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市政道路给排水优化设计研究谭立华

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：谭立华

[导读] 摘要：市政给排水管道工程建设对于城市日常的生产生活和道路排水有着极其重要的作用，因此它的相关施工质量也在一定程度上受到社会的广泛关注，同时也因为市政给排水系统属于地下工程，如果质量得不到保障，那么对其进行维修和管理是非常困难的。

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        摘要：市政给排水管道工程建设对于城市日常的生产生活和道路排水有着极其重要的作用，因此它的相关施工质量也在一定程度上受到社会的广泛关注，同时也因为市政给排水系统属于地下工程，如果质量得不到保障，那么对其进行维修和管理是非常困难的。因此在进行市政给排水管道建设时，一定要确保质量的可靠性，以此来延长排水系统的使用年限。
        关键词：市政道路；给排水优化；设计研究
        1研究市政道路给排水优化设计的现实意义
        科技水平的不断提升，使得人们对城市交通系统运行控制需求提出了新要求。市政道路给排水优化运行，作为满足这一需求的关键。但实际建设过程，路面排水不畅，不仅会阻碍车辆通行，还会增加车辆行驶过程的打滑危险。特别是雨季环境下，会对路面行车与行人安全带来极大威胁。此外，当道路长期处于积水状态下，其性能就会受破坏。如，水会随着路面裂缝进入路基，进而破坏路基的力学性能，降低路基强度大的稳定性。对于北方地区，还会构成冻胀翻浆，不仅引发道路病害，还会给市政建设形象带来影响。为改善这一现状，相关建设者应从源头入手，即对市政道路给排水设计出发，通过分析其特点与作用现状来进行优化，进而推动城市化进程的可持续发展。
        2市政道路给排水设计的任务
        市政道路给排水设计要解决的问题有很多，总结起来可以分为以下三点：第一，为人民生活和生产提供稳定和安全用水，第二，人们生活和生产中会产生大量的污水和废水，污水和废水的大量积累不仅会破坏人们的生活环境，还会影响人们的身体健康。对此，市政道路给排水系统要能够有效地将城市中的污水及废水排出去。第三，市政道路给排水工程的设计比较复杂。给排水系统由给水系统、排水系统及污水处理系统等多个系统组成。给水系统能够为人民生活、生产提供用水，排水系统及污水处理系统能够对城市中的污水进行收集并进行有效的处理。排水系统分为雨水排水系统和污水排水系统。雨水排水系统收集的大部分是雨水和冷却水，这些部分水大多情况下是不需要经过特殊处理就可以直接排放的，而污水排水系统收集大部分污水污染程度比较高，只有经过严格的处理才能将其排放到相应的位置。污水处理系统的目的是通过一定的程序除去水中的悬浮物以及各种有害物质，使水体能够达到对环境没有污染的程度。对于污染严重的水体，必须经过复杂的除菌杀毒等程序才可以排放到指定的位置。针对污染程度不同的污水，其处理方式有一定的区别，因而在道路给排水工程设计时，也会有一些差别。
        3市政道路给排水优化设计实例
        3.1 工程概况
        某市政道路工程施工长度 486m，其中给排水工程设计工作主要涉及给水管道、污水管道及雨水管渠的设计。且因为该施工区域还要实施桥梁拓宽及河道占用等工程，所以在现实设计工作中，必须全面优化设计管道的开挖、回填、基础处理、过河处理及选材等工作，以保障该道路工程及其给排水工程能够高效优质地落实。
        3.2 给排水管材的选择
        该工程中，给水管选用管径为300 ～ 800mm的球墨铸铁管，以胶圈承插方式进行连接；雨水管使用管径为 300 ～ 500mm 的圆管，并利用浆砌石做雨水暗渠，净宽尺寸为1.6m，净高尺寸为2.8m；污水管选用管径为400 ～ 800mm 的波纹管，其中高密度聚乙烯双壁波纹管（HDPE）的管径为400 ～ 800mm，环刚度＞ 8kN/m 2，并以胶圈承插方式进行连接；钢带增强聚乙烯螺旋波纹管的管径为800mm，环刚度为N8级，并以承插电熔方式进行连接。
        3.3给水工程的优化设计
        （1）给水系统现状。通过现场勘查及相关规划图纸得知，该项目西边拟建一条供水干管，且与该项目的给排水管道相交。（2）管材选择。

