李浩瀚
广州市设计院 广州 510000
摘要：本文以某市道路改造工程为例，对改造项目的排水工程设计过程和容易疏忽的细节进行梳理总结。
关键词：道路改造；排水工程设计
随着城市经济繁荣发展，原有道路的等级、使用功能、城市景观要求和基础设施，已不能满足城市发展要求。现状城市道路的改造建设已然成为城市化进程中的浪潮,也是提升城市品质的基础。本文结合某市道路改造工程（以下简称本工程）中的排水工程设计，对类似项目的设计过程和容易疏忽的细节进行梳理总结。
1设计思路
1.1排水体制的确定
结合项目区域的总体规划、排水工程专项规划和水系规划等资料，分析区域自然条件和现状排水管网系统情况，如现状排水体制是否为雨污分流制，现状排水管网运行负荷情况和现状排水管道有无破损断裂等情况，合理确定新建管网的排水体制。
1.2排水管道路由的确定
本工程的特殊之处在于本工程为隧道改造项目，道路排水系统设计需结合隧道平面位置和竖向标高，故隧道改造影响范围内的排水管道需拆除重建。确定拆除的管道并充分利用已建的排水管网，结合上述规划资料确定上游转输需求，尽可能避免穿越河道、地下建筑和其它障碍物，减少与其它管线交叉，经济合理的确定排水路由。
1.3排水管道总体高程的确定
新建排水管道充分利用地形，尽量采用自流；减少泵站的数量，减少倒虹吸管道的设置；满足上游转输的要求，避免与其他专业管线标高相冲突。另外，雨水系统需结合防洪、排涝规划，雨水排放口尽量高于常水位。
2设计参数和计算
（1）雨水系统：根据《室外排水设计规范》（以下简称排水规范）3.2.1，可采用的雨水量计算公式为Q＝qψF，其中设计暴雨强度根据当地水务局或相关部门印发的资料确定，综合径流系数根据《排水规范》3.2.2确定，汇水面积根据地形和周边排水单元排水管资料等确定。本工程根据项目重要性，考虑隧道排水安全性，道路雨水管渠设计重现期选为10年，综合径流系数粗算为0.65，雨水管道水力计算参考下图2.1。
2.1雨水管道水力计算参考图
（2）污水系统：有条件可采用多种计算方法预测污水量，如人均综合指标法，单位建设用地指标法和不同建设性质用地指标法。人均综合指标法根据规划人口或者在街道办收集人口数据计算，剩余两种指标法根据规划和规范要求选取计算。污水量计算公式为：污水量=规划人口×单位人口综合用水量指标/（单位建设用地用水量指标）÷日变化系数×污水排放系数×（1+地下水渗入系数），单位建设用地用水量指标根据《城市给水工程规划规范》第4点确定，系数可根据《城市排水工程规划规范》4.2要求确定。本工程根据当地污水规划的污水量，采用单位建设用地指标法计算污水量，污水管道水力计算参考下图2.2。
2.2污水管道水力计算参考图
按照上述计算出来的雨水量和污水量，复核现状雨水管和污水管的过流能力，确定新建或改建的雨污水管的管径和坡度。
3管道平面布置
结合《城市工程管线综合规划规范》4.1要求，协调各工程管线布局，确定工程管线的排列顺序和位置，确定相邻工程管线的水平间距，管线的间距除参照《城市工程管线综合规划规范》4.1考虑，还需要考虑管道检修井的敷设空间，各工程管线的检修井可交错布置以优化管道布局。
现状道路改造还应充分利用现状管线及线位，在不影响施工的前提下，尽可能保护现状管线不作迁移以节约工程投资。
本工程范围内现状管线种类繁多，对隧道开挖影响范围（隧道结构外边线3m）内的各类管线均做迁改处理，两侧人行道下的现状通信管线、给水管、燃气管和电力管基本保留利用。因管道迁改先行于隧道施工，为避免管道二次迁改，原则上新建管线均布设于隧道结构外边线3m外，空间实在有限时，局部设于隧道结构外边线3m内，隧道施工时做相应的管线保护措施。综上，在参考原有排水管线线位基础上，本工程新建的排水管位于两侧机动车道下，具体位置详见下图2.3。
