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市政排水设计方法与步骤 探索与实践市政排水设计方法与步骤作者：郭高姚馨源 主题:市政道路的排水设计是区别与公路设计的重要特征之一。它在城市建设中占有独特的位置。对规划的合理性、历史的延续性、地势的约束性、系统的完整性要求很高。与交通工程、公用管线及居民生活有着非常密切的关系。他与道路工程一样是城市文明进步和居民生活质量提高的重要标志，也是保证道路工程质量的重要措施。 排水设计的特点是服从于道路设计、产成品寿命长、与公用管线的关系复杂。 本文对排水设计的特点和一般规律做粗浅的归纳和整理，尽量做到既能介绍一个清晰系统的设计顺序及具体做法，同时又侧重的提出设计中规律性的，常见问题的处理方法。 一、接受任务 现场踏勘 1、工程名称（正式名及暂定名）、位置、主管部门、联系人员名称、职务、电话（固定、移动）、地址、电子邮箱、车牌号码。 2、本道路规划横断、控制点坐标、道路起点、终点、全长、等级、 功能定位（城市主干道、进出口道路、巷道、公园道路）、建设意义。 3、相交道路名称、控制坐标、交角、目前状态（既有、规划、在建）。 4、本道路主要组成部分：道路、雨水、污水、跨河桥、铁路地道桥、涵洞、运动场、过水路。 5、甲方要求：出图时间、总造价、结构、高程关系、其他设计内容的分工、项目特点、质量要求、是否分标段、相关资料提供方式及时间。 二、调阅相关资料 1、本道路历史资料。 旧路取芯作业 2、所有与本工程相交道路、桥梁、涵洞、管道等结构物的设计图、竣工图。 3、与本道路功能、结构、地形特点相似的最新道路设图。 4、区域道路规划图。 5、区域排水干管规划图。 6、工程位置附近地质资料：岩层高度、地下水、承载力、土质特点。 7、工程位置1：2000；1：5000；地形图。 8、可研文字资料、规划说明、地方志、官方报道。 9、既有道路建设及最近维修改造时间、内容（道路横断、结构、现状、排水管线、公用管线）。 10、关键点高程（路口、桥下净空、管道接口高程、吐口高程、铁路高程、挡墙高程、电塔基础高程）。 11、上网查阅附属结构物的生产厂家产品目录、索取产品样本、价格、供货时间、质检证明、技术标准。（比如：标牌、路灯、减速板、反光器、土工布、盲管、承插管、方砖）。 12、去产品生产或使用单位、规划院、水利设计院、其他设计院。 13、去公用管线管理维护单位索取资料。 14、去甲方单位索取资料。 15、去与本工程内容相关的道路、公园、等地实地考察，所有外调资料应纪录主管部门、联系人员名称、职务、电话（固定、移动）、地址、电子邮箱、资料提供时间。 三、现场踏勘 现场测绘 1、了解地形特点、平原、丘陵、地质条件、暴露的岩石、旧河道、水库、水田、鱼塘、（查看软基、大挖方、顶管、自然雨水排水出 路）。 2、查看道路附近是否有道路、桥梁、河道、铁路、文物、军事设施、重要机关或枢纽（公园、学校、客运站、货运站、通讯中心、市场、水厂、变电所、医院、监狱）红线附近很难拆迁的建筑、通讯中心、人防设施、深井水池等大型地下建筑物、厕所、饭店、小卖店（地标）。 3、查看公用管线种类、位置、布置特点：地下高压电缆、架空高压线、电塔、光缆、上水管道、燃气管道、热力管道、排水管道、用户特点。 4、道路沿途纵向地势走向及横向地势特点、两侧建筑物门口位置及高差（均指与自然地面的高差）、围墙位置及高差、电塔位置及基础高差、桥梁净空及桥下（上）宽度、道路边沟特点、过道管位置及管径、架空电线或管道、铁路轨道高差、既有道路高差。 5、范围内树木的种类、需要保护的名贵树种、胸径（树龄）、树木根部生长特点、地标处树根伸展直径、密度、现状、与道路的位置关系、（如何保护。迁移、伐倒、压缩道路断面、设曲线绕行、采取局部保护措施）。 6、既有排水体系的特点及运行情况。河道的名称、管理部门、上下游关系、既有横断、规划横断、河道自然坡度、流向、常水位、设防标准及洪水位、历次洪水痕迹、洪涝区范围、最大流量、流速、既有及规划堤坝间距、顶宽、河堤及护坡结构形式、材料、坡度、河道水流视在流动状态、水质特点、来源、水深、水温、流速、河底地质条件、通航要求、沿河吐口位置、结构特点、附近是否有取水头、水源保护地、河道与河堤的高差、河堤顶路是否通车、堤顶路及背水面的排水方式、河堤与道路的关系、设计分工、是否需要或允许设穿河堤的管道或涵洞、（设穿河堤的构筑物需要经河道管理部门的批准）。 