杨莉红
上海江南建筑设计院(集团)有限公司
摘要:伴随着近年来我国城市化进程的加快,城市地下管线的建设也越来越多,而检查井作为管线安装检查的基础设施如果存在隐患则对车辆的行驶安全和城市的发展面容带来不利影响,然而检查井受多种因素影响可能会产生不同的病害隐患,对于道路车辆行驶安全造成一定威胁,因此重视城市检查井的病害隐患,并对检查井的位置加强设计研究具有重要的现实意义。
关键词:排水管道设计;检查井位置;设计研究
城市中排水管道的设计建设是一项城市生命线工程,在2012年7月21日一场61年未见的大暴雨让北京城遭受了严重的内涝,损失严重,据不完全统计我国在2008年至2010年间,有62%的城市发生过不同程度的内涝,有57个城市的最大积水时间超过了12个小时,城市交通瘫痪、车辆无法行进,而在城市车行道排水管道设计中往往是检查井出现的问题最多,对城市的交通秩序带来了一定影响,基于此本文将对检查井位置的设计进行深入探讨。
一、市政道路机动车道下雨污水管线的设计特点
1.1雨污水管线的设计特点
市政道路机动车道下雨污水管线的设计通常在道路两侧,涉及到的车辆与周边建筑物较多,在实际的建设过程中由于地下管线较为复杂,而且极容易遇到地下水,如果没有事先做好各部门之间的协调工作,对管线的正常使用会产生不利影响[1]。除此之外市政道路机动车道下雨污水管线属于一种自流式排水系统,对工程的建设具有极高的要求,例如施工中的回填,如果回填质量达不到标准,极容易造成地面沉陷,不仅影响机动车的正常行驶,还会影响城市面容。总体而言该工程的设计主要是对排水检查井进行设计,因此在施工过程中要采取科学合理的手段确保施工质量。
1.2排水管道设计中检查井的位置分析
通常在城市的车行道下会铺设排水管道,而有排水管道的位置在一定范围内会设置检查井井盖,在市政道路中有车行道边缘线和分界线、中心双黄线,检查井井盖的位置往往会在这三条线中央,车行道排水管道通常会设置在道路的中心位置,当检查井井盖也位于附近位置时,就容易受道路横坡的影响,不能够与路面保持水平连接,尤其是混凝土路面,会导致井盖凸起,不仅会严重影响车辆的行驶,由于长时间车辆的碾压和不平稳连接导致检查井井盖受损严重。其次检查井井盖位于车行道的分界线位置,此处分界线的标线经常会画在井盖的位置上,如果井盖松动出现位移,随之分界线的标线也会产生位移,不仅在视觉上使车辆行驶人员感到不适,而且对于智能识别系统的车辆会形成错误的信息,影响车辆正常行驶[2]。再次检查井井盖位置处于车轮运动轨迹范围当中,如果长时间受车辆碾压,就会导致井盖出现沉降,此时就会与路面产生一定的高差,由于路面不平整,增大了车辆行驶的冲击力,长此以往由于车辆与井盖的来回碰撞冲击不仅会产生严重的噪音,而且对于车辆行驶的舒适性也具有不利影响。
综上所述如果检查井井盖的质量出现问题,不仅会对车辆行驶安全造成威胁,对城市的美观也具有不良影响,近年来由于城市车行道上的检查井井盖问题出现的事故数不胜数,井盖沉陷或井盖破损阻碍车辆正常行驶、威胁人们的人身安全等等,此外还会大大增加市政道路的维修费用。
二、车行道排水管道设计中存在的问题
(一)设计方案不符合城市规划:在排水管道设计中不能与城市车行道路规划相协调,如果遇到暴雨或洪水的侵袭,排水管道的设计方案根本不能满足防洪要求,如果再遇到强风等自然灾害,使得水位升高,就会造成车行道排水不畅,雨水大量堆积,排放不出去,造成城市内涝,严重阻碍城市交通。
(二)缺乏系统的污水排水管网:在城市发展初期对于车行道排水管道的设计没有做长远规划,当前在排水管道的设计中需要先将污水排放至污水泵站中,但目前污水泵站的进水管设计存在一定问题。
(三)设计参数不明确:目前针对一些经济不发达的城市地区,排水管道的设计规划受到经济的制约不能统筹规划,对于设计参数尚未明确,例如污水的走向、管道服务面积等规划参数,导致排水管道的设计还不完善。
三、车行道排水管道设计中检查井位置的设计
3.1检查井位置设计的影响因素分析
(一)相关人员缺乏协调沟通:在排水管道的设计中相关人员并未全面考虑到检查井的井盖位置,没有与车行道的规划人员做好协调沟通,导致在施工过程中检查井井盖的位置随机出现在车行道的中央,影响交通。
