市政道路建設過程中,排水實施是保障道路排水安全的主要內容。在工程實際建設中,由于道路地下空間的限制,排水設施的建設常與其他各工程管線相互交錯、相互制約,而逐步優化市政道路排水設計也成為提高道路排水安全的重中之重。另外,與市政道路同步建設的排水設施往往同時也是城市排水系統的一部分,是及時排除雨水、生活污水、生產廢水,保障正常生產生活的重要基礎條件。
3.設計與實施中的常見問題及解決方法
現代市政道路排水工程包括雨水系統和污水系統,建設內容通常為:雨水口、雨水口連接管、檢查井、排水主管、排水預留支管等。雨水系統的排水模式為:路面雨水—雨水口—雨水口連接管—雨水檢查井—雨水主管;污水系統的排水模式為:周邊地塊污水—污水預留支管—污水檢查井—污水主管。
市政道路排水系統是市政基礎設施的重要組成部分,因此,確保其工程的質量至關重要。
3.1管線交叉處理不到位,阻水嚴重
產生原因:排水管道通常為重力流管道,在與其他專業地下管線的交叉中,常會通過交匯井、倒虹管等形式予以避讓,如處理不當,將增大管道水損,造成阻水嚴重,大大減小管道的排水能力。
解決方法:排水管道與規劃管道交叉時,堅決按照“壓力管線讓重力自流管線、可彎曲管線讓不易彎曲管線、分支管線讓主干管線”的原則,要求其他專業管線避讓;排水管道與現狀其他專業管線交叉時,優先選擇對現狀其他專業管線進行改造避讓,無法避免時,通過建設交匯井將管線交叉進行處理,但應通過計算,盡量擴大交匯井的過水面積以減小水損。
3.2溝槽回填不密實,易造成路面破壞
產生原因:由于排水管道溝槽通常較窄,受施工空間限制,回填施工較難控制,壓實度常達不到設計標準,造成路基沉降量過大,路面開裂甚至斷裂。另外,回填材料質量不合格或者使用不當,也是造成回填不密實的常見原因。
解決方法:因地制宜地選擇合適的回填材料和施工機械、方法,并對回填壓實度進行嚴格檢查、檢測,對達不到設計要求的部位堅決要求返工。合適的回填材料既要節約成本、土源易得,又要易于夯實。而對于施工空間局促的回填部位,須嚴格按照規范的相關要求,采用人工、輕型機械分層夯實。
3.3雨水口連接管橫穿快車道,易壓壞
產生原因:通常,雨水口連接管埋深淺,被車輛橫向碾壓頻繁,損壞嚴重,尤其在城市主干道或外環道路中,此種情況更為明顯。解決方法:雨水口連接管雖然均為管徑較小的管道,但為避免上述情況的發生,可選擇抗外壓較強或抗變形性能更優的管材。如經濟條件允許,可針對大型、重型車輛較多的路段進行管道加固處理,如在管頂以上鋪設鋼筋網片、采用混凝土方包處理等。
3.4管道接口滲漏嚴重
產生原因:管道基礎承載力不足、基礎沉降不均勻、管材質量不合格、施工技術水平低等原因均可造成管道接口滲漏嚴重。
解決方法:根據地勘報告,有針對性的對管道基礎進行處理,處理后的管道基礎既要達到設計承載力要求,又要滿足工后沉降在許可范圍內。施工中,各相關單位應各司其職,嚴格控制采購的管道質量和管道接口施工質量,有條件時,均應進行閉水試驗。
3.5地下空間緊張,管位確定影響行車安全和舒適度
產生原因:排水管(涵)較其他專業地下管線具有規模大、占地多的特點,在道路地下空間十分有限的情況下,常將排水管(涵)置于快車道下,不僅嚴重影響了行車舒適性,而且也對管涵的管養造成極大不便。
解決方法:與排水工程設計同步進行管線綜合設計,根據各專業管線的各自特點,優化管線位置,盡量避免將排水管(涵)置于快車道下。如無法避免時,亦應結合道路設計的車道劃分選擇管位,將檢查井置于低速車道的正中位置,避免車輪碾壓。
4.道路排水工程設計方法
4.1排水流量的確定
排水流量的確定是確定管道規格的主要依據,也是設計的重要內容。雨水設計流量與徑流系數、匯水面積及設計暴雨強度等因素有關,其中,匯水面積的確定與地形坡度及管道布置情況相關,設計暴雨強度時,須全面掌握本地區的氣象類型和降水規律,通過對降雨歷時、地面集水時間以及管內雨水流經時間等予以準確核算。污水設計流量由給水流量為前提進行折算,通常折污系數為0.8。
4.2管材的選擇
給排水管材分為無壓和承壓兩種形式,一般承壓需求較大時才選用金屬管材。目前最常見的材質為混凝土或鋼筋混凝土管,隨著新技術和新材料的普及,HDPE高密度纏繞管、雙壁波紋管等管材也取得了良好的實踐效果,設計時應綜合考慮具體的工程特點和成本,將性能可靠的新材料管材運用在建設中。
4.3道路路基排水設計
路基是道路的基礎,對于水的作用非常敏感,正確處理好路基排水,對于道路的整體穩定性至關重要。路基排水設計和施工中需注意以下幾點:
第一,對地下水位較高的地區,需重點解決地下水對路基的浸泡。比如立交下穿道路,道路標高低,大部分路基位于地下水位以下,尤其在南方地下水位高且雨水豐沛地區,若不及時采取措施,必然導致路基長期浸泡,導致路基濕軟、變形、強度降低,嚴重縮短道路壽命。因此,此情況下應通過建設立交泵站,并合理設置起排水位等措施,及時有效降低地下水水位,保證路基安全。
第二,施工中路基的處理要得當。對于過濕路基,無法進行碾壓、晾曬的,可采取換填方式進行處理,如拋石擠淤、換填好土、換填透水性好的粒料材料等;對于潮濕路基,含水量不是太高,可在施工前路基兩側挖縱向和橫向排水溝,將路基滲水收集后,及時泵排出去,保證路基干燥。
結束語:
在現代市政道路排水工程的設計及施工中,逐步優化設計和施工對城市基礎建設具有較大的現實意義。本文針對市政道路排水工程設計與實施中的常見問題,進行分析和討論,以期為同類工程的設計提供參考。
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