现代城市市政道路给排水工程设计方案探究

王近近

(安徽省启帆建设工程设计有限公司，安徽 合肥 230000)

在城市化进程飞速发展背景下，城市建设规模越来越大，因此，城市市政道路给排水系统作为城市化发展重要组成部分，也是城市市政道路工程重要环节。科学合理的城市市政给排水系统和人们的日常生活有紧密联系，给排水工程设计是否合理，直接影响城市道路的应用，基于此，城市市政道路给排水工程相关设计人员应该引起重视。

1 现代城市市政道路给排水工程的重要性

城市现代化发展和市政道路给排水系统有紧密联系，市政道路给排水系统对城市的重要性有以下几个方面：1)有效的市政道路给排水系统可以避免市政道路因天气原因出现路面破坏问题，如果市政道路给排水系统质量较差，无法达到理想的排水效果，那么城市路面会因为暴雨受到损坏；2)市政道路内部结构如果雨水长时间渗入，道路的颗粒层就会完全浸湿，那么市政道路表层的强度将会严重削弱，其具体削弱表现为市政道路沥青出现松散问题，再加上受暴雨天气的影响，一旦市政道路基层土质全部浸湿，路面将会出现大面积坍塌的情况。但是，城市市政道路通过给排水系统就可以很好避免暴雨问题，利用道路给排水系统将路面的雨水排泄后，暴雨的天气就不会为城市道路带来威胁，继而最大限度避免城市市政道路出现塌陷现象，与此同时，为城市洪涝季道路受到损坏提供重要保障。

2 现代城市市政道路给排水工程存在的问题

2.1 埋管深度设计不合理

城市市政道路给排水工程中，埋管存在深度设计不合理问题，其不合理的主要原因为污水管埋设的深度设计相对不合理。在市政管线设计竖向关系中，污水管道在最底层，污水管道受输送距离和各市政管道埋深影响，导致各个城市污水管埋设深度几乎不合理，再加上城市道路受到破路影响，部分城市已经严重降低污水管排水和储存能力。部分城市污水管采用暗渠形式，并且埋设的深度过深，已经明显超过管材承受深度的压力，继而对管材的使用寿命有一定影响，导致市政道路给排水系统在施工或者使用过程中出现问题。

2.2 道路给排水工程设计存在滞后性

伴随着城市的不断发展，城市功能应该有所提升，特别是一些基础设施也发生明显改变，这些市政工程和基础设施的建设对道路将会造成一定影响。城市道路的给排水工程设计应该根据其它建设工程和基础设施的建设做出适当调整。但是，根据相关调查研究表明，大部分城市道路给排水工程设计依然沿用传统的方法，导致给排水工程设计存在滞后性，无法满足现代社会发展需求。

3 现代城市市政道路给排水工程设计要点

3.1 关于城市市政道路给排水管道的设计

城市市政道路给排水管道设计，应该确定城市的排水量，只有确定市政道路排水量才能判断排水管道的直径，这也是市政道路给排水工程设计的关键环节，确定城市道路给排水量需要全面进行研究与分析，以此保证城市排水量的准确性。城市给排水系统主要是由消防用水、公共用水以及生产用水组成，正常情况下，这种非计划用水计算水量需要按天计算，主要是通过每天用水量和规定用水量决定，排水量多少和雨水、废水的流量有直接关系。例如，城市市政道路给排水设计工程设计过程中，雨水流量和降雨强度都是排水工程需要考虑的问题，只有设计人员充分了解城市的气候类型和气温变化，才能为城市市政道路给排水工程设计制定完善的施工方案。

除此之外，针对水管和其他施工器材的选择方面，由于城市市政道路给排水管道的材质多种多样，如表1所示。有的给排水系统需要具备承载压力强的，基于此，在给排水系统设计方面应该选择金属质量的水管材质，并且被城市市政道路给排水工程广泛使用的就是混凝土钢筋材质的水管。伴随着科学技术和经济的不断发展，水管材质也在不断变化，出现一些较为新型的水管材质，并且在城市道路给排水系统中具有良好的性能，深受给排水工程设计人员的信赖。基于此，城市市政道路给排水工程的水管材质应该和排水系统需求相一致，在城市市政给排水工程设计中最大限度选择优质的水管材质。表1为排水工程施工中不同管道材质的特点。