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当前，市政道路给排水工程所用管材种类主要包括球墨铸铁管、焊接钢管、预应力钢筋混凝土管及聚乙烯塑料管等。该项目中所用的给水管基本都是管径＜ DN1000mm 的管道，给水管设计首选球墨铸铁管，接口采用橡胶圈。而在需要穿越河流或者铁路的地方，则设计选用焊接钢管，这样有利于增强给水管的抗压性及整体性。在给水管配件（包括给水阀门井、消火栓、管道支墩及排气阀等）设计选择时，必须充分考虑安全及相匹配性。（3）给水管优化设计。依据整个道路工程施工图纸及现实施工条件，针对给水管进行优化设计，以保障给水系统的合理性，实现能耗及漏损率的有效降低。具体而言，给水管优化设计过程中，必须结合该地区未来整体的建设发展规划方案，综合考虑近期及远期发展目标，保障给水管设计方案的可行性及合理性。并结合道路工程的路幅情况来布置及敷设给水管道，从实际角度出发，尽可能将给水管布设到道路西边、北边的人行道或非机动车道下面，并在每个地块上至少预留一根管道。
        3.4雨水工程的优化设计
        （1）防洪及雨水系统现状。该道路给排水工程拟建区域内有几条河道流过，水源丰富，河网密集，且该区域内的来水均通过沟渠汇集之后排到外海。从雨水规划图中可以看出，在排入河流处均设有相应的排水设施。（2）管材选择。通常雨水管埋设的深度比较浅，开挖方式也多是用大开挖方式进行施工，且常用的管道材料包括混凝土管、钢筋混凝土圆管及双壁波纹管等。该项目雨水设计中首选的是双壁波纹管，且以柔性承插的方式连接。（3）雨水系统优化设计。该项目拟建区域地形平坦，且有许多的河流及沟渠。道路工程的设计标高也都高于常水位及河流的洪水位，雨水管道系统就近与河流相连接。因为该区域内河流比较多，为保障雨水系统和防洪系统的协调性，所以雨水排放系统设计选用多出口排放形式，以方便把雨水导流进河流中，并有助于减小雨水管埋设深度。同时，对汇水面积进行优化设计，以保障每个地块上的雨水均可以及时排入内河中。雨水管设计坡度和道路纵坡应保持统一，这样有利于减小雨水管埋设深度。设计独立的防洪系统，且不进入城市雨水系统，以便排泄山洪。
        3.5污水工程的优化设计
        （1）污水系统现状。该道路污水工程拟建区域内有建成的污水处理厂、提升泵站和污水干管，且该污水系统设计拟通过提升泵站与东侧、西侧既有的污水干管相连。（2）管材选择。污水工程对管材有着很高的抗渗性要求，因此用于排放污水的管材必须有着良好的抗渗性，且刚度及抗压能力也必须达到相应标准和要求。由于采用的施工工艺不一样，因此选用的污水管管材也存在差异。结合该项目实际需要，污水管首选的是 HDPE 缠绕结构壁管，以热熔方式进行接口连接。（3）污水系统优化设计。由于该道路污水工程区域附近有污水处理厂，因此污水系统设计应围绕污水处理厂进行，将周围污水有效收集起来，再排进污水处理厂。同时，污水系统设计应注意依据道路的走向、布局及坡向等，尽可能不穿越河流、铁路或高速公路等障碍物，以确保布设路线的经济性及合理性。并采用雨水、污水分流制，对污水进行集中处理之后再排放。在车道下面进行污水管道布设时，应确保预留的污水支管之间的距离在90m范围内，各地块上均预留至少一根管道。污水系统使用多大管径的管道，可依据污水量、设计充满度及水力坡度进行确定。
        4结语
        综上所述，市政道路给排水工程是一项重要的基础设施工程，且给排水工程施工建设涉及的内容比较多，施工使用的施工工艺比较多。为此，设计人员需结合给排水工程的实际使用情况，对给排水工程进行科学合理的优化，从而有效提升给排水工程质量。
        参考文献：
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        [3]陈立，曹贝，李欣娟.关于市政给排水工程中设计与施工要点分析[J].现代物业（中旬刊），2019（11）：170.
        [4]何争光.市政道路给排水管道的施工技术分析[J].佳木斯职业学院学报，2019（11）：228-229.