城郊市政道路排水设计要点分析

时间:2022-07-13 06:49:05

城郊市政道路排水设计要点分析

摘要:针对目前城郊市政道路排水工程设计进行了探讨,系统阐明排水规划设计中存在的困难,提出规划设计的标准,其中包括规划设计的内容及原则和方法,最后从排水管网设计、雨水管道位置设计和污水管道位置设计三方面提出设计要点。以指导城郊市政道路排水工程,改善道路使用性能。

关键词:城郊;市政道路排水;规划设计;标准

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

前言:

城郊市政道路排水系统的优劣与人民生活息息相关,它不仅影响城市功能的充分发挥,而且对道路完好、城市环保以及城市防洪排涝等都有直接的影响。通过对一些道路排水现状和排水设施布设情况的分析表明,市政道路常见的各种危害中,水是危害公路的主要自然因素。大多数路基的损害, 沥青路面和水泥混凝土路面的损害都不同程度地与水的侵蚀有关。水的作用加剧了路基和路面结构的损坏,加快了路面使用性能的恶化,缩短了它们的使用寿命。因此,道路排水通畅与否是影响路面使用性能和使用寿命的一个重要因素。设置市政路面结构内部排水系统,能够将积滞在路面结构内的水分迅速地排出路基、路面结构外,有利于改善道路的使用性能, 提高路面的使用寿命。所以, 如何能够更好的规划市政道路排水工程,成为亟待解决的问题。

一、城郊市政排水管网规划设计存在的困难

由于城郊市政排水管网经过的路线不属于城市主城区,且道路两侧用地性质不确定,规划部门无法提供各种管网的规划资料。因此,城郊市政排水管网规划设计存在以下一些困难。

市政道路排水设施建设滞后

随着城市化快速发展,城郊地块以较快的速度开发,但其所涉及到的市政道路排水工程设施建设往往滞后于地块的建设,影响了城郊道路排水规划科学化的发展。往往出现道路要求快速建设,造成了排水工程规划没有编制,一些排水工程往往不能与道路工程同期施工;有的虽然设计完成后,排水工程规划由于相关原因需要修改,许多工程项目未能按照规划进行建设,规划的指导意义也没有得到真正体现,造成了工程需要再次改造。

2、排水走向与设计参数

城郊市政道路排水管网要求排水管道同步实施,但由于缺乏规划资料,污水走向方案、服务面积,雨水汇水面积、参数的选取等均存在不确定性。

3、城郊市政排水管网设计与排水规划结合不紧密

城郊市政道路排水网设计工作中经常遇到一些规划设计图纸,管线标准横断面图中仅仅标识雨、污水管线位置。尽管从排水本身而言,敷设在非车行道下,便于施工和管理维护,但由于地下管线种类繁多,且管线权属部门不同,规划部门无法提供管线规划走廊,有时建设资金安排不同步,不能在道路施工期间同步安排管线建设。在非车行道宽度有限的情况下,这种缺乏管位综合考虑的做法,势必导致今后“拉锁马路”现象。应与竖向规划和排水专项规划紧密结合,从而避免出现道路排水管道管径、埋深等设计不合理的情况,避免造成排水管道频繁改造、道路重复开挖而增加投资。

4、城郊市政排水管网规划未做到统筹兼顾

城郊市政道路排水工程规划是动态的,在排水体制、排水量标准、排水主干管的定线工作完成以后,可以根据实际情况进行局部调整,以便工程的具体实施。应做到使道路排水管网规划同城郊发展总体规划相一致和协调,同建筑规划、城郊路网规划、地上和地下基础设施规划等相配合,且规划服务年限稍长时,排水体制、排水量标准预测都应留出富余之地。

二、城郊道路规划设计的要点

1、城郊市政道路排水工程设计的主要内容

1)道路雨水管道位置设计 

建议雨水管道尽量布置在车行道外边线和人行道内边线之间非机动车道上。 

这样设计,一方面避免了雨水管道布置在车行道上,另一方面也可以尽量缩短雨水口连接管和雨水预留管道的长度。

2)道路污水管道位置设计 

建议布置在距道路两侧红线内边1m处。 

如此一来不但可以满足污水管道的设计规范要求及收水功能要求,也大大地方便了道路两侧地块建筑物污水的就近接入,大大节约了工程造价图5是一个典型的60m宽的路幅的雨污水管线位置布置图。 

3) 道路排水设计一般包含两类

第一类排水是减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响。设计通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。对于地下水位较高路段,施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟,排除地表水并降低地下水。

第二类排水是将路表水迅速排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害。

设计一般包括:

