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道路工程

市政道路给排水设计

本站     2017/12/5 9:41:56    

随着我国城市化进程的加快,市政道路建设也随之加快了步伐。路基排水设计不当而造成的工程危害增多,使我国遭受了巨大的财产损失。本文结合市政道路排水工程设计为例,对市政给排水工程中存在的问题进行了分析,并相应地给出了一定的意见。

【关键词】市政道路给排水设计设计方案

1.前言

市政给排水设施,是防治城市水污染,保证城市水资源达到良性循环的重要基础设施。我国的排水工程始建于50年代,发展至今,市政给排水设施建设已得到了很大的提高。但纵观我国大部分市政道路的给排水设施,确实还存在不少的问题。如:部分地区排水量较小,易形成内涝;防洪排水能力不足;平坦地区排水管、渠易淤积等,造成这些问题的原因有很多,包括设计问题、管理问题、自然条件……如何改善市政给排水设计,保证市政道路的使用性能与寿命,是众多设计者们面临的重大难题。

2.市政道路给排水设计存在的问题

2.1工程规划与城市用地呈现竖向规划

城市用地的竖向型规划,无法达到规划高程,市政道路排水工程设计无法达到防洪要求。

按规划新区的雨水来进行设计,需要在规划区内设置一定的雨水排涝泵站,顺应道路排水的重力流方向来排放污水。要想达到重力流直接流向雨水管的目的,必须要将雨水管内底部的高程高于内江潮位的高程,防洪的规划标准为:排水设计要达到内江50年一遇的实测潮高3.9米的排水量,这样才能保证暴雨季或涨潮季的排水通畅。但是,竖向型的归化使地面高程大打折扣,排水设计距防洪规划高程还有一定的差距。

市政用地与道路、交通、排水、防洪等项目,都要达到一个近期与远期的集合规划,并通过合理、科学的竖向规划,来协调局部与整体两方面的矛盾。对于高程的问题,不能妄下定论,而是要结合土方工程的造价、排水的通畅性、排水工程的投资等多种因素,来做合理、细致的全局规划与设计。

2.2污水管填埋深度的不当

污水填埋深度是一项综合性问题。如果污水填埋太浅,容易受到路面情况的影响。比如:路面的深层面损坏容易使管道受损,造成大段排水管道的更换资金浪费,也不利于路面翻修操作的进行。但如果填埋太深,又会出现不利于工程建设的问题:

根据我国管道的使用标准,一般的三级管或塑料排水管最大覆土使用深度都不过9米。因此,往往会利用暗渠来排水,与管道相比,造开挖回填土石方量大,使深埋暗渠的造价大大增加;施工周期长,增加了施工的风险性,且不利于后期的维护工作。

2.3市政给排水工程规划编制的滞后

在市政道路排水工程设计过程中,对道路建设的进度比较注重,而对于设计所需的排水工程规划,有时可能并没有进行科学、合理的编制或修编,这样往往会造成许多排水工程不能与道路工程同期设计、同期施工的现象,或者由于排水工程设计上的不完善而展开的工程改造现象,严重导致了道路建成后重复开挖的资金浪费。

这一点是特别需要注意的,为了使市政排水工程设计更好的避免设施方面的问题,市政部门应对设计方案进行经济合理的安排与分析,提高设计方案的可行性与安全性。

3.市政道路给排水设计方案

3.1边沟排水设计

边沟排水设计在市政道路排水设计中占有很大的比重,同时也是一项比较复杂的设计。边沟排水设计要充分考虑以下几个参数:边沟尺寸、边沟底流水坡度、截面尺度、表面粗糙程度、形状。

路基边沟的设计原则,首先应以填筑式边沟为主,尽量减少路基边沟积水现象,以便部分低凹路段在汛期内的积水能及时排除。其次,要考虑到边沟纵坡的要求,要严格按照交通部颁发的《公路路基排水设计规范》来执行,采用浆砌片石修筑边沟,且纵坡应≧0.12%。如果位于丘陵岗区或冲积平原区,鉴于地形起伏较大的情况下,要权衡好路基排水及经济原则,此时纵坡应≧0.15%。对于边沟的标高和纵坡方向问题,则应综合路线纵断面、沿线地形来确定。为了防止边

沟积水倒灌进入排水管,边沟底标高应控制在路肩边缘最低点1.7米以下为宜,而排水方向则应以沿线自然地形为主。对于挖方段边沟,底标高则应至高高于路标肩高的1.2米,同时边沟纵坡不小于0.5%。

3.2采用重力流和短管压力流来进行排水工程设计

前面已经指明:市政道路采用的竖向规划,难以把握高程高度。为了使排水工程设计在条件受限的情况下尽可能合理,对于雨水设计中各管段的计算处理,我们可以采取:管段起点至最不利点按重力流设计,最不利点至安全潮位点按短管压力流设计。这样能使雨水管段在满流的情况下以压力流来完成水的排放,保证排水的通畅。

这种处理方式虽然不能达到50年一遇的防洪标准,但与每一管段都用压力流排水形式的雨水管排水状况相比,大大提高了其安全性能。当然,在面对长期暴雨时,对于一些排水不畅的区域,还是应该考虑适当设置排涝雨水泵站。

3.3市政道路中央分隔带排水设计

市政道路中央分隔带的排水设计主要目的在于:排除中央隔带内积水。此处理可以分为两个阶段:施工期间的渗水排除及路营运期下渗水的排除。

施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量以及分隔带汇水面积。在此,我们用Q中央分隔带施工期所需的最大排水能力,用L代替路段最大间距,K代替历年最大瞬时降雨量,B代替中央分隔带宽度,则中央分隔带施工期所需的最大排水能力为Q=LBK,那么,分隔带的宽度和间距则成了排水能力的决定变量。但在实际的施工过程中,则会产生很多的问题。如中央分隔带在开挖边沟表面粗燥、沥青不易粘结的情况下,容易形成不均匀、破损的防渗层,无法形成整体且防水的保护层,容易渗水损坏路基。

另外,施工质量也不太容易控制,易产生横向排水管标高误差或淤积,造成上游横向排水管道的不畅,大量水流流向低处,从而导致下游中央分隔带严重积水,路基长时间浸泡其中,路基的硬度和强度也会受到严重的影响。对此,我们可以采用以下方法来改进:对于设计底坡小于0.3%的部分,可以采用锯齿状纵向矩形碎石盲沟,并在底部设置透明软管和集水槽,以此来集中处理中央隔带的雨水或渗水;为了防止中央隔水带向路基渗透,可以结合资金使用情况,在隔带内铺设一定厚度的水泥砂浆层、土工布防渗层或沥青防渗层。

结语

总之,在项目的规划设计阶段考虑好各设计方案的整体操作性是至关重要的。随着社会的发展,城市道路越发影响到人们的出行,为了保证城市道路最大限度地发挥其车辆运行要求,提高运营的舒适性和安全性,保持道路的使用性能,延长道路的使用寿命,我们应该采取措施来提高市政道路的排水性能,积极改进排水设计相关工作,确保更科学、更合理的排水规划的执行。


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