表1 排水工程施工中不同管道材质的特点

3.2 雨水管道设计

城市雨水管道设计过程中，应该全面分析当地城市雨水储存量以及排放问题。例如，以某市道路给排水工程雨水管道的设计，选择下凹式绿地的设计方法，以此提升城市生态建设质量水平，所谓“下凹式绿地”设计概念就是将雨水管道略低于路面10cm左右，在传统雨水管道设计规划中，主要将绿地和地面的高度相一致，雨水再经过雨水管道排出，无法达到理想的储存效果。设计人员通过“下凹式绿地”的设计方法，雨水就可以将大量流入城市绿地中，被绿地的植物和土壤充分吸收。该城市市政道路给排水工程科学合理地雨水管道设计方法，有助于城市给排水系统的承载压力，并且对城市绿地中的植物提供充足水分，起到节约水资源的良好效果。除此之外，针对该城市的地下储水系统，设计人员为避免雨水径流量增大，将雨水径流的高峰流量暂时储存在调蓄池中，待流量下降后，再从调蓄池中将水排出，以削减洪峰流量，降低下游雨水干管的管径，提高区域的排水标准和防洪能力，减少内涝灾害[1]。该地下储水系统可以和该城市的景观、河道、和人工湖相互结合，存储的雨水对城市景观水进行补充，以此保证城市景观水的流动性，避免城市景观水滋生细菌，提升城市环境水质量。该城市通过以上两种方法对城市雨水管道系统进行设计，以此保证城市景观水至少20d更换一次[2]。

3.3 合理开展道路路基给排水设计工作

城市路基面处理过程中，市政道路极大程度因潮湿和积水问题造成破坏，当下想要解决这一问题，路基面施工单位应该改变施工方法，使用换填的施工方法处理城市路基面。例如，以某市路基面排水工程设计为例，该城市使用换填的方法进行处理，首先，对路基面表层的软土清理干净，再将强度较高的材料融入到路基面中，以此提升路基面承载力，利用排水和堆载预压的方式保证路基面达到规定标准，为后续的正常施工奠定基础。其次，在路基面处理过程中，施工单位在路基面中使用的换填资料需要具备良好的透水性，并且使用的土体和混凝土必须干燥，等到进入到换填环节时，需要保证路基面表层的软土全部清理干净，最大限度满足路基面的承载力达到理想的标准。正常情况下，施工单位在路基面沿线会设置很多排水管道，特别是路口交汇处安装适量的排水管道，安装排水管道过程中，设计人员将排水量较多的区域安装排水泵，这样一来，就可以保证城市路面中的积水快速排出，还可以保证道路表面不会受到雨水侵蚀。最后，由于城市路基面的高度比地下水位的低一些，一旦遇到雨水天气路基面就会一致处于浸湿状态，长此以往，路基面结构就会出现软化，不仅对城市道理有影响，还会影响路基面的基本性能。基于此，该城市设计人员在给排水工程设计过程中，充分考虑到路基面高度较低的问题，在路面基的沿线开挖一系列排水沟，继而积水就可以及时排出，路基面就不会被雨水侵蚀，一直处于干燥状态。

3.4 车道给排水设计

城市车道排水设计过程中，安全性是车道排水设计过程中重点需要考虑的问题。现阶段，大部分城市车道给排水设计过程中，道路表层大部分采用非渗水性的路面，不仅极大限度降低车道排水功能，还极容易导致大量积水无法排出的问题，无法为城市地下水有效供水。基于此问题，某城市车道给排水设计工程中，将海绵城市概念应用在车道排水设计中华，继而有效提升路面排水功能，并且将传统的路面改为渗水性较强路面，提升道路渗水能力，避免出现大量积水的问题。其该城市车道给排水工程施工要点主要为以下几点：1)在城市车道表层铺满混凝土和沥青，在车道中下层采用渗水性较强的施工材料，促使城市车道积水问题迎刃而解，还可以利用城市车道的地势特点，对城市地下水进行供给；2)设计人员还对其他车道地势坡度进行合理控制，有助于车道路面更好排水[3]。