7、既有排水管道的位置、管径、管材、管道埋深、运行状态（充满度、流速、堵塞情况、属性、用户特点、结构寿命、始建年、设计及施工和维护部门。 既有排水管线调查 8、向沿途居民了解雨水排水、积水、翻浆情况。了解地下管线布置位置、管径、维护情况。 四、编写设计要点 1、抓关键问题，要有特点：道路是新建还是翻建、补强、罩面、加宽、改断面；排水体系是新建、翻建、疏通、增设、分流、合流、做过道管还是暗渠或桥梁、管线规划及实际可能的铺设位置。 2、提出多种方案备选、但是不能事无巨细做N多方案而不进行必要的筛选和排队，反到使上级技术主管无法及时准确做出判断。不能没方案，也不能出一堆无明显对比关系的方案。 3、要随着设计的深入不断的增补内容及调整方向 例如:净月潭开发区道路设计、102国道绕行线改造工程；双阳区巷道设计等许多工程，与初次踏勘之后就制定了该项目技术思路及主要设想，并在实践中不断的补充和完善。 4、应注重合理分工在设计中的作用 设计工作按性质大体可以分为决策和绘图两部分。设计的过程就是不断的发现问题，做出判断解决问题的过程。一般地，一个工程由一个人做所有关键技术参数的总体控制。比如：道路及 排水的控制高程，主要技术参数的选用、横断位置、接口数据、说明书的主要内容、预算目录（项目）、必须由一个人（或组成智囊团，并由其中一个人全面掌控）。不宜你做排水，他做道路，或分段设计，没有一个人能掌握全局的关键信息。 五、准备作业用图（草图） 设计组方案讨论 目录 工程位置图。标注道路起点终点路名、相交道路名、主要标志性建筑物名。 1、（最好用公共设广场、收费站、学校、体育场、公用管线维护部门、建委、公交线路） 2、道路规划平面图（名称、横断、起终点、长度、角度、半径）。 地形图（含等高线、村屯、道路、建筑物）。 3、地上建筑物调查图。按建筑类别标注房屋图视面积、高压电杆及变压器按杆上标牌标注、地下光缆按埋石标记标注、沿途两侧建筑物按标牌（单位名、店铺名、街路地址）标注。 4、基础处理计算图。建筑物基础、档墙基础、清表土、挖塘泥、拆除既有路面、挖树兜。 5、道路工程竖向控制图（自然坡度、设计坡长、坡度、路口或控制点高程、主要填方、挖方区域及数量）。 6、雨水排水水力计算参数选用图（在地形图上做。地势、设计坡度、重现期、径流系数）。 7、污水排水水力计算参数选用图（规划用地图、道路所占面积、绿化占用面积、居住占用面积、各区域人口密度、用水定额、工业用水大户）。 8、排水管网布局图（平面及竖向方案、管网交叉方式与工程造价的关系、与施工进度的关系、规划调整的灵活性）。 9、管线布局特点。 10、计算模板的制作。对于不同工程的土方量计算可能因设计要求的不同有所区别，因此需要事先做出针对该工程的计算模板。以便统一计算方法，提高工作效率。 六、排水工程计算参数的选用 1、重现期的选用 1.1、与地形的关系 地形特点：道路所在位置地形为单面坡、顺山脊、顺山沟、盆地、横穿山脊、山沟、自然坡度的变化特点，周边地势。 道路所在位置：顺坡自然地势排水方向与道路纵轴相同。 、如果设计道路纵坡等于设计横坡，路面的水流方向与道路轴线成45o，但是由于道路中线位置的雨水补给不如道路边缘充足，因此实际水流合力方向还是偏向路中； 、如道路纵坡大于横坡，路面水将主要沿道路轴向流动，此时处在道路立缘石位置的雨水口，并不能完全收集路面的雨水。即雨水口的实际收水宽度远小于道路半宽。沿路面流动的雨水由路面积水和路侧汇水量组成。雨水口主要截收路侧汇水。当实际降雨量大于雨水口实际接收能力时，就发生道路积水时间问题。即当降雨结束时，路面雨水继续流入雨水口，只是随时间的延长，水层平均厚度逐渐减小、流速逐渐下降、水流方向逐渐由沿道路轴向变为沿横坡方向流动，即最终汇集于道路立缘石处。积水时间与汇水面积、降雨强度、道路坡度、雨水口数量或间距有关。当道路设计坡度大于2%，雨水口数量应适当减少，间距增大。重现期宜取小值。