中国市政工程东北设计研究总院有限公司 吉林 长春 130021
摘 要：随着社会的进步和经济水平的提高，人们对市政道路建设的要求也不断提高，而道路给排水工程设计是市政道路使用寿命、性能的重要保障，市政道路给排水系统设计的科学性、合理性，对市政道路的功能及使用寿命有着重要影响，所以，在进行市政道路给排水设计时要结合实际情况，对设计方案进行优化，以促进其在我国城市化进程的道路上发挥重大的作用。本文主要就市政道路给排水优化设计进行了分析探讨，以供大家参考。
关键词：市政；道路；给排水；优化设计
引 言
在进行城市道路给排水设计中，首先，设计部门在施工前要详细了解具体城市道路路基的情况，如底层结构、路基材料等等。根据不同的路基情况才能对应的提出不同的给排水设计方案。其次，要仔细研究当地的水文资料，例如历年平均降水量、去年最大降水量等能够影响给排水设计的因素。再次，要把给排水设计任务放到整个城市的建筑规划当中，给排水设计不是单独的系统，而是整个城市正常运行的必要构成，要在设计之初就考虑到给排水系统与承载其他功能系统之间的协调运转。在给排水设计的具体设计中，也要根据实际情况做出调整。
一、市政道路给排水管道的优化设计
1.管线设计
对于市政道路给排水管道的管线设计，定线所用图应当以最新且实测1：500的地形图为准，且需要根据设计需要进行现场的勘测，确保所用数据的准确、可靠、真实。对于道路改造工程而言，可以沿着距离老管道1.5m左右的平行位置进行管线布局。尤其是要注意规范中对不同管道间距的规定，如要求给水管与热力管之间的净距不应当低于1.5m，在设计中应当合理控制，必要时根据管材质量进行适当调整净距，但需要逐一不应当对原有管道的正常运行带来危害。在市政道路给排水管道设计中，做好标注和说明很有必要，需要设计人员认真的对管道基础、预留预埋、管径、标高等进行标注，必要的时候做出说明，要注重标注数据的准确和真实，便于工程施工参考。在设计中应当给出多个标准图，甚至绘制出详图，能够让施工人员据此很明确的开展作业。对于市政道路给排水管道中的管线竖向设计，应当确保受到荷载作用的管线不会被压坏，特殊地形和气候环境区域要做好因地制宜的设计，如对于北方冬天较冷的情形，应当考虑管线设计中的防冻，合理确定上下管线之间的垂直间距。由于不同材质的管线对于压力的承受差别较大，在设计过程中要对最小覆土进行精确计算，避免造成覆盖后的损坏。
2.整体规划设计
在市政道路给排水管道的设计中要注重整体规划布局与整个路段工程系统进行有效搭配协调，应当依托道路系统进行管道设计。这就需要负责道路给排水设计的单位和工作人员做好新建道路或改造道路的系统研究，做到给排水管道的高程控制、道路的交叉口、给排水管道施工预埋的有机结合，规划方案合理科学，以有效避免工程质量不合格的返工作业，同时是为了避免工程交付后使用过程发现严重问题而不得不返工。设计要结合工程实际，对于给排水工程的干管沿线应当科学设置预留可见，这样是为了避免重复开挖，就需要在设计中有所体现。在确定干管确定以后，就当合理规划布局预留管位，综合考虑影响给排水系统良好运行的各个要素，避免完工后的重复开挖和建设。在选择给排水管径时，设计人员很有必要对路段附近居民区发展和城建规划等进行详细了解，对其增加的负荷进行合理预估，力求在设计方案中实现一次预埋、分片施工、分片投入使用的布局方案。一般除了支路需结合高程预留外，一般直线部分应按100m～120m间距进行预留；预埋管的管径选择，给水应按DN200 预留，雨水管的管径则在任何情况下都不小于D400进行预留，污水管管径应按不小于D300进行预留。
3.合理选择和布置出水口
在出水口布置设计中，应当充分考虑地形、水体等因素，根据实际情况选择集中布置或分散布置的方式。对于分散布置的出水口，适用于那些地质构造或者建筑构造相对简单的情形，且考虑到投资较低，具有很高经济性；对于河流水位变化很大的区域，应当选择集中布置出水口方式，这样就可以节约出水口的建筑费用，提高工程建设的经济性。对于一些新型城市，尤其是建设了大量的立交桥的地区，应当在出水口布置设计中选择泵站抽升、自流、调蓄等方式，还需要建设与之相配套的管网设施，形成一个完善连续的排水系统。
二、市政道路路基排水的优化设计
路基排水在市政道路给排水系统中是一个重要的环节，一般对道路建设不会带来较大影响，但对于雨季或降雨频繁时高效排水有着重要影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆也有一些特殊情况，如地形特殊的冻土地区、湿陷性黄土地区等，需要对路基排水进行合理设计，从专业角度重视其结构处理方式，否则会造成排水系统效率低下，影响道路通行。对于湿陷性黄土地区，在道路路基排水方案设计时，应当首先综合设置其外围管道，其次是合理配置检漏管、沟等设施，做好湿陷量的计算，并采取有效的防水措施，从而确保消除经过处理的路基的湿陷量。
在针对水分含量过大的软土地基进行排水管道设计时，应当选用真空、堆载预压等措施，对这一特殊地基进行处理，也就是对路基进行排水固结处理，并科学设置可反映路基强度、稳定性的指标，确保达到设计要求。由于土体中含有大量的水分，对这样的路基就无法进行碾压处理，那么在设计时就需要换填路基土，以透水性良好的颗粒材料或干燥土体替换原有路基土，经过处理后的路基的湿陷量应当被消除。