3.5 人行道给排水设计

现阶段，人们对人行道给排水工程质量越来越高，人行道给排水系统不仅需要具备良好的渗水性，还要兼顾良好的舒适性。例如，以某城市人行道给排水工程设计为例，设计人员对该城市市政道路给排水设计过程中，考虑到人行道的实际情况，并且结合人们对人行道给排水设计意见，科学合理地制定设计方案，避免城市人行道出现大量积水，促使自然水和地下水不会对人们出现造成影响。设计人员通过科学严谨地制定人行道设计方案，有效解决城市人行道积水问题，并且为城市地下水的流动提供保障。根据我国市政工程相关建设标准，人行道的横坡和纵坡需要控制在1.5%～2.5%以下，因为只有保持在这个区间内，才能保证人们行走的舒适性，对积水的渗水性也有一定帮助，促使该城市的人行道给排水设计质量达到最优[4]。

3.6 绿化带给排水设计

城市绿化带对城市景观具有重要作用，因此，绿化带给排水设计应具备有效性和合理性。例如，某城市绿化带给排水设计为例，设计人员主要围绕雨水收集、地下水过滤以及滞蓄缓排三个方面进行设计。首先，雨水收集，设计人员应考虑铺设路面材料需要具备较强渗透性，使路面表面自然水分迅速渗透，同时根据城市绿化带给排水设计相关要求设置雨水收集口，并保证雨水收集口的高度不能低于地面高度。还应将雨水收集口的高度设置在15～20cm区间，并保证不低于绿化带高度。其次，针对地下水过滤问题，该城市的设计人员为避免地下水受到路面表面杂质和污染物影响，保证地下水保持干净的状态，设计人员将种植土壤全部铺在城市绿化带区域，随后将砂石铺在种植土壤的下层，再将砂石层的下层铺满渗透管。在这种完整的结构下，雨水通过多方过滤，能够以洁净的状态到达地下。最后，针对滞蓄缓排问题，该城市设计人员将市政道路给排水系统的结构全面研究与分析，再根据城市雨水导流系统，将排水明沟设置在雨水收集位置，并且在出水沟渠的位置安装在排水明沟的侧面。

3.7 污水管道设计

城市市政道路污水管道给排水设计过程中，需要结合城市的整体发展规划进行设计，以此保证城市污水管道给排水设计和城市整体发展规划相一致。污水管道给排水设计主要是需要考虑地形、地质条件，以此明确污水管安装的区域以及处理污水类型。针对较为平坦地形的城市，应该将污水管道的埋设深度进行控制，最大限度控制减少水泵站的数量。除此之外，污水管道的安装位置需要两侧建筑保持一致，正常情况下，污水管道安装在非机动车道下方位置，避免影响其他建筑施工和检修等工作。如果是城市地下管线相对复杂的情况，设计人员考虑将污水管道深层埋设，继而充分满足人们生活污水排放需求。在选择污水管材方面，设计人员需要考虑污水埋设地质、外部承载力以及埋设深度等因素。例如，以某城市污水管道给排水设计为例，设计人员结合污水管道埋设区域的冻土深度，对污水管道覆土深度进行详细计算，避免污水管道受冰冻影响，污水管道表面出现磨损，设计人员在污水管道的低处也设置一个排泥阀，避免污水管道地面出现积水[5]。

3.8 道路给排水的其他设计

城市市政给排水工程设计过程中，设计人员需要时刻注意农田灌溉之间的利益关系，因为部分城市农田灌溉排水过程中需要跨越道路。针对这一问题，设计人员需要将城市路基面适当提高，或者在城市路基面中设置隔水设备，促使城市道路给排水设计对农田灌溉排水系统不会造成影响。与此同时，城市市政给排水工程设计应该时刻明确根本目标，其主要目标就是促使城市路面积水能够快速排出，伴随着城市化进程不断加快，城市市政给排水工程设计应该使用横向水管和纵向水管，对城市积水进行排放，最大限度避免路面长时间遭到雨水浸湿受到损坏。

4 结语

城市市政给排水工程对城市排水各供水系统具有重要作用，基于此，城市市政给排水工程应该具备完善的供水性能和排水性能，设计人员应该充分结合现代社会发展需求，站在宏观角度对待给排水工程设计，以此保证城市市政给排水工程的质量水平。