马向前
摘 要:随着国内经济水平的不断提高,国家加大了对城市道路等基础设施建设的投入,城市道路的数量和规模日益增加。作为城市道路的一个重要组成部分,城市道路雨污水排水系统对城市道路能否安全正常运行具有重要的影响,甚至对改善城市生活质量具有决定意义。为提高城市道路雨污水排水系统质量,应加强相关方面的设计优化措施。文章就是以介绍城市雨污水排水系统的概念为出发点,对其现状和分类进行了分析,并提出了相应的优化设计措施。
关键词:城市道路;雨污水;排水系统;设计
随着经济的快速发展,城市道路的数量和规模逐渐增大,其在交通运输和社会经济发展中的作用日益凸显。城市道路在日常使用过程中易受各种外界环境的影响,特别是雨污水的侵蚀作用。城市道路若长期受到雨污水侵蚀,其地基受潜水影响产生水分局部集中,导致其稳定性和强度降低,进而造成局部路面破坏,从而严重影响了道路交通的安全性。为避免此类问题的发生,一般在进行城市道路设计过程中同时进行道路雨污水排水系统的设计,以提高道路的雨污水排水能力,从而保证城市道路内部结构的稳定性和强度,提高其使用寿命。可见,进行城市道路雨污水排水系统的设计研究具有极其重要的现实意义。
1 城市道路雨污水排水系统设计的含义及分类
所谓城市道路雨污水排水系统设计,指的是对城市道路建设过程中用于收集、输送和排放城市雨污水的排水设施所进行的设计。当前城市道路排水主要包括雨雪水、生活污水以及工业废水。通常情况下,雨雪水可直接通过排水系统进入自然水体,而生活污水和工业废水则需要先经过预处理后再经排水体系进行排放。城市道路雨污水排水系统根据其构造特点,可分为明沟系统、暗管系统和混合式系统三种形式。
明沟系统主要指的是在道路进出口、人行横道等区域所配置的诸如涵管、盖板等过水结构物,通过明沟进行排水。明沟通常可分为横向明沟和纵向明沟,使用过程中根据实际需要确定其使用方法。对明沟进行水力学研究发现,通常将明沟设计为梯形,其底部一般在30公分以上,若对明沟边坡进行砖石或混凝土块铺砌时,其边坡一般设计为1:0.75-1:1之间。
暗管系统主要指的是干管、雨水口、检查井、街沟以及连接管等。通常地面积水先由城市道路中的横向或纵向边坡流入道路两边街沟内,再通过街沟斜坡进入道路中配置的雨水口,最后通过雨水口进入连接管直至干管,排入河流或湖泊之中。
进行城市道路雨污水排水系统设计时,应根据实际情况选择明沟系统或暗管系统,有时甚至选择这两种排水系统结合体,即混合式系统。通常在城市郊区和建筑物相对较少区域,为节约工程成本费用,排水系统一般选用明沟系统,而若是在城市市区和建筑物密集区域,为保证环境卫生,排水系统一般选用暗管系统。
2 城市道路雨污水排水系统现状
城市道路雨污水排水系统的制度分为分流制排水和合流制排水两种。
2.1 分流制排水
分流制排水指的是将雨水和污水分别使用不同的管道进行排放。通常雨水管道用于汇集、输送和排放雨雪水,污水管道用于汇集、处理、输送和排放工业废水和生活污水。在实际应用中,分流制排水系统有两种实现方法:第一种方法是进行雨水管道和污水管道的分别设置,使雨水污水通过各自的管道排放;第二种方法是只设置污水管道,使雨水和污水都通过污水管道排放。采用分流制排水系统,不但有利于环境的保护而且还可以污水废水进行回收再利用,但是由于要进行雨水管道和污水管道的分别设置,在一定程度上增加了施工面积和施工成本。
2.2 合流制排水
合流制排水系统指的是将雨水和污水通过同一排水管道进行排放。采用合流制排水系统,具有施工面积小施工成本低等特点。但是该排水系统由于将生活污水和生产废水同雨水同时排入天然水体之中,对附近水资源污染严重,并对人们的正常生活造成严重危害。因此,为降低合流制所排水质的污染性,通常将其先通过污水处理厂进行处理,降低污染物,在统一排放至天然水体之中,以减少雨污水对环境的影响。
3 影响城市道路雨污水排水系统因素
影响城市道路雨污水排水系统的因素较多,主要有地质因素、自然因素、外力因素、设计理念以及排水系统建设滞后等。在地质因素方面,主要是受水循环和地表水位差影响,雨水在部分难渗水区域无法侵入地下,致使地表水出现水位差,导致排水故障;在自然因素方面,主要是受局部强降雨、冰雹以及其他降水影响;在外力方面,主要受断电因素影响,若出现强降水时导致断电或电力供应不足,则会造成整个排水系统处于瘫痪状态,造成洪涝灾害等危害;在设计理念方面,设计理念是否先进对整个排水系统的完整性具有决定性作用;此外,部分排水系统建设相对滞后,造成城市道路雨污水排水系统无法正常顺利的运行。
4 城市道路雨污水排水系统优化设计措施
城市道路雨污水排水系统优化设计措施主要从路基排水工程设计和路面排水设计两方面进行。
4.1 路基排水工程设计
4.1.1 关于几个关键点。首先应在设计前对排水系统所在区域的水文地质进行相应勘察,并将当地降水资料进行汇总;其次明确设计要求,并加强与区域其他项目沟通协调;最后针对排水系统施工图中重要部分应做好相应标注工作。
4.1.2 路基土体基础的处理工作。对道路路基施工作业过程中,针对不同土质地基采用相应的解决措施,以确保路基强度和稳定性达到设计要求后方可作用于设计地基。如对含水量高或潮湿的软土地基一般采用真空堆载预压方法处理,而对于含水量不高的软土地基一般通过在道路两边设计排水沟方式进行处理。
4.1.3 降低路基地下水。在这里应特别注意对立交口处道路路基的排水设计,由于该区域地基标高一般低于地下水位,因此采用排水泵强排方式进行排水,防止其地基长期受雨水的侵蚀影响。此外,還可以对处于地下水位以下的路基采用暗沟、盲沟方式进行排水。
4.2 路面排水设计
路面排水设计方面主要针对行车道、人行道以及路面结构三方面排水设计。在行车道排水设计方面,针对非机动车道或降水量少的车道一般采用单坡排水设计,而针对相对较宽的行车道一般采用双坡排水设计并在道路两侧通过设置雨水口进行排水;在人行道排水设计方面,通常将人行道横向坡度较低一侧设计在行车道侧,并在行车道上设置雨水口,以便人行道积水能够顺利通过雨水口进入地下管道;在路面结构排水设计方面,采用诸如在路面面层与基层间使用乳化沥青封层,在路基基层上方设置排水层下方设置隔水层等措施。此外,还可以在路面采用透水性较好的材料以避免地下水位上涨。
5 结束语
城市道路作为城市交通安全运行的重要载体,其质量受雨污水侵蚀影响较大。为解决此问题,在城市道路设计过程中,同时应进行城市道路雨污水排水系统的设计。相关工作者应不断探索其优化设计措施,提高雨污水排水效果,从而确保城市道路的安全运行。
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