市政道路排水管线设计的优化与实践

陈山山

中景博道城市规划发展有限公司苏州分公司  江苏省苏州市  215000

摘要：城市基础设施的核心在于其排水系统，特别是市政道路排水管线的设计对于确保道路的耐用性、行车舒适度、路面完整性以及整个排水系统的运作效率至关重要。在设计实践中，设计者常常遭遇多种挑战，包括管线布局的合理性、排水能力的充足性以及后期维护的便捷性等问题。针对这些难题，对市政道路排水管线进行优化设计，以提高排水效率，减轻积水问题，是提升城市建设质量的关键。基于此，本文旨在探讨排水管线设计的优化方法及其在市政建设中的应用，旨在为城市排水管理提供理论参考。

关键词：市政道路；排水管线设计；优化与实践

引言：市政道路排水系统作为城市排水架构的基础，承担着汇集并排走路面的雨水、融雪以及施工中的水分等重任。排水系统的效能直接关联到路面的保护、地下水资源的合理利用以及环境的健康状况，从而对城市交通的畅通和市民日常生活产生显著影响。因此，通过对排水管线进行精心设计，提升排水能力，并减少积水现象，对于维护城市基础设施的稳定运作和提升市民生活品质尤为重要。

一、市政道路排水管线设计原则

（一）技术合理性原则

   设计市政道路排水管线时，应选用适宜的管材和管径，根据地形和流量特点设计合适的管道坡度和排水节点，以保证系统的畅通无阻和长期稳定。在规划管线布局时，避免与现有设施重叠或冲突，并预留足够空间以适应未来城市发展的需求。同时，在设计中应充分预见极端天气情况，如暴雨或大雪，确保系统具有足够的应对紧急情况的能力。排水系统的设计还应考虑与其他市政设施的协同，减少施工期间的相互干扰，确保整个城市工程的顺利进行。

（二）经济效益原则

   在排水系统的设计中，经济效益是一个不可或缺的考量因素。需要精心评估各种材料和管径的成本效益，以及其后续运行中的维护和更新费用。设计方案应在满足技术性能的同时，追求成本的最优化，寻找投资与运营成本之间的最佳平衡点。在充分利用现有排水设施的基础上，通过合理计算和精细工艺，实现资源的最大化利用，减少不必要的开支，以达到整个项目成本控制的目的。

（三）环境保护原则

   在排水管线的设计和施工阶段，环境保护是一个核心的考虑维度。设计应预先考虑到对生态环境的影响，并尽可能采取措施减少对自然景观和生物多样性的破坏。例如，在可能的情况下，减少土地开挖，采用对地下水影响较小的材料。此外，设计应提供雨水的有效管理方案，如使用生态友好的渗透性路面、创建雨水花园以及建立雨水回收系统，这些措施不仅有助于水资源的循环利用，还能够提升城市生态环境的整体质量[1]。

二、市政道路排水管线设计的优化与实践

（一）市政排水管道的设计确定

市政排水管网的构建必须严格遵从当地的官方城市总体规划和排水系统的具体规划指导。在设计阶段，综合评估地区的雨量特征、污染排放标准、现行排水结构的条件、污水处理及其回用的实际情况，以及地貌和水文学参数等关键要素。根据这些详实的条件和参数，设计师团队将作出明智的判断，进而精确地规划排水管道网络。设计师需要进行详细的地形测量，确定排水管线的最优走向和坡度，以便利用重力加速水流，减少泵站的使用，从而降低能耗和运行成本。在分流制排水系统中，设计流量仅考虑生活污水或工业废水的流量；而在雨水系统中，设计流量专门针对径流雨量。环境保护也是排水设计中不可忽视的一环，应通过设置沉淀池、过滤设施等手段，减少污染物进入自然水体。

