淺析市政排水工程設計與施工技術

萬毅

（湖南中天建設集團股份有限公司 湖南株洲 412000）

1城市道路與市政排水系統設計前瞻性不足，關鍵要提升市政排水工程設計科學性與重要性

（1）排水設計流量的量化要素：由于城市道路與市政給排水設施，都是先于道路兩旁的高層建筑而修筑的，不論是雨污分流制，還是合流制的排水系統，都不同程度存在城區局部發生內澇的情況，有的區域可以說是“逢雨必澇，遇澇則癱”。嚴重影響當地居民的正常生活，也影響污水管道系統微生物對污水BOD5與COD的生物降解效果，因此，原來的排水工程設計不適應現在快速城市化進展的速度，從全局出發，根據城市擴展的速度及規劃年限，對重要的干道、重要的地區或短期積水就能引起較嚴重后果的地區，要適當提高暴雨的重現期，對不重要地區，應酌情減少。根據市政設計的規模，充分考慮各管段雨水的匯水面積、暴雨強度，及徑流系數的變化，來確定各雨水管的雨水設計流量，從而增大雨水干管、主干管滿流條件下的管徑。而雨污合流管設計流量，按截流井以前的旱流設計流量與雨水設計流量之和計算。根據環保要求，兼顧經濟效益，社會效益，合流制管道設計的重現期應適當高于同情況下雨水管道設計的重現值。一般采用提高10～25%。截流井上游管渠設計流量，按截流井前的旱流污水設計流量與雨水設計流量之和。而不應單獨采用各管段的雨水設計流量。截流井下游管渠設計流量，等于（n0+1）截流井前旱流污水設計流量與截流井后匯水面積雨水設計流量及該面積的旱流污水設計流量之和。其截流倍數n0應根據旱流污水的水質、水量、排放水體的衛生要求、水文、氣候、經濟和排水區域的大小等因素經計算確定，我國《室外給排水設計規范》規定，n0采用2～5倍，而且在同一排水系統可采用相同或不同的截流倍數。正確處理好與鄰近區域及區域內排污系統與洪水排水系統相協調，考慮采用雨污分離排水體制最為合適。

（2）排水體制的選取：在新城與舊城結合部，城鄉結合部，城鎮結合部。由于種種原因，本應采用雨污分流制排水，而沒有采用相應的排水系統，來確定合流制下游的樹狀式、平行式、環繞式等主干管、干管的設計最小管徑。一旦下暴雨，該結合部大街小巷，污水橫流，臭氣熏天，嚴重影響了當地居民正常的生活環境同時帶來流行病原體的傳插與擴散，因此，對于大中城市舊城區，應該改直流式合流制為截流合流制。不論已采用哪種排水制度，均應根據城市的總體規劃，結合當地的地形特點，水文條件，氣候特征，水體分布狀況，原有污水處理程度及相應的排水設施，處理水利用等綜合考慮后確定新建與改造，而不能盲目地以投資省為目的去設計與施工，搞急功盡利、殺雞取卵的做法。現行的排水體制，按規范要求采用雨污分離排水體制。

（3）排水水質的環保要求：不論是工業廢水，生活污水，還是混合污廢水，均不應影響城市排水管渠與污水處理廠等正常運行。不應影響處理后出水的安全排放與再生利用，不應影響污泥的處理和處置，我建議化工廢水，特別是有毒的工業廢水應該處理達標后才能排放，而不能蒙混過關，偷排偷放，環保部門應加大打擊的力度。處理以后的污廢水，不應對養護管理人員造成危害。我們設計與施工，應該在總結經驗與教訓的基礎上，按污廢水的性質，設計分流制排水，達到有針對性處理工業廢水的目的。采取行之有效的新技術、新工藝、新材料、新設備，達到處理后的污廢水，能重新二次使用，化害為益，變廢為寶，節約水資源。施工過程確保排污管道與污水處理設施，不滲不漏，達到市政管道閉水試驗合格，保護地下水水質不被破壞。為市政排水工程獻技獻策。

2強化市政給排水管道的設計技術與施工技術的要點與管控

（1）加強施工前的技術交底與圖紙會審，形成了建設方、設計方、監理方與施工方為聯合會診機制。從實際出發，用理論指導實踐，然后在實踐中檢驗設計理論的正確性。使規劃設計進一步深化與完善。比如，管渠平面位置和高程，應根據三通一平變化了的地形、地質、地下水位、城鎮改道情況。原有的和規劃的地下設施、施工條件以及養護管理方便等因素綜合考慮加以確定。同時注意不論設計或是施工，一定要弄清楚路基下鋪設哪幾種管道，均應保證有壓管讓無壓管，小管讓大管，可彎曲管讓不可彎曲管道等，而且要保證各種管道按規劃要求的水平凈距與垂直凈距布置。這些問題都會在設計前后與施工中遇到的難題，牽扯到增加追加投資的問題，均應采取四方聯合會診，協商解決，而不能撓開問題，搞工程建設。