此外，针对立交口处道路路基的排水要从专业角度进行合理设计，注重下穿构筑物的道路路基排水布局。通常情况下，在设计中应当设置排水泵站，主要目的是为了及时将地势较低处的积水快速排出，保证道路通行质量。对于下立交区域的路基，由于整体设计使得其标高往往低于地下水位，那么在雨季就会成为低洼积水重要区域，路基会长期处于雨水的侵蚀状态，不利于道路通行安全和使用寿命。因此，在设计时应当采取有效措施，合理布置盲沟、暗沟等排水结构，发挥着及时导流积水的作用。
三、市政道路路面排水的优化设计
雨水在道路路面会形成一个由水构成的隔离层，会极大地降低道路防滑功能，是城市道路交通中危及驾驶安全的主要因素之一。及时快速排出道路上的积水，是道路给排水系统的重要功能，这就需要在市政道路路面排水设计中注重合理布局，充分考虑各种影响路面排水效率的因素，有针对性的制定防范和应对措施。在道路排水系统设计时，可针对降雨量大小、坡度等要素进行合理设置排水系统，尽可能的降低道路建设的工程量与施工难度。在城市主干道路面排水系统设计时，考虑到道路较宽，宜采用双坡排水设计，这样有助于提高排水效率，同时也可以提高降雨环境下雨水的径流速度，保障道路路面的积水快速排出。在行车道两侧，可以根据间隔合理设置雨水口，将雨水汇入雨水管道，并入城下地下的雨水主管，进而被输送至城市周边水域，是一种水资源保护的有效途径。
此外，还应当做好城市道路路面内部的排水系统设计，充分考虑道路各路段的路面横、纵向坡度，选用渗水性较好的砂砾、矿渣以及碎石等材料，不但可以提高城市道路排水效率，还可以避免路基地下水位的上升。并且能够沿着道路两次的盲沟与雨水井连接，将大量的雨水通过雨水井主管排入城市周边水域，或汇入城市储水系统，作为水资源进行再次利用。还应当注意的是，设计人员在城市道路路面排水系统设计中，要对城市历年排水量分布情况进行数据统计和分析，做好市政管道高峰时期雨水排放量的预测，并对雨水汇入流域方向、管道路径、管道直径、道路坡度等影响排水效率的因素进行综合分析，做好与城市当前地下排水主管道的对接，确保设计方案的科学可行。
四、市政道路绿化带排水的优化设计
绿化带属于道路建设的重要组成部分，构成了现代城市的绿色环保屏障，对于净化空气、美化城市、环境保护等具有重要的作用。在市政道路给排水设计中，需要考虑到绿化带的排水功能，因为绿化带所处区域的图纸相对疏松，容易长时间积水，如果不去进行排除，会对绿化带植物和花艺的生长带来危害。且绿化带积水会对相邻道路路基和路面产生一定的不良影响，严重的可能会造成相邻道路的使用寿命的降低。因此，需要在设计中做好绿化带排水布局，采取多种有效的措施来设计与其他道路排水系统相贯通的排水管路。具体来看，首先在道路工程整体设计时，就需要考虑在预留的绿化带土层两侧进行隔离布局，一般是设置混凝土封闭墙，可有效避免积水通过绿化带渗透至道路路基，对其使用寿命造成影响。其次是在绿化带的下方有必要设置可连通道路排水系统的纵向排水沟，合理控制其间距并布设横向排水通道，这样就可以在积水形成过程中就将将绿化带中水分及时排入地下管道中，可并如雨水管道，实现这部分雨水的资源保护。再次，集水井的设置很有必要，需要在绿化带区域每间隔40m左右的位置进行设置，其内部应当设计成为导出管，当积水流入集水井并达到溢出界限时，可以通过导出管将积水引入其他排水管道中，进而形成了一个系统的绿化带排水系统。通过这样的设计，一方面可以有效解决城市道路两边绿化带的排水问题，避免绿化带积水给周边路基带来不利影响，另一方可以对雨水进行资源存储，特别是在水资源匮乏地区更有价值。
然而，在城市道路绿化带进行排水管道和系统的布局和建设，无疑会增加建设工程成本，但这是很有必要的。根据各个城市的实际建设情况来看，选择在绿化带中间分隔带里填筑30cm粘土的方式以实现对路基的保护较为常见，主要是通过留有角度坡向分隔带中央阻止雨水朝着路基渗透，并可以将积水引水向绿化分隔带中央，在此位置一般会修筑碎石盲沟，用以积水按照导向进行运动，缩减了雨水的下渗时间，在运动中通过混凝土横向支管将水由盲沟引入窨井，这也不失一个较为成熟的绿化带排水系统布局。总之，在城市道路给排水设计中，绿化带排水布局发挥着重要的作用，构成了整个道路排水系统。通过在绿化带区域设计并建成完善的排水系统，可以使绿化带和路面的下渗雨水随路表面雨水及时排出，将超过70%的雨水利用城市低下排水管道汇入周边流域，或作为城市水资源进行存储，因此做好绿化带排水系统的设计对于现代城市建设和整体规划布局具有重要的作用。
结语
通过对市政道路给排水优化设计的相关研究，我们可以发现，在当前各种条件下，市政道路给排水设计中还存在着诸多有待解决的难题，设计人员应从市政道路给排水需求的客观实际要求出发，研究制定最为符合实际的优化设计实施策略。总之，我们必须加大对于市政道路给排水系统设计的重视力度，通过设计和城市的整体规划相结合，进一步寻求最佳解决方案，不仅可以使给排水系统发挥作用，还可以推动城市的可持续发展。
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论文作者:贾亮, 张宇
论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期
论文发表时间:2018/7/20
标签：给排水论文; 绿化带论文; 路基论文; 道路论文; 市政道路论文; 雨水论文; 积水论文; 《科技新时代》2018年5期论文;