(二)未考虑检查井的特殊结构:在设计过程中将排水管道的位置处于车行道的理想范围内,但在实际施工完毕后发现检查井井盖的位置容易发生位移,也就是说在设计中没有考虑到检查井的特殊结构,检查井井筒的位置处于井室的侧面,并不是管道的中心位置,没有对此进行全面分析就会导致井盖发生位移,与管道中心产生一定距离。
(三)设计材料存在缺陷:伴随着我国社会经济的快速发展,路面行驶的车辆与日俱增,增加了车行道的承受荷载,与此同时也加大了车辆对检查井井盖的冲击力,尤其在设计当中,以铸铁材料为主,当井盖受到车辆强烈的冲击后极容易发生断裂,而且铸铁材料的造价较高,经常会有井盖被偷盗的事件发生,尤其是一些经济不发达的城市地区,不仅会造成资源浪费,对于城市周边环境还会存在不协调的景象,并且一旦被偷盗,没有及时填补,对车行安全存在严重威胁。
3.2针对检查井井盖位置的优化设计
(一)做好协调沟通:在进行检查井井盖位置设计时,要全面考虑设计的位置是否会对车行道造成不良影响,影响行车安全,要加强各部门之间的协调沟通,保证设计的井盖位置处于理想的范围之内。
(二)加强排水管道的设计:在进行排水管道设计时要做好长远规划,使检查井的井盖位置处于车行道的中心位置,使得车辆能够成功跨越过去,不会影响交通,并降低对井盖的破损率[3]。与此同时在设计排水管道的断面时,要根据检查井的形式合理设置管位,降低车辆直接行驶在井盖上方的机率。
(三)融合先进的科学技术进行设计:可通过BIM技术针对排水管道和检查井的设计建立模型,通过仿真车辆行驶轨迹对检查井井盖的位置综合分析,减少车辆荷载对井盖的破坏,整个设计流程通过BIM技术的建模分析,对各个设计关键点都能够做出明确判断,确保检查井井盖的位置在理想的范围之中。BIM技术可建立三维信息模型,由于排水管道设计较为复杂,通过三维信息模型能够具有一定的指导性,而且能够对施工内部环境进行多方位的监测分析,展现出可视化的效果,再通过BIM技术的精确计算使设计方案更加优化,同时还能基于数据库进行参数设置。在排水管道和检查井的位置设计上具有重要的应用价值。
(四)优化检查井的布局:如果排水管道必须设置在车行道下,要合理选择排管位的方式,确定管线的横断面,避开车轮行驶的位置。其次针对检查井之间的间距要合理规划,不要一味的按照排水管道的设计方案使检查井之间的距离全部保持在一个数字上,要综合考虑管径的大小、管道的坡度、以及车行道路的坡度等等因素,充分发挥出设计的作用[4]。再次要重视检查井的标高,提供精确的数据,降低检查井出现病害的机率。
(五)材料设计:在材料设计方面主要包括井体的材料和井盖的材料,通常混凝土实心砖作为检查井井体的常用材料,传统的红砖之间的缝隙较大,很容易产生井体位移、下沉的现象,而且红砖的材料并不符合节约环保的理念,因此混凝土实心砖使用是现代井体的主要材料。基于此可采用钢筋混凝土作为检查井的井体材料,其具有较高的强度和良好的稳固性,也是目前被广泛推崇使用的检查井井体材料,同时符合当下环保理念。其次针对井盖的材料来讲,要选择经济耐用、坚固美观的井盖材料,拒绝使用铸铁井盖,可使用钢纤维混凝土井盖,不但具有较强的抗震性和抗磨性,而且能够与周围的景观相协调,还能有效防止噪音出现和盗窃,具有多方面的优势。
结束语:
检查井作为城市道路中的一项重要基础设施,其设计水平能够直观地反映出市政设施的管理水平和城市的精神面貌。当下由于城市中的车辆不断增长,车行道所承受的荷载较大,检查井的井盖容易出现各类病害。本文对市政道路机动车道下雨污水管线的设计特点及检查井井盖的位置进行了详细分析,指明了排水管道设计中存在的问题,并提出了检查井井盖位置的优化设计对策,希望能够有效降低检查井井盖出现病害的概率,促进城市文明建设。
参考文献:
[1] 王雨 张云姣 梁欢欢. 市政道路车行道下排水管道检查井位置的优化设计[J]. 城市道桥与防洪,2019,(10):106-108
[2] 陈振兴. 市政道路及排水工程施工质量管理与控制[J]. 建材与装饰,2020,(18):256-259
[3] 张华. 市政工程施工中道路排水管道施工技术研究探讨[J]. 居业,2018,(06):119-121
[4] 冯力争. 浅析市政工程道路排水管道施工技术要点[J]. 农业科技与信息,2019,(23):124-125