時間:2014年03月17日 分類:推薦論文 次數:
摘要:市政排水管道是保證城市雨污廢水排除的重要基礎設施。因些,作為設計人員要做到充分保證城市排水管道的正常運用,滿足人民生產、生活的需要。文本結合市政道路排水設計的基礎資料及基本參數,對市政排水管道工程設計中需注意的要點問題進行分析,并提出了一些改進的建議以供參閱。
關鍵詞:市政施工論文,核心期刊,市政排水,排水設計,問題
引言:市政排水管網的正常運行是經濟發展的重要支撐,管網的建設費用在城市基礎設施建設中占有重要比重。因此,在保證管網正常運用和市民生活的同時應進一步減少管網建設費用。在排水工程方案比較中,要主要考慮非數量化社會效益的因素,節約水泥鋼材、節約勞動力以及合理利用國家資源和原有設備的利用。隨著城市化進程的加快和城市水污染日益得到重視,市政排水設施建設得到較快發展,但市政道路排水設施普遍存在各種問題,如防洪排水能力不足;平坦地區的排水管渠的坡度偏小,易淤積;部分地區的排水設施不成系統,易形成內澇等。造成這些問題的原因,有設計不合理,日常管理不到位,自然條件變化等。通過對許多工程設計的總結,本人認為,通過對市政道路排水管道合理的設計可以更好地避免這些問題的發生,做到更經濟合理,保證運行安全。
一、市政排水管道規劃設計基礎資料及基本參數
1、市政排水管道規劃設計基礎資料
規劃設計的基礎資料是決定規劃設計質量、工程投資、社會與環境效果的決定性因素,其真實性不容忽視。主要基礎資料有:(1)城市總體規劃及城市道路、給水、電力、防洪、環保等資料。(2)排放水體資料。(3)自然地理及氣象資料。(4)現有城市排水系統及設施,城市周圍山洪排放、河道防洪能力和措施。(5)工業排水量及水質。(6)當地污水灌溉、污水回用現狀及規劃。
2、市政排水管道規劃設計基本參數
排水工程設計的基本參數是決定設施規模的基礎,因此在選擇這些參數時,既要考慮經濟合理的原則,又要符合當地實際的技術可行性。(1)規劃年限。(2)規劃人口。規劃人口可提高參數的精度,更可直接用于作為各種設施的分期建設的依據。(3)排水定額。準確調查每人每天的污水排放量,結合城市發展速度及給水規劃合理推定未來的排水量。(4)當量污染負荷。人們排放的污染負荷會隨著城市發展、生活水平提高而增加,但不可估計過大,應有一定限度。(5)工業排水量及水質濃度。(6)徑流系數。(7)溢流周期。
二、設計中需注意排水管網的布置問題
排水管網的布置原則要在準確敲定排水水域和體制的前提下,對主要干道到分支干道的順序進行布置,使管線最短、埋深最小,充分利用重力作用處理雨水和污染水流,近遠期的施工要結合起來留有一定的發展空間。
排水管網常見的是采用樹狀網,按地形區域分又有正交式、截流式、平行式、分區式、分散式、環繞式。正交式能夠讓干管與水體垂直,特點是管線長度短管徑比較小,且成本低,排放污水速度快,適用于雨水較多的排水系統;截流式是沿主干道設置的,特點是環保、污染小,特別適用于分流治理污水的排水系統;平行式可以讓干管與河道保持平行,特點是水利條件好適用于坡度傾斜較大的地區;分區式適用于階梯地勢,特點是能夠利用分區地勢排水節約電力能源;分散式應用在有多處排水口的系統,適用于地勢平坦的地區,特點是埋深淺方便利用污水進行灌溉;環繞式可沿主體工程布置主要的干管,特點是成本低廉,需要的污水處理廠和泵站相對能夠減少很多。
三、需注意市政排水管道系統的規劃設計問題
1.排水系統布置
管道走向宜符合地形趨勢;管徑大小須與街道或小區規劃相匹配;管網密度適宜,排水路線最短,以求經濟合理;污、雨水排放避免集中;污水截流干管盡可能布置在河岸及水體附近。
2.選定排水出路
利用天然排水渠道或已建排水干線為污、雨水排放的出路;要保證污、雨水能夠順利排除。
3.劃分匯水面積
污、雨水匯水面積不宜過大;污、雨水匯水面積圖的形狀盡可能比較規則;劃分污、雨水匯水面積須統籌考慮,做到均勻合理。
4.選擇排水線路
