市政道路排水管道布置的主要影响因素及设计方案浅析

钟 玲

（中铁第一勘察设计院集团有限公司厦门分公司，福建 厦门 361000）

市政雨水管道的作用是排除市政道路雨水，将上游地块的雨水转输至下游水系，避免片区产生内涝；市政污水管道收集地块污水转输至下游，最终排至污水处理厂处理，避免源头污水造成环境污染。

1 示例项目工程概况

同翔高新技术产业基地内垵大道（溪东路至莲溪段）工程位于厦门市翔安区内厝片区，为新建城市主干路，道路全长2.63km，桩号范围K1+150～K3+780，道路标准横断面宽度为43m，其中中分带宽度5m、非机动车道宽度2.5m、人行道宽度2.5m。道路与规划塘宁路、规划内厝路、规划根岭路等6 个路口交叉。道路红线范围内布置的工程管线及构筑物有雨水管、重力污水管、给水管、燃气管、中水管、压力污水管、景观补水管、缆线沟、高压电力管廊、过路涵洞等。

2 影响排水管道布置的主要因素及设计方案

2.1 片区市政规划

片区市政专项规划是市政排水管道设计的重要依据，市政规划规定了道路断面形式、管道布置种类、综合管线管位，划分了片区排水分区，明确了受纳水体、提升泵站、污水处理厂站位置，且对排水管道的管径、流向、管坡等均有控制性要求。片区规划的变更对排水管道的设置产生极大的影响。

示例项目所在片区为高新产业园区，片区规划在设计阶段不断更新完善。在初设阶段，根据当时的市政专项规划，雨水管、重力污水管、燃气管直埋敷设，给水管、中水管、压力污水管、通信管和低压电力管纳入综合管廊市政舱，高压电力管道纳入综合管廊高压舱。在施工图阶段，根据地块招商开发情况等原因，片区综合管廊专项规划、市政专项规划进行调整，原综合管廊变更为高压电力管廊，新增一道缆线沟和景观补水管。高压电力管纳入电力管廊中，低压电力管和通信管设置在缆线沟中；给水管、中水管、污水压力管和景观补水管直埋敷设，导致道路红线内管位紧张，排水管道敷设空间被压缩。图1 为初步设计管位标准横断面图、图2 为施工图管位标准横断面图。

图1 初步设计管位标准横断面图

设计应在管位空间有限的情况下根据相关规范合理设置排水管道管位。排水管道的管径、流向、管坡按照最新市政专项规划进行设计，在满足规划控制的管径和高程的基础上优化设计。

规划的变更不仅影响排水管道的管位，还可能导致相交路网排水管道接入需求的变化。初设阶段，示例项目内厝路交叉口为T 字路口，在道路南侧预埋d500 雨水管供地块使用。施工图设计阶段，根据最新市政专项规划，内厝路交叉口调整为十字路口，南侧新增规划根岭路，根岭路设计d1 000 雨水管道接入内垵大道雨水系统。根据规划调整内容设计对沿线雨水管道流量和高程进行复核，将原设计d500 雨水横穿支管修改为d1 000，降低横穿支管高程，满足根岭路雨水管的接入需求，以保障雨水系统排放的可靠性和安全性。

2.2 其他新建工程管线及构筑物

在道路横断面有限的条件下，道路如需要布置较多的工程管线或较大尺寸的构筑物，设计要综合考虑排水管线的平面管位布置和竖向高程设计，以符合规范所要求的与其他管线或构筑物之间的最小安全净距要求，条件受限时可采取必要的安全措施，减少其最小安全净距。由于大尺寸构筑物对排水管线横穿管布置影响较大，横穿支管埋深增大会导致排水干管埋深和造价增加，因此，在排水设计过程中需要同其他管线专业设计进行沟通协调，确保排水管线及其他管线的设置合理、经济、安全。

示例项目红线内管位紧张，可充分利用中分带布置管线。排水管道埋深较大，受乔木和灌木影响较小，将沿线雨水管设置在中分带南侧，距道路中心线1m，中分带北侧设置景观补水管；重力污水管设置在道路南侧非机动车道下，距离车行道边线3.5m，尽量少占用南侧人非道下管位。

示例项目设置的缆线沟结构高度为2.15m，埋深约2.33m，缆线沟上方无排水管通过的空间，排水横穿支管可从缆线沟底部通过。排水横穿支管与缆线沟净距控制在15cm 以上，覆土保持在2.3m 以上，此覆土深度可满足周边地块排水管的接入需求。其他直埋管线如给水管、燃气管、污水压力管和中水管均为非重力流管道，管径较小，排水管顶2.3m 的竖向空间可满足各综合管线最小覆土的要求。电力管廊结构高度为3.7m，该类电力管廊结构高度较大，宜埋设在排水横穿支管以下，避免雨水管道和重力污水管道因横穿支管埋深过大导致排水干管埋深过大。

此外，道路沿线设置了6 道过路涵洞，根据现状沟渠情况，其中2 座箱涵结构尺寸高度较大，排水管道埋设高程易与涵洞高程冲突，在日常设计过程中应结合涵洞设置情况及时调整排水管道设计。

2.3 片区地形

重力流排水管道的排水动力为重力势能，管道需要以一定的坡度敷设才能保证排水通畅。沿线排水管道坡度大于道路纵坡时，管道埋深不断增大，工程造价相应增加；坡度与道路纵坡一致时，同规格排水管道埋深一致，埋深仅在下游管径增大时有所增加。片区地形是影响市政道路纵坡的重要因素，道路纵坡一般沿现状地形设计，以减少填挖方量。雨水管道和重力污水管道管坡应尽可能与道路纵坡相一致。