（最小取0.5a） 、如果道路纵坡小于横坡，特别是当道路设计坡度为最小坡度时（0.3%），路面水将主要沿道路横向流动。这时雨水口的收集作用最大。因为单个雨水口的收集能力为2025 升/秒，当布置间距为40米时，单侧雨水口最大水量=（雨水口过水总断积）*入口流速=1,可以满足估算要求） 2、按等坡度设计原则。适用于道路坡度适中。 3、按等坡度+分散式跌水设计原则。适用于道路坡度很大的情况。流速超规范，或为避免下游管道产生雍水现象。 4、按等管径变坡度设计原则。适用于道路坡度较大的情况（流速不超规范）。 5、适当预留跌水高程，等待灵活处理管线交叉的原则。已知沿途有管线交叉，但是不能确定高程和交叉方式。 管道对接方式 1、管顶平接 2、管中接 3、管底平接 4、跌水接 与公用管道的交叉形式 上跨式：设计管道在既设管道上方通过。 特点：有较大的预留高程，为以后的交叉处理留有余地。 缺点：管道埋深浅、预留管服务区域小、检查井最小高度可能不足（加盖板砌方井子）、复土不足、连接管浅。 下穿式：设计管道在既设管道下方通过。 特点：管道埋深大、预留管服务区域大、容易满足检查井最小高度、复土厚度、连接管深度要求。 缺点：预留的高程小，以后的交叉处理困难，甚至完全不可行。 雨水管道与污水管道的交叉形式 先了解道路、雨水、污水所构成的三层体系，这是分为上、中、下三层，即自成一体，又相互关联的市政设施。 井位的布置 1、在路上2550米。 2、既设井位置必设 3、起点井位置必设 4、预留井位置必设 5、规划路口的支线接入井必设 6、道路绝对凹曲线点必设 7、别太在意井距的统一 8、避开道路曲线位置立缘石位置处 注意细节 1、管道交叉的最小距离。注意管道基础厚度、承插管扩径处。 2、同槽施工的最小管间距。注意两管道高差、支护、检查井占用的尺寸，必要时，雨水、污水检查可以井错开布置，或采用矩形井代替圆型井。 3、井位与立缘石的最小距离。对于井室与井筒尺寸相同的检查井，最小距离由井外径及立缘石基础控制；对于井室尺寸大而井筒尺寸小的情况，其最小距离由井筒外径及立缘石基础控制。还应注意道路直线段、曲线段、路口处那些立缘石与管线不平行的路段。 4、检查井内接入管与干管的尺寸。当接入管与干管尺寸较大时，应对照管道在井内的（俯视图）投影关系，检查两管是否互相干涉。 5、检查井的最小埋深 6、绝对与相对。在道路凹曲线处布置雨水收水口。对于道路纵坡情况时,必须设置;对于情况，可以不必设置。 7、井盖的翻转方向。假如你是市政维护工人，希望井盖向哪翻转。 补充： 1、道路纵断坡向与排水纵断坡向顺坡式。适合多数正常排水管道设计。 管线布置简单，单支线 排水管道起点、终点埋深比较均匀、预留管高程数值接近。 排水坡度与道路坡度同向且数值相当 如有跌水，排水设计适应的道路坡度范围很大。 土方量小，造价低 2、道路纵断坡向与排水纵断坡向反坡式。常见于排水管道两端，或为减少道路设计高度，不得不采用道路设计坡度最小值，并使道路纵断呈锯齿状，上、下坡交替出现。 起点埋深小，可能小于冻深。 终点埋深大。 上游管段预留管设置及管道交叉处理困难，管道服务面积小 下游管段预留管设置及管道交叉处理方便，管道服务面积大 造价较高 3、道路纵断线形与排水纵断线形构成的图形为凸式 坡度同向管段管道埋深大，预留管设置方便 坡度反向管段管道埋深逐渐变小。 道路顶点凸顶处不设雨水口 4、道路纵断线形与排水纵断线形构成的图形为凹式 坡度同向管段管道埋深适当，预留管设置方便 坡度反向管段管道埋深逐渐变大，管道埋深增加 道路凹点必须设雨水口，此处检查井井室高度或井筒最小高度不易保证。解决办法是采用预制盖板+非收口的井筒适应井盖到管道上皮高度不足的情况。 5、组合式（向外） 多支线系统，多出口 管道平均埋深小，造价低 布线灵活 受出口处管道高程影响 6、组合式（向内） 多支线系统，单出口 自成体系，受外部参数干扰小。 布线灵活 受出口处管道高程影响 7、检查与复核 1、服务面积满足规划 2、井室最小高度合格 3、最小防冻深度合格 4、连接管高程合格 5、满足各预留管的设置 6、满足另一排水体系预留管交叉的需要 7、既设管高程及管径桩号 8、既设管的现状（畅通、堵塞） 9、避让其他公用管线 10、最小复土厚度