排水管道的線路須服從排水規劃的統籌安排;盡量避免排水管道穿越不容易通過的地帶及構筑物。
5.確定排水管道系統的控制高程
排水管道出口的控制高程;排水管道起點的控制高程;重要節點的控制高程。
四.市政排水管道規劃設計存在的問題
市政排水工程設計是一個系統工程,排水工程規劃的目的之一,是通過規劃在排水收集,輸送,凈化,利用和排放幾個環節上的統一協調,使各環節的排水設施建設工程規模適宜,投資合理,運行中合理利用能源和資源。因此,市政排水工程設計必須首先依據當地的適用的各階段排水工程規劃。但是,在實際操作中往往會遇到各種各樣的問題:
1.城市用地豎向規劃,高程無法保證,排水工程設計不符合防洪要求
對城市的雨水規劃,在規劃區內沒有設置雨水排撈泵站,所有道路或小區排水均按重力流的方式排放的,如單采用重力流直接向河流排放的雨水管,只有其設計雨水管內底高程高于內河的某一潮位高程時,才能保證暴雨期且內河漲潮至此潮位高程時的排水暢通,按防洪規劃,排水工程設計應確保50年一遇的排水安全。可見,由于規劃用地豎向規劃的地面高程太低,導致了排水工程設計無法滿足防洪規劃要求,所以防洪規劃中要提出對排水工程設計可降低防洪標準的要求。
對城市用地豎向規劃高程太低的存在問題,為了使排水工程設計在受條件限制的情況下盡可能合理,需要在雨水設計中對各管段的水力計算處理為:管段起點至最不利點按重力流設計,最不利點至出水口在設定相對合理的安全潮位下按短管壓力流設計。
2.在市政建設中不按規劃控制與排水工程重要出水口相關的道路建設
排水工程規劃確定的重要出水口是根據管網系統的布置及當地受納水體的條件確定的,如果隨意改變將造成不良的后果,某經濟開發區按詳細性控制規劃的一條次干路由于用地已被學校建設使用經濟開發區確定不按規劃建設,要求設計單位按取消該次干路的做法進行相關道路的設計,而該次干路在排水工程規劃中作為附近區域的雨水排水主干道所在地,且靠近雨水受納水體,取消該次干路需調整相應的排水工程設計,造成了設計工程的排水工程部分造價增加13%。
3.市政排水工程規劃編制滯后,不確定因素多
在市政道路排水工程設計過程中,往往出現道路要求盡快建設,而設計所需的排水工程規劃沒有編制或在修編中,造成了一些排水工程不能與道路工程同期設計,同期施工的現象,從而造成道路建成后的重復開挖的浪費。有時設計完成后,或排水工程已在施工中,排水工程規劃由于各種原因需修改,同樣造成了設計的重復工作或工程改造的浪費。
4.對市政排水工程規劃編制和執行管理的改進建議
為了在市政道路排水工程設計更好地避免目前市政排水設施存在問題的發生,使設計做到經濟合理,運行安全,通過對設計實例的分析,現對市政排水工程規劃的編制和規劃的執行提出一些改進建議。
(1)認真做好規劃前期的調查研究,使規劃內容更符合當地的條件。
(2)在規劃編制中應注意與給水工程,環境保護,道路交通,豎向,水系,防洪以及其他專業規劃的相協調。
(3)應重視規劃的科學的,全面的技術和經濟論證,避免片面的因素干擾。
(4)應重視市政排水工程規劃編制的超前性和嚴肅性,需更改規劃時應作充分論證。
(5)在執行規劃的過程,政府各級管理部門應加強執行規劃的力度,從根本上改善城市的環境水平。
五.需注意市政排水管道系統的設計要點
1.防洪排澇的要點問題
排水主要是生活及生產排水,還有就是防洪排澇,防洪排澇是城市的生命線,對于居民的生命及財產安全具有重要的意義,防洪排澇規劃主要針對對象是外洪和內洪,外洪以防為主,如防洪堤、水庫等,而內洪則雨水如何及時排除或滯蓄起來的問題,這有助于提高人們對防洪排澇重要性的認識,確保人民生命財產安全。排洪規劃重現期應根據城市重要性以及當地的歷年雨水量,排洪流域面積等因素綜合考量后確定,大中城市排洪標準不宜小于 10 年一遇(水利標準)對于山區,考慮到內洪來得快,退得快,宜采用全抬高方案,但同時也要考慮村莊現狀,可設置局部的抽排設施。
2.處理污水的要點問題