①. 路面水: 通过道路横坡、急流槽、边沟及排水构造物等形成完整排水系统把路面水收集并排出路基范围,对于超高路段,可通过设置在中央分隔带处的中央排水沟和横向排水管等排出路面水,或通过中央分隔带开豁口方法把超高路段外侧路面水排到路面另外一侧并通过路面横坡排出。

②. 下渗水: 中央分隔带下渗水,可通过在中央分隔带下设置纵向盲沟收集,并每隔一段距离设置集水井和横向排水管将下渗水排出路基; 路肩下渗水,一般处理方法为在路肩设置纵向渗沟,并通过横向排水管排出路基。

4) 处理好道路与排水的关系

城市排水管沟一般均依托道路布设,道路定线对市区排水组织、排水管沟的埋深、排水的重力流或提升有重大影响,道路高程的确定对两侧地块的排水也有很大影响,应保证道路雨水口高程低于两侧地坪20 cm 以上, 否则不利于地表径流的排除。道路纵坡的确定宜与两侧用地的纵向坡度一致,避免大的逆坡而导致的排水管沟埋深过大及两侧用地排水困难。规划雨水管道时,尽量利用自然地形坡度,以最短的距离排入附近的池塘、河流、湖泊或郊区灌溉系统。只有当水置较远,且地形平坦或地形不利的情况下,才需要考虑设置水泵站;当天然水体的水位高于管道出口时,可以设置出口泵站。同时在地形起伏较大的地区,雨水干管应结合主要道路走向沿山谷低处布置,两侧斜坡地可借支管连接。具体布置时,应先根据地形划分地面水径流的分水岭线,然后在相邻分水线之间沿谷线低处布置。

5)合理选择和布置出水口

出水口要结合地形以及水体的具体情况,分散或适当集中布置。如果管道出水口的地质构造或者建筑构造比较简单,工程造价不高时,经济可行性高, 可以考虑分散布置;反之,若河流水位变化很大,或者管道出水口离排水处很远时,出水口的建筑费用就很大,此时不宜采用过多的出水口,可以考虑集中布置并选择合适的出水口。新型城市还要特别注意立交桥位置的道路排水,考虑到立交桥位置的特殊性和重要性,结合老城市的经验,可以考虑设计自流、调蓄、泵站抽升等几种方式,当然配套的管网设施,泵站设计能力都要符合当地的条件。

2、 设计施工的要点

a. 污水设计总流量Q, L / s。Q = Q1 + Q2 + Q3, 其中,Q1 为居住区生活污水设计流量, L / s, 按下式计算: Q1 = n ×N×K,n 为污水定额, L /( 人* d) ,含居民生活污水定额和综合生活污水定额,可按当地用水定额的80%~ 90%采用,N 为设计人口数,Kz 为生活污水量总变化系数,按《室外排水设计规范》有关规定计取或按实际数据采用; Q2 为工业企业内生活污水量、淋浴污水量, L /s, 应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定协调; Q3为工业企业的工业废水量,L / s,工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定,并与国家现行的工业用水量有关规定协调。

b. 雨水设计流量Q,L/ s。按下式计算: Q = F × q ×Ψ。其中,F为汇水面积, ha, 其划分应结合地形坡度、汇水面积的大小及雨水管道布置等情况划定,地形较平坦时,可按就近排入附近雨水管道的原则划分汇水面积,地形坡度较大时,应按地面雨水径流的水流方向划分汇水面积;Ψ为径流系数,按《室外排水设计规范》有关规定计取;q 为设计暴雨强度。

管径的选择在排水管道设计中,起到至关重要的作用,管径选择合适,在能满足排水量要求的同时,还减小的投资,除排水量是管径选择的重要因素外,还有决定管径选择的因素为地形、管道材质、当地的管材规格等。若按设计流量计算确定的管径小于最小管径,则采取规定的最小管径,其坡度采用相应的最小设计坡度。当计算雨水时可能会出现下游的暴雨强度比上游的暴雨强度小时,应取上游的设计管径及坡度。

雨水管:确定暴雨强度公式、设计暴雨重现期、地面集流时间等设计参数,划分雨水汇水面积,布管,水力计算,确定管径、坡度、流速等。污水管:根据单位人口污水量,确定比流量,划分服务面积,布管,水力计算,确定管径、坡度、流速等。

结束语:

城郊市政道路排水工程是城市基础设施重要组成部分,是城市总体规划的一个分支。做好城郊市政道路排水规划设计,对高速发展的城市意义重大,特别是在新的历史条件下,城郊市政道路排水规划设计要结合城郊实际情况,充分利用地形地貌和水系特点,与城郊雨水资源的利用相结合,与城郊路面建设相结合及与城郊污水排放控制相结合,增加排水高效性,降低工程造价。建设一种符合可持续发展、生态型的新型排水体系。

参考文献

[1] GB 50318-2000, 城市排水工程规划规范[ S]

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