（二）检查井设计

污水系统的设计中，小管径污水检查井通常建议使用一体化注塑塑料检查井。这些井体是为了与污水管道系统无缝对接而特别制造的，采用的是封闭式设计。特制井筒适配HDPE中空缠绕管，并确保环刚度达到或超过8KN/m²的标准。为防止地表水对路基的侵害，井盖与井筒之间须装设专用的挡圈。井座的尺寸需根据地下深度和管道尺寸精确选择，其设计成流槽状以加强污水的流动性。接口处通过插口式承插连接，并利用橡胶圈来实现良好的密封效果。检查井内部沿井壁设置的塑料踏步方便维护人员的进出，这些踏步由至少40mm×40mm的矩形塑料型材制成，垂直间隔规范为360mm±10mm，且在井壁上的交错中心距离控制在300mm±10mm以内。所有的踏步均通过热熔技术与井壁结合，并经焊接加固。这些塑料检查井的材料选择和生产流程均遵守《市政排水用塑料检查井》(CJ/T326-2010)标准，这一标准涵盖了产品质量、性能要求、测试程序、检验规则、使用指南、运输和储存条件以及管件连接的详细指导。大管径污水检查井及雨水检查井选用钢筋混凝土构造，内外井壁均匀涂抹以1:2的水泥砂浆防水层，厚度达20mm，确保了井体的密封性和防护能力。井内配备的塑钢制爬梯便于进行日常的检查与保养工作，其选材与安装均遵循14S501-1标准。鉴于地下水对混凝土和钢筋可能产生的腐蚀作用，在钢筋混凝土检查井中，井壁表面抹灰完毕后，应涂覆两层聚酯类防腐涂层，增强其抵抗腐蚀的能力。此外，井体与土壤接触的外侧还需施加三层热沥青处理，进一步提升耐久性和抗腐蚀性。这种细致的设计和施工，旨在延长检查井的使用寿命，降低后期的维护需求及成本。

（三）雨水口设计

市政工程的雨水收集系统设计包括采用砖砌的偏沟式双篦雨水口，配备铸铁井圈，其详细构造和安装要求遵照国家标准16S518-12。为了捕捉和过滤雨水中的固体物质，所使用的雨水口篦子由球墨铸铁制成，规格和性能符合国家标准16S518-60的相关规定。雨水口的设计还包括连接至主排水系统的支管，这些支管使用直径为300毫米的HDPE缠绕壁管，以确保足够的流量和抗压能力。支管设计的坡度为1%，这样的坡度既能确保雨水顺畅排出，又可避免管内积水或沉积物堆积。雨水口的设计深度通常为1.0米，下方增加0.3米的深度用于沉砂室，这有助于拦截较重的颗粒，减少颗粒物随雨水进入下一级排水系统，从而保持下游排水管网的畅通无阻[2]。

（四）雨水管道位置设计

在机动车道宽度大于或等于24米的情况下，推荐将雨水主管道布置于车道下方，并尽量避免与车辆常行驶的轨迹线重叠。根据《室外排水设计标准》GB50014-2021的规定，雨水口至连接管的距离应控制在25米以内，而雨水口的设置深度不宜超过1米。在车辆穿梭频繁的区域，为降低井盖座因车轮碾压而遭受破坏的风险，并减少井盖造成的噪声问题，雨水管线的规划应规避车辆轮迹线。这种设计不仅遵从了规范的要求，还为其它地下设施预留了充分的空间。在排水系统设计中，车行道上的检查井井圈需要进行加固处理。至于井盖本身，应选用带有防噪音特性的球墨铸铁重型井盖，以提升道路使用时的舒适性和安全性。

对机动车道宽度小于24米的路段，雨水管道的布局需依据道路的具体分布进行考量。具体情况如下：1. 当人行道与非机动车道为一体化设计，并且机动车道与非机动车道之间设有绿化带时，建议将雨水管道安置在机动车道内侧，同时规避车辆常行驶的轮迹线。2. 若机动车道和非机动车道之间未设绿化带，建议雨水管道布置在距离红线内侧1米的位置。这种方案可以满足关于雨水口连接管长度以及雨水口深度的规范要求，同时在雨水管道一侧省去额外雨水预留管井的需要，仅在对面侧预留雨水管井，有效地利用了空间并简化了设计[3]。

结束语：总而言之，市政道路排水设计对于保障道路的使用寿命和功能发挥至关重要。在进行道路给排水系统的设计时，必须对现有问题进行具体分析，在确保设计方案严谨和施工质量的基础上，进一步提升施工设计人员的专业能力。通过这样的优化，不仅能够延长道路的使用周期，还能增强施工单位在设计和建设过程中的效益。

参考文献：

[1]李小东.市政排水管线设计的优化[J].科技创新与应用,2020,(06):84-85.

[2]孙成.浅谈市政旧路改造排水管线设计要点[J].四川水泥,2018,(01):37.

[3]霍建江.市政道路排水管网工程施工及其技术研究[J].绿色环保建材,2021,(12):129-130.