市政排水的污水處理是每個城市每時每刻都要面臨的問題,規劃設計中既要考慮到城市污水處理能力,還要應用新科技,建設節能環保,再利用的原則,用生活污水反應器向高效的移動床和流化床發展。還有一種高效載體生物強化工藝, 利用硅藻土的高效載體生物作用( 流化床) 和吸附。污水管網設計的將地面線資料、道路設計結果傳輸給污水設計系統。污水井:以給定的道路中心線為參照線,按照設計人員指定的樁號偏距, 沿道路布置污水井,由于污水提升泵站設置的位置不合理,造成了污水管埋深太大,所以在排水工程設計中,要設計通過管材、基礎、施工方法等手段,合理選用排水管網,確定合理的排水管設計高程,這不僅可以節約投資,還增加了污水的排放效率。
污水的計算。污水計算包括排水面積確定、污水管網計算,可以直接用系統提供的圖形量測手段,對管徑和坡度的進行確定,幫助設計人員作出正確的選擇。污水管:污水管布置時其管端必須接在污水并上,污水管的管徑、坡度均由污水計算結果來確定,標高由系統自動計算。
3.排水干管和支管的設計要點問題
街道下的污水干管經常是在住宅小區規劃沒有完全確定的情況下布置的,即排水點位置并不確定。為了更好的銜接排水干管和支管,設計在排水干管上每隔一定距離接出連接管,建筑紅線外和伸入人行道,可以避免以后支管接人時破損路面,減少施工量和節省投資。為有利于區域內建筑物就近排水,連接管的間距要根據需要,適可而止,避免浪費。要注意避免與其他地下管線發生沖突。解決措施有:排水管線采用跌水井調節、采用局部增大斷面的方式,確保過水斷面不減少,不影響排水和在特殊的情況下,可采用倒吸虹管。《室外排水設計規范》第3.2.6條規定:污水管道在設計充滿度下的最小流速應為0.6m/s。當起點污水管段中的流速不能滿足以上規定時,應符合規范第3.2.9條要求,即在街道下,污水管道的最小管徑為300mm,最小設計坡度為0.003。當管道坡度不能滿足上述要求時,可酌情減小,但應有清淤或防淤措施。
六.排水管道施工中常見問題的可行性對策
1.管道位置偏移積水
發生原因:測量差錯,施工走樣和意外的避讓,在平面上產生位置偏移,立面上產生積水甚至倒坡。預防措施:(1)防止測量和施工造成的病害:①施工前要確認施工測量規范和規程。②施工放樣要結合水文地質條件,且必須進行復測檢測其誤差。③施工時要嚴格按照樣樁進行。(2)施工過程中如意外遇到構筑物須避讓時,連接并轉角應大于135°。
2.回填土沉陷:(1)預防措施:①回填須根據回填部位和施工條件的差異選擇填料和壓夯機具。②控制填料含水量2%左右;杜絕帶水回填或水夯法施工。(2)處治措施(依據沉降破壞程度):①不影響其它構筑物的少量沉降可不做處理或只做表面處理。②造成其它構筑物基礎脫空破的,用泵壓水泥漿填充。③如造成結構破壞的,挖除不良填料并換填穩定性好的材料,再恢復損壞的構筑物。
3.溝槽開挖的質量控制。其控制措施為:(1)防止邊坡塌方:根據土壤類別、土的力學性質確定槽幫坡度。(2)溝槽斷面控制:開槽斷面由槽底寬、挖深、槽底以及各層邊坡坡度等因素確定。確定開挖斷面時,要考慮生產安全和工程質量,做到開槽斷面合理。(3)防止槽底泡水:①雨季施工時,應防止雨水流人槽內。②在地下水位以下或有淺層滯水地段挖槽,應要求施工單位設排水溝、集水井,排水泵。(4)防止槽底超挖:在挖槽時應跟蹤槽底高程。如遇超挖,應采取以下措施:用碎石(或卵石)填到設計高程或填土夯實,其密實度不低于原天然地基密實度。
結束語
近年來,隨著我國的城市基礎建設迅速發展,排水系統在快速建立和完善,而城市的排水設施的安全、可靠、完善是經濟發展的有力保證。城市排水規劃與設計時要善于處理好城市發展中可能面臨的水資源,水環境,水災害問題,綠色環保節能已成為未來城市發展的方向,充分利用有利的地形合理地布置管網,充分做好系統安排,遠近結合,使排水管道設計具有現實性和超前性,并使道路與排水工程實現科學化。
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