1、刍议市政排水工程设计中的难点问题刍议市政排水工程设计中的难点问题 王晓旭 天津市翔泰市政公路工程设计有限公司 天津市 300060 摘要 排水系统的建设是市政基础设施的重要组成部分,具有举足轻重的地位,排水工作是一项技术难点工程,它的安全性与稳定性是居民正常生活的保障。本文基于市政排水工作的重要地位,分析了工程设计中一些难点问题,并针对这些难点提出了几个解决方案,旨在建立健全市政排水系统,促进城市排水工作良好发展。关键词 市政工程 排水系统 措施 中图分类号: TU99 文献标识码:A 城市排水工程主要体现在城市排涝、防洪以及水污染防治方面,市政排水建设的好坏关系着城市居民生活质量的高低,也影
2、响着外市居民对该城市的初步印象,试想一下,若是来到一个新的城市发现该城市污水横流,是不是会对这座城市的感觉大打折扣。因此,市政排水工作不容小觑,其设计上虽然存在着许多困难,但设计师们不能就此放弃,而是要迎难而上,在市政排水设计方面下足功夫,确保城市排水工程顺利实施。一、当前排水设施存在的问题 (一)排水网管设计不合理 目前,多数旧城区的排水为合流制,即多条管道的排水汇总到一条管道中流出,这些排水管由于年代久远,加上在建造时只是根据当时地块开发设置的埋深与管径,随着城市规模的扩大,原本的地表水体变成了城市建筑用地,失去了蓄水泄洪功能。二来,当初的管道建设还不完善,管道直径较小,上下游的管渠内部标
3、高衔接不当,导致一旦发生暴雨,城市的排水管道就容易堵塞。 (二)管渠内清理不当 管渠由于长年排污,一些粘着性强、体积较大的污物容易附着在管壁上,导致管内有效排污直径减小。针对这样的情况,在管道建设初期就应详细了解该地段的河水污染情况。流域汇水面积,使用地标高,并设置多套方案的高程设计以及平面布置。二、排水工程设计中易忽略的细节 (一)回填设计 回填设计是排水工程中必不可少的环节,但设计师们在设计回填工程时比较容易忽略排水构筑物这一部分,尤其是行车道下面的排水构筑物,排水构筑物主要是指雨水口、井口以及其它一些附属构筑物. 在施工完毕恢复道路通车一段时间后,若是行车道下排水构筑物回填不当,井环及井
4、框四周可能会由于密实度未达标造成四周回填土产生不均匀的沉降,加上行车道上重型汽车的碾压受力过大,导致影响行车的安全性与平稳性. 如图 1所示,根据排水检查井的说明与给水排水管道工程施工及验收规范 ,新建筑的井室周围必须用沙砾、石灰土类材料进行回填,并对回填的宽度与深度都做出了明确规定。 因此,在设计回填工程时,要注意行车道下的排水构筑物,在图纸中标明在井室周围砂、石灰土、砂砾等材料回填,且回填宽度不小于 40cm,实度不小于 95%,这样一来能够在招标中合理应对,避免出现失误。二来能够提醒施工方注意回填步骤,减少施工中错误的发生几率,确保施工质量。 (二)接口处理 在原有的排水渠箱中排入新建排
5、水管通常使用接驳处理办法,就目前施工图纸来看,在接驳处理上,大多图纸只是在排水平面与纵面断面图上标明了管底标高、管径与坐标位置,对于如何处理好接驳口这个问题并没有做出详细说明。如图 2,原有的排水渠箱是一个相对稳定的整体,在开凿过程中,工具的震动、敲打、开凿等行为会对渠箱的原有结构产生一定的破坏性,若是不加强接驳口的技术处理,势必会影响后续施工以及接驳口的安全运作。因此,对于接入原有渠箱的新排水管,不能像回填那样使用砂浆、水泥混凝土进行封口,而是要根据原有渠箱的结构特点,对新旧排水管的接口进行加固。另外值得注意的是,在施工时,应尽量采用机械设备对原有渠箱进行切割,避免人工敲击对结构产生影响。
