現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展背景下，城市建設規模越來越大，因此，城市市政道路給排水系統作為城市化發展重要組成部分，也是城市市政道路工程重要環節?？茖W合理的城市市政給排水系統和人們的日常生活有緊密聯系，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 現代城市市政道路給排水工程的重要性

城市現代化發展和市政道路給排水系統有緊密聯系，市政道路給排水系統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可以避免市政道路因天氣原因出現路面破壞問題，如果市政道路給排水系統質量較差，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)市政道路內部結構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，其具體削弱表現為市政道路瀝青出現松散問題，再加上受暴雨天氣的影響，一旦市政道路基層土質全部浸濕，路面將會出現大面積坍塌的情況。但是，城市市政道路通過給排水系統就可以很好避免暴雨問題，利用道路給排水系統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塌陷現象，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在施工或者使用過程中出現問題。

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展，城市功能應該有所提升，特別是一些基礎設施也發生明顯改變，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其它建設工程和基礎設施的建設做出適當調整。但是，根據相關調查研究表明，大部分城市道路給排水工程設計依然沿用傳統的方法，導致給排水工程設計存在滯后性，無法滿足現代社會發展需求。

3 現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節，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。城市給排水系統主要是由消防用水、公共用水以及生產用水組成，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多種多樣，如表1所示。有的給排水系統需要具備承載壓力強的，基于此，在給排水系統設計方面應該選擇金屬質量的水管材質，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的水管。伴隨著科學技術和經濟的不斷發展，水管材質也在不斷變化，出現一些較為新型的水管材質，并且在城市道路給排水系統中具有良好的性能，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應該和排水系統需求相一致，在城市市政給排水工程設計中最大限度選擇優質的水管材質。表1為排水工程施工中不同管道材質的特點。

表1 排水工程施工中不同管道材質的特點

3.2 雨水管道設計

城市雨水管道設計過程中，應該全面分析當地城市雨水儲存量以及排放問題。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，以此提升城市生態建設質量水平，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，在傳統雨水管道設計規劃中，主要將綠地和地面的高度相一致，雨水再經過雨水管道排出，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，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蓄池中，待流量下降后，再從調蓄池中將水排出，以削減洪峰流量，降低下游雨水干管的管徑，提高區域的排水標準和防洪能力，減少內澇災害[1]。該地下儲水系統可以和該城市的景觀、河道、和人工湖相互結合，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，提升城市環境水質量。該城市通過以上兩種方法對城市雨水管道系統進行設計，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定標準，為后續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，等到進入到換填環節時，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，長此以往，路基面結構就會出現軟化，不僅對城市道理有影響，還會影響路基面的基本性能。基于此，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。

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。基于此問題，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，并且將傳統的路面改為滲水性較強路面，提升道路滲水能力，避免出現大量積水的問題。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

現階段，人們對人行道給排水工程質量越來越高，人行道給排水系統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大量積水，促使自然水和地下水不會對人們出現造成影響。設計人員通過科學嚴謹地制定人行道設計方案，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間內，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量達到最優[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和污染物影響，保證地下水保持干凈的狀態，設計人員將種植土壤全部鋪在城市綠化帶區域，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。在這種完整的結構下，雨水通過多方過濾，能夠以潔凈的狀態到達地下。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的結構全面研究與分析，再根據城市雨水導流系統，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，需要結合城市的整體發展規劃進行設計，以此保證城市污水管道給排水設計和城市整體發展規劃相一致。污水管道給排水設計主要是需要考慮地形、地質條件，以此明確污水管安裝的區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量。除此之外，污水管道的安裝位置需要兩側建筑保持一致，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、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，設計人員結合污水管道埋設區域的凍土深度，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田灌溉之間的利益關系，因為部分城市農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田灌溉排水系統不會造成影響。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 結語

城市市政給排水工程對城市排水各供水系統具有重要作用，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合現代社會發展需求，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量水平。