片区地形对排水分区的划分起决定性作用。排水分区的划分应根据片区地形地貌，以重力排水为主，压力提升为辅。雨水、污水汇水流域划分具有相似性，主要影响因素为地形，次要因素为现状水系、用地性质等。依据片区地形划分汇水流域和排水分区可使雨污水最大程度排出，区域汇水就近排往市政排水管道。

示例项目所在片区整体地形北高南低，道路以北大部分汇水和道路以南部分汇水需要通过本道路下雨污水管道排除，管道转输流量大。

设计雨水管道沿道路敷设就近排入沿线既有水系及涵洞，雨水主管尺寸d600～d2 000mm。设计起点～K1+880 段雨水主管顺坡排至纵断低点K1+248.861 处雨水箱涵；K1+880～K2+660 段雨水主管顺坡排至纵断低点K2+655 处设计改沟；K2+680～K3+200 段雨水主管沿顺坡排至纵断低点K2+680 处现状沟渠；K3+200～设计终点段雨水主管顺坡敷设至K3+660 处后逆坡排至设计终点处现状莲溪，其中K3+660～设计终点段雨水管道因条件限制，设计采用较小的管坡逆坡敷设。项目中除逆坡敷设的雨水管外，雨水管坡与道路纵坡尽量保持一致，减少管道埋深。

重力污水干管采用单侧布管，管径为d300～d600mm。设计起点～K1+820 段污水主管排往起点处内垵大道一期（美上路至溪东路段）设计污水管，最终经内田污水泵站提升后进入内田污水再生处理厂处理；桩号K1+880～K2+680 地势较低，若设置污水管道，往西、东两个方向排水都为逆坡排水，考虑道路两侧无污水排放需求，此路段不设置污水管道；K2+706～设计终点段污水主管收集周边地块污水后排入内厝污水泵站，其中K2+706～K3+209 段污水管道逆坡敷设，设计采用规范允许的最小管坡。

2.4 地块排水需求及相交路网排水管道接入需求

无论何种用地属性的地块都有雨水排水需求，地块雨水的汇水量、流向与片区汇水流域相关，应根据汇水面积、设计重现期和综合径流系数计算地块雨水流量。不同用地属性的地块污水排水需求不同，需根据地块人口数量或用水规模计算污水量。绿地、公园、仓储等用地污水量较小，污水地块接户管间距可适当放大；居住区、商业区、文教区和工业区的排污量较大，污水地块接户管间距缩小布置。

示例项目道路北侧主要为规划居住、商业和文教用地，南侧主要为规划工业用地，每隔100～120m 左右设置预留雨水横穿管和污水横穿管，便于周边地块排水接入。桩号K1+880～K2+680 地势较低，北侧地块现状为农田，远期规划有后坑水库，道路两侧排污需求小。此路段不设置污水管道，路侧排水户可通过周边现状污水管道排污。道路沿线主要有霞美、塘头、后坑、上塘等村庄，目前，该片区已规划有村庄污水处理排放系统，在村庄污水系统下游处预留污水接口，村庄污水可接入本道路排放。

排水管道尽量与各交叉口现状或规划管线顺接，管道平面、竖向设计兼顾工程分期实施需要。示例项目起点为内垵大道一期的终点，设计污水管道接入一期工程的已建污水管道，污水管道出口高程根据已建污水管内底高程控制。示例项目有6 个交叉路口，每个交叉口均有排水管道接入。雨污水管道承接相交道路上游排水，管径及设计高程均结合上游排水管道的设计参数确定，确保上游排水管顺利接入。

2.5 红线范围内的现状构筑物

新建城市道路红线范围内往往存在一些现状管线或构筑物，现状管线或构筑物在平面或竖向位置上易与排水管道产生交叉，限制排水管道的平面布置及竖向高程。设计过程中应尽可能经济合理地布置排水管道，新建避让已建，不得影响现状构筑物安全运行。

示例项目南侧沿线存在多座高压铁塔，其中K1+682 桩号8#铁塔、K3+187 桩号14#铁塔和K3+495 桩号15#铁塔现状塔基高程较高，均设有挡墙防护，挡墙侵占南侧部分人行道。设计污水管管位距离铁塔基础较近，若按标准路段管位施工无法满足最小安全净距要求，存在安全隐患。为避免污水管施工对道路南侧现状高压铁塔造成不良影响，综合考虑道路管位横断面布置情况，在上述铁塔段污水管绕行至南侧车行道下，与现状高压铁塔保持安全距离。

K3+200～设计终点段雨水出水口位于莲溪，出水口下游附近有一座现状水闸。在早期设计中，设计雨水排出口距离下游现状水闸较近。后续设计时，为保障水闸安全，雨水排出口往莲溪上游调整10m，尽量远离现状水闸排放，并在排水口处设置挡墙、河底铺砌等加固措施，减缓对莲溪的冲刷，保障水闸安全运行。

3 影响排水管道布置的其他因素

影响市政道路排水管道设计的因素很多，除上述介绍的主要因素外，还有道路地质情况、地下水的高程、当地暴雨强度、海绵设施的布置等。在设计过程中应根据项目的各种条件具体问题具体分析，优化排水管道设计，使排水管道的布置经济合理。

4 结语

影响排水管道设计的因素是相互制约的，片区地形影响了地块的排水流域，地块排水流域是排水规划编制的基础，排水规划对片区路网的高程、各综合管线的布置及高程起到控制作用。在解决影响排水管道设计因素带来的各种问题时应综合考虑设计方案，有时多种问题可通过一项优化设计来解决。在排水工程设计过程中全面考虑问题，合理布置排水管道系统，才能保障市政道路、周边地块乃至整个片区水系的排水通畅性，减少内涝，避免面源污染，构建更好的水生态环境。