（2）排水管道材質的設計選擇：當輸送腐蝕性污水時，管渠就必須采用耐腐蝕性材料，如陶土管，金屬不銹鋼管，耐酸堿塑料管等；當污廢水管道，埋設較淺，設計距離又較長，目的是控制渠的最小埋深，減少水力阻力，就必須控制設計坡度與地平自然坡度一致，減小管渠表面的粗糙系數。管渠就必須采用內壁光滑的又具有適當強度的pvc，upvc，鋼帶增強聚乙烯螺旋波紋管等；當設計直徑大于2m的雨水管渠，特別是埋設在車行道下時，或者管渠上部土壓力過大，就必須采用高強度的混凝土管，或現澆鋼筋混凝土管涵等，反之建議其斷面形式較多采用拱頂矩形，弧形流槽矩形或梯形，以便施工，就地澆制或砌筑，同時按需要將深度增加，以增加排水量。

（3）排水管道安裝的設計技術要點：新建城鎮按規劃要求，采用雨污分流制：舊城改直流雨污管系為截流雨污管系，有條件的最好改為雨污分流制排水。正確的管渠設計定線，是經濟合理地設計污水管道系統的先決條件，是污水管道系統設計的重要環節。根據地形、土質、地下水位、道路情況、原有的和規劃的地下設施、施工條件以及養護管理等方面綜合考慮確定。遵循盡可能地在管線較短和埋深較小的情況下，讓最大區域的污水自流排出，排水干管通常應布置在排水區域內地勢較低或便于雨、污水匯集的地帶，截流主干管要沿受接納水體岸邊布置。

①雨水管道和合流管道都按滿流計算；重力流污水管道按非滿流計算最大設計充滿度；明渠超高不得小于0.2m。污水管道為使水利計算獲得較為滿意的結果，認真分析設計區間的地形條件，并充分考慮設計數據的有關規定，應在規定的設計充滿度和設計流速的前提下，確定管道的截面尺寸，能夠自流設計流量。管道的坡度一方面要使管道盡可能與地面坡度平行敷設，以免增加管道埋深；另一方面，又不能小于最小設計坡度，以免管道內達不到最小設計流速而產生淤積，同時避免管道坡度太大而大于最大設計流速，使管壁長期受沖刷；管道基礎應根據管道材質、地質條件、接口要求確定，對地基松軟或不均勻沉降的地段，管道基礎應采取加固的措施；不同直徑的排水管道相接，應采用檢查井連接，連接方式為水面連接或管頂平，如果室外地坪高差較大，宜采用管頂平接，逐級放坡消能，這樣設計有利于管渠系統排水水力性能和排渣，避免局部一次性消能而采用跌水井，排水管渠往往都是在日積月累對跌水井沖刷作用過程中，容易出現塌陷或倒塌。如果室外地坪高差較小，為減小管道的埋深，降低造價，可采用水面平接，但有時上游管段會形成回水，檢查井內容易沉渣。

②排水干管應布置在排水區域內地勢較低或便于雨污水匯集的地帶。排水管宜與道路平行敷設，且不宜設計在快車道以內。管渠高程設計除應考慮地形坡度外，還應考慮與其他地下設施的關系以及接戶管的連接方便，形成以重力為主，不設或少設跌水井消能，不設或少設提升泵站，只有無法采用重力流或重力流不經濟時，才能采用壓力流，管道轉灣或交接處，其水流轉角不應小于90O，且應設計檢查井，并按管道交匯處、轉彎處、變徑變坡度處、跌水處以及直線管段上每隔一定距離處設置。

③截流井的設計與管道綜合：截流井的位置，要根據污水截流干管的位置、合流管渠的位置、溢流管下游水位高程和周圍環境等因素確定，截流井溢流水位，要設計在洪水位或受納管道設計水位以上，如果不能滿足要求，應設計閘門等防倒灌設施，至于截流井采用槽式、堰式或槽堰式，應進行水力計算。管道綜合，污水管道、合流管道與生活給水管道相交時，應敷設在生活給水管道下面，排水管道與其他地下管線，或構筑物水平和垂直的最小凈距，應根據兩者的類型、高程、施工先后和管線損壞的后果等因素，按當地城鎮管道綜合規劃確定，其余排水配套設施就不一一敘說。

（4）加強市政排水工程施工過程監管：市政排水工程分布范圍廣，建設主體多，施工質量與管理參差不齊，排水管渠系統工程，施工過程工序多，高程控制精度要求較高，但是部分施工企業不按設計圖紙和施工規范施工，質量控制措施不到位，加上第三方工程監理單位監管不到位，竣工驗收又走過場，流于形式。導致排水工程變為問題工程的癥節所在。若要避免這類問題發生，關鍵在于施工招標過程中，做好施工企業資質審查和技術力量的比較，此外必須加大工程監管力度，讓監管貫穿于市政工程建設全生命周期。

3 堅持市政排水設計與施工的科學發展觀，貫徹節能環保設計與施工是城市建設和發展的重要理念。城市排水工程在整個城市基礎設施建設中處于關鍵地位，直接影響著城市排水系統正常運轉，關系著工程使用的實際效果，設計與施工方必須根據實際情況，將設計技術與理論貫穿到施工中去，才能有效提升我國城市排水工程設計與施工的質量和水平。才能建設出美好的市政排水工程，才能美化我們的城市。