6、(三)消力消能处理 随着城市建筑的不断发展,排水提升渠井的建造需求也相应增多,在城市大型行车隧道、过街隧道等立体设施逐渐发展的同时,通过设置排水提升渠井来提高排水系统的做法已不罕见,通过排水提升渠井,原有的在低点汇集。无法依靠重力来排放的排水系统将提升至强排高排位。在实际操作中,经过排水提升渠井提升之后的排水绝大部分会就近排入周边原有水井,但现实中污水刚从压力管喷出时流速、冲力与动能都极大,若是没有有效处理,这些强有力的水冲击会对排水井的强身造成很大影响,长此以往势必会影响排水井的井身稳固性,在污水的长期冲刷下产生破损, 因此, 新建的排水井应采用抗冲刷能力较强的材料,最好是钢筋混凝土结构,有
7、效保护井身不因长期冲刷过早受损。 (四)排水涵洞的保护 排水涵洞中穿越新建排水管道是排水系统设置的常见做法,新建的排水管道在设计上有明确规定:“排水管道与明渠最底部的垂直净距离最小为 0.5m,与涵洞基础底的垂直净距离最小为 0.15m,这里的排水涵洞指的是排水渠道与暗箱。 在实际操作施工中,塑料制的排水管道若是以 0.5m以下的距离穿越涵洞下方,在保护不当时很容易由于管顶上方土层压力的变化而受损。因此,在施工过程中,塑料管道由于是柔韧性管道,变形状况会受到外界影响较大,管道上方的土层偏移与沉降都会对塑料管道造成挤压,使管道发生细微变形、开裂,而这种细微破损用肉眼难以分辨,会对管道的正常使用埋
8、下隐患。 (五)设计参数取值 随着城市的发展,建筑用地不断增加,大面积土地的使用让原有的自然生态雨水排放系统失去了原有的有效性,导致一些城市逢雨必涝。究其原因,就是因为地下土层大面积硬化,暴雨时雨水水量陡然增大,地下一时难以排走过多雨水,大量地表水在地面汇集,造成“水浸街”的内涝灾害。这种现象一方面影响城市居民及车辆的正常生活。另一面由于地表水越积越多,泥土浸水后松化溶于水中,导致地表水浑浊不清,若是居民在行进过程中误踩破损井盖,很可能会跌入排水井中造成生命危险。 出现“水浸街”现象,从根本上来说还是排水系统的设计不够完善问题,这与设计参数在取值上偏低有关,取值偏低造成市政排水系统效能偏低,无
9、法适应城市发展的需要。因此,对于城市排水设计要具有一定的长远性与预见性,在雨水参数设计上不能采用最低值,应结合当地气候、交通、等情况进行综合分析,切忌随意套用其他城市参数值。 另外,在规划方面,水务部门也应制定相应的管理规范标准,将径流系数之类的专业系数参考引进排水设施建设指标中,对设施规划的各环节严格控制。 三、市政排水工程设计中注意的问题 (一)严格规划管渠系统,对汇水流域的面积进行划分,以确定排水的流向以及出水口位置。(二)控制点的高程要安排好,控制点应根据城市自身规划,沿道路竖向设计,以保障汇水面积水中的水都能够自行流出。 (三)对于污水排放标准量,地面水集水时间,设计降雨重现期,暴雨
10、强度公式以及径流系数这些数据要严格把关,避免因数据失误造成工程返工。 (四)管道的埋深与坡度的设计应根据外部排水条件,道路纵坡情况与设计规范来确定,在能够满足排水量的前提下尽可能的减少管渠的埋深深度,方便定期维护。 (五)要注意远期与近期相结合的原则,排水工程是一项长期发展的工程,并且不适应于经常维修、更换。因此在设计时既要考虑到近期内城市建设的基本要求,又要规划好后期城市发展的道路变动情况以及上下游衔接排水情况。 在管道的设计上也要注意远期与近期结合设计。在管道管径的考虑上,要事先对该地段的雨量,周边居民情况作出调查,居民生活污水的排放有时会参杂一些杂物,若是管径偏小会造成堵塞,对于管道的埋深,若是该地段日后会开挖或是修建建筑地基,就应先了解清楚具体情况,再综合考虑是将管道埋深还是改道。 总而言之,市政排水关系着城市居民的生活水平与出行安全,排水网络覆盖城市各个角落。现如今,城市居民越来越关心自己所处城市的排水优劣状况,尤其是暴雨洪涝时期,市政排水工作做得好不好一看便知。因此,政府在加强管理的同时必须注意施工中的细节问题,方方面面考虑周到,尽可能的对排水系统采取有效保护,保障城市居民生活质量。 参考文献 1丁伟星.浅谈市政工程排水设施的技术难点问题分析J.中国水运 2012.10.21 2赵瑞涛.市政排水工程的细节探讨J.科技创业家 2010.05.24