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2.3管线综合横断面示意图
4管道竖向
收集现状管线资料，改造项目中需特别注意新旧管的衔接和各类管线交叉的竖向标高，在未有周边地块的相关资料时，预留地块的接户管覆土可按照雨水管覆土2m，污水管覆土2.5m定。除此之外，雨水管末端排至河涌时，需结合河涌常水位和洪水位，雨水排放口尽量高于常水位。当未取得河涌水位资料时，避免河涌淤泥淤积堵塞管口，雨水排放口高于河底至少0.5m。
5管材选择
综合考虑管材性能使用寿命、外部荷载、地质条件、价格、施工便利性以及当地部门对排水管管材要求等多方面的因素。塑料管管道粗糙度小，水力条件较好，施工也较为方便，是个不错的选择，选择塑料管材时，注意结合埋深确定管道环刚度，管道埋深较大时（埋深≥6m），不建议采用塑料管。钢筋混凝土管强度相对于塑料管强度,使用寿命较长，可根据埋深结合基础的选择，合理选择二级或三级钢筋混凝土管，钢筋混凝土管强度及其基础的选择可参考国标图集《混凝土排水管道基础及接口》。本工程排水管道圆管主要选择钢筋混凝土管，其中污水管覆土约6m，覆土较大，故采用三级钢筋混凝土管。
6附属构筑物
（1）检查井：根据国标图集《市政排水管道工程及附属设施》和管径确定检查井类型和尺寸，注意图集的适用范围，当检查井埋深超出图集使用范围时，需由结构专业结合地质条件和井深配合设计符合要求的钢筋混凝土检查井。检查井设置间距参考《排水规范》4.4.2，雨水检查井间距还需结合雨水口布置间距设置，雨水口串联个数不宜超过3个。
（2）跌水井：管道跌水水头大于2m时，应设跌水井。
（3）雨水口：按汇水面积所产生的流量核算雨水口的形式、数量和布置，可按照雨水口布置间距乘以道路宽度粗估汇水面积，并按照设计重现期计算流量的1.5倍~3倍复核雨水口设置的合理性。结合道路竖向，低洼处应设置雨水口。
7管道开挖方式和沟槽回填
本工程排水管道施工采用明挖方式，并根据管道埋深和地质条件合理选择支护支撑形式，且排水管线距离较近，采用双管同沟槽开挖方式。管道沟槽回填材料及其压实度要求应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》。
8其他需注意的问题
本工程为隧道改造项目，需结合道路交通疏解综合考虑管道施工与隧道施工时序。本工程分三个施工阶段，第一阶段道路两侧的管线施工，施工完后路面进行施工便道改造，中间部分作为交通疏解道；第二阶段道路中间的隧道施工，道路两侧作疏解道；第三阶段施工完成道路两侧的人行道、绿化带和机动车道。管线先于隧道施工，故对于横穿隧道上放的管道，隧道施工时要做相应的保护措施，如设钢结构桁架保护过路管线。
9结语
本文对道路改造中的排水设计过程进行梳理总结并提出相关建议，由于项目、地区标准差异性等因素，文中一些做法不一定适用于所有项目。笔者重在提出设计要有理有据，不要盲目搬弄其他工程做法，多思考，细心分析和总结项目设计的经验，并在施工中吸取不足之处，提升技能水平，使设计成果更加优质。
参考文献：
[1]GB 50014-2006（2016版）室外排水设计规范
[2]GB 50282-2016城市给水工程规划规范
[3]GB 50318-2017城市排水工程规划规范
[4]GB 50289-2016城市工程管线综合规划规范
[5]06MS201-1混凝土排水管道基础及接口
[6]06MS201市政排水管道工程及附属设施
[7]GB 50268-2008给水排水管道工程施工及验收规范