淄博市规划设计研究院 山东淄博 255037
摘要:本文对市政给排水施工图设计过程中容易出现的问题进行了总结归纳,并对这些问题提出了相应的解决对策。
关键词:雨水、污水、设计流量、检查井、雨水口
1.前言
随着城镇化进程的推进,人们对于城市景观的要求越来越高,埋设于城市道路下的市政管线种类和数量也与日俱增,与之对应的是城市土地资源的日益稀缺。如何在有限的空间内更加合理安全地进行市政排水工程设计;如何避免排水管线与其他市政管线以及附属构筑物之间出现矛盾和冲突;如何使排水管线更大程度的发挥应有的效益成为摆在设计者面前的一道难题。作为市政排水设计从业者,有以下几方面的考虑。
2.雨水行泄通道
由于近年来极端天气和城市内涝灾害频发,《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)(2016年版)将雨水管渠设计重现期进行了一定程度的调整,一般地区重现期应为1-3年,重要地区应为3-5年,经济条件较好或者有特殊要求的地区宜取上限。根据笔者的经验,重现期选取1年或者2年,雨水管渠的管径也就相差1级,无论是从管材价格考虑还是从施工方面考虑,管径增大带来的投资增加在整个工程费用中占很小比例,但是增加的排水效果确实显而易见的。并且雨水管道一旦建成,后期改造的可能性很小。因此,笔者认为,在高程和经济条件允许的情况下,适当提高雨水管渠设计重现期是可取的。
3.线位确定
为合理利用城市的地上和地下空间,需要在有限的红线断面内安排各种市政管线。由于排水管线检查井较多,且日常维护任务较重,为保证行车安全及舒适性,不宜将排水管线设置在车行道下。由于需要接收雨水口收集而来的雨水,雨水管道宜设置在车行道两侧的人行道或者分隔带下;而污水管道需要接收道路两侧街坊小区排除的污水,常常设置在管线带的最外侧;给水管道由于检查井较少,且发生事故时危害较小,在线位紧张的情况下,可以考虑安排在车行道下,但要尽量避免管道接头处漏水。
根据《城市工程管线综合规划规范》(GB 50289-98),工程管线之间有最小水平净距的设计要求,以DN400的污水管线和4*DN200电力管线为例,规范要求两者之间的最小水平净距为0.5米,紧扣规范,两种管线中心对中心的水平距离为0.2+0.5+0.3=1.0米即可。其实不然,电力检查井的外径为2.74m,若按照1.0米的水平净距施工,污水管道将会穿过电力检查井,留下极大的安全隐患。因此,两种管线在计算水平净距时,不但要考虑管线与管线之间的水平净距要求,还要考虑管线与附属构筑物之间的净距要求和安装空间。以上述为例,即便是污水管道紧贴电力检查井外壁,最小水平净距也需要3.74/2+0.2=1.57米。
另外,给排水管线在确定线位时,还要考虑与道路设施的安全距离,比如,距离路沿石和行道树的水平净距为1.5米;线位不能与盲道砖冲突,造成盲道中断或者绕行;线位不能与镶边石冲突,影响城市景观等。
4.雨水口布置
雨水口的形式,主要有平箅式、立箅式和联合式三类。平箅式水流通畅,但暴雨时易被树枝垃圾等杂物堵塞,影响收水能力;立箅式不易堵塞,边沟需保持一定水深,但因道路维修路面补强,使立箅断面减小,影响收水能力;联合式雨水口兼具平立箅优点,应优先采用。
根据规范要求,雨水口间距宜为25-50米。对于特定工程而言,雨水口不能仅仅是均匀布设,而是应该根据雨水设计流量,雨水口泄水能力以及具体道路形式等方面综合确定雨水口位置。在确定雨水口位置时,尽量将雨水口设置在来水方向的上游位置。首先确定雨水口的必设点,包括道路交叉口,道路局部低点,单位出入口;在确定雨水口的必设点之后,再根据规范要求进行剩余管段雨水口的均匀布设。当道路纵坡大于0.02时,纵坡大于横坡,雨水流入雨水口的流量很少,故沿途可少设或者不设雨水口。当陡坡长度小于300米时,往往在道路地点处集中收水,此时收水效果良好,且节省投资造价。
雨水口设置在车辆轮迹线处
另外,雨水口的位置还要避免设置在支路路口中间位置,车辆轮迹线处,这些位置容易造成雨水口损坏,造成安全隐患;雨水口还要避免设置在人行道下道口处,造成人行道积水,影响人通行。
5.检查井设置
检查井的设置位置为管道交汇处、转弯处、管径或者坡度变化处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处。车行道的检查井,经常受到车辆荷载作用的冲击,检查井周边容易发生沉陷现象。为避免此类现象的发生,首先井盖和井座需要足够承载力和稳定性,其次检查井周边回填需要做特殊处理。当检查井位于非铺装地面时,支座周围应浇筑C30混凝土圈,其宽度不小于150mm,位于铺装地面时,不再浇筑混凝土圈,支座周围填筑材料同地面铺装。井筒在砌筑时应偏向一侧,不得影响后续路缘石、镶边石、盲道的安装。当检查井位于沥青、水泥路面及人行道铺装路面时,检查井井口高程,应保证与相应位置处路面相平,已避免影响行车舒适度;当检查井位于绿化带下时,检查井(尤其是污水检查井)井口高程应比相应位置处现状或设计地面高10cm,以避免雨水进入污水管道,影响污水管道和厂站的正常运行。
检查井周边回填做法
为适应市政排水管道机械清淤、维护管理需要,当雨污水管道坡度小于或等于0.002时,每个检查井都需要设置沉泥槽,深度宜为0.3米-0.5米;当管道坡度大于0.005时,根据具体工程需要设置沉泥槽。
7.排河口
城市内的雨水大多通过雨水管道就近排入河道等水体,但是受地形标高的限制,管道出口多采用淹没出流,即出水口低于水体水位。当降水量较大时,受纳水体的水位急剧升高,对雨水管道排放的顶托作用很大,造成管道内水流速度减小,影响管道的排水能力。因此,雨水管道出水口应尽量高于或等于排水水体的设计水位。当在正常情况下无法实现上述情况时,建议采取以下措施:
(1)采取增大上游管道管径,减小管道坡度,从而提高管道整体埋深。
(2)后期受纳河道进行清淤、深挖、整治,提高河道排涝标准。
(3)在出水口处设置提升泵站,在汛期开启水泵进行强制排水。
8.结语
城市给排水是一项系统工程,需要进行多轮的对接。在设计前,要与城市道路、竖向、排水等专项规划进行结合,在宏观层面把握需要设计的局部在整个排水系统中的位置和作用;在设计时,要与道路、电力、热力等其他平行专业进行详细的对接,避免不同专业之间出现冲突;在设计结束以后,要保持与建设方、施工方、以及监理方的有效沟通,做好后期的现场服务工作;在项目竣工以后,还要整理变更和施工图,做好存档,以便后续建设查阅。
城市给排水管网和厂站建成以后需要市政部门的日常监管和维护,及时彻底地对管网实施清淤疏通。避免因管网堵塞、淤积、年久失修而造成排水系统排水能力降低。在长期的坚持和探索下,形成科学、系统、周期性的长效机制,来保证城市给排水管网健康运行,维持城市正常秩序,提升城市品位。
作者简介:张彦光,男,工程师,工学硕士,就职于淄博市规划设计研究院,从事市政给排水工程设计
论文作者:张彦光
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
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