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摘要：随着城市规模的进一步放大，城市道路与公路建设的冲突越来越大，为了更好的解决两者之间的关系，将两套系统更好的结合起来，通过理论分析展现城市排水管网与公路排水系统的完美结合。本文主要研究探讨市政建设中公路与城市道路给排水管道的设计与施工，以求最大限度地发挥道路给排水管道的效用。
关键词：市政道路；公路；给排水管道；工程设计
一、排水设施简介
1.1 公路排水设计
公路排水包括地表排水和地下排水。公路路基排水设计应防、排、疏结合，并与路面排水、路基防护、地基处理以及特殊路基地区的其他处治措施相互协调，形成完善的排水系统。路基地表排水设施包括边沟、截水沟、排水沟、跌水及急流槽、蒸发池、油水分离池、排水泵站等。
1.1.1 水文计算
路界内各项排水设施所需排泄的设计径流量按下式计算确定：Q=16.67ψqf式中 Q——设计径流量（m3/s）；q——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度（mm/min）；设计降雨的重现期根据公路等级和排水类型选取，高速公路路面和路肩表面排水重现期5年，路界内坡面排水重现期15年。q=cpctq5，10查《公路排水设计规范》图3.0.7-1知：q5，10=1.8 mm/min。ψ——径流系数；查《公路排水设计规范》表3.0.8取路面路肩ψ=0.95，路界内坡面ψ=0.55。F——汇水面（km2）
1.1.2 水文计算结果
根据高速排水设计得路基排水计算结果：填方路堤，一般路段边沟坡度小于3%，汇水长度小于500米路段采用160×50cm浅碟式边沟；汇水长度500～1200米路段，采用180×50cm浅碟式边沟；挖方路段采用暗埋式矩形盖板边沟，尺寸60×60、60×80、60×100cm。
1.2 城市道路排水
城市排水工程设计应以批准的当地城镇（地区）总体规划和排水工程总体规划为主要依据，从全局出发，根据规划年限、工程规模、经济效益、环境效益和社会效益，正确处理城镇、工业与农业之间，集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。通过全面论证，做到却能保护环境，技术先进，经济合理，安全适用。城市道路主要排水设施：雨水管道、污水管道、检查井、雨水口、跌水井、出水口。
1.2.1 城市排水管道设计步骤
a、在1：2000～1：5000并绘有规划总图的地形图上，划分排水区域，规划雨水管道路线，确定水流方向。b、划分各段管道的汇水面积，并确定水流方向。c、雨水量计算Q=qψF
式中 Q——雨水设计流量（L/s）；q——设计暴雨强度（L/s.ha）
地区暴雨强度公式：
雨水管道设计重现期，应根据汇水地区性质（广场、干道、厂区、居住区）、地形特点等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.5～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用2～5a，并应与道路设计协调。高速立交下穿段P=3年，一般地区P=1年。ψ——徑流系数；ψ=0.51（P=1）， ψ=0.82（P=3），沥青混凝土路面0.95，土质边坡0.5。F——汇水面积（ha）
1.2.2 水文计算结果
根据城市整体规划及高速公路两侧汇水计算得，公路主线设置管径2.2m的污水总干管，雨水管道根据此段汇水情况采用0.5m～1.1m。
1.3 公路排水与城市道路排水的结合应用
为了保证整个排水系统的连续性及合理性，应根据公路的特殊城市景观效果与城市道路排水口相结合的方式，合理设计公路排水与城市道路排水的规划。
二、公路与城市道路给排水管道的设计内容
2.1给排水管道设计水量
城市用水量主要包括以下内容：①居民生活用水量：城镇居民日常生活所需的用水量。
②工业用水量：城市工业用地用水量。③公共设施用水量：宾馆、饭店、医院、科研机构、学校、机关、办公楼、商业、娱乐场所、公共浴室等用水量。④其他用水量：交通设施用水、仓储用水、市政设施用水、浇洒道路用水、绿化用水、消防用水、特殊用水（军事设施、监狱等）等水量。
城市污水量主要包括以下内容：①综合生活污水量。②工业废水量
2.2设计管道的材料
供排水管材选材原则：
A、管材符合设计承压能力，具有抗外压荷载及受内压能力。
B、管材适合本地区岩土、水文条件，具有长效抗腐能力，使用寿命长。
C、管材符合卫生标准，保证不污染水质。
D、方便施工，便于管道维护。
E、管材价格合适，有利于减少工程综合造价。
供水管道管材选用：市场上用于供水的管材品种较多，其工程特性及价格上均差异较大，常用于给水工程较为成熟的管材有PE管、球墨铸铁管。一般情况下，管径≤DN300，采用PE管；>DN300采用球墨铸铁管比较经济合理。
排水管道管材选用：排水管道的选材目前使用较多为二种，即钢筋混凝土排水管和HDPE双壁波纹管。钢筋混凝土排水管是适用于污水重力流管道的管材。钢筋混凝土排水管的主要抗外荷载力分为I级和II级外荷载系列。钢筋混凝土排水管接口形式为承插接口，排水管道的接口采用刚性和柔性结合型。HDPE双壁波纹管是适用于输送重力流污水的管材。其排水管道接口形式为承插胶圈接口，管材也具有抗外压荷载能力。一般情况下，管径≤DN600，采用HDPE双壁波纹排水管；>DN600 采用钢筋混凝土排水管（II级管）比较经济合理。
三、公路城市道路给排水管道的施工方法
3.1施工前准备工作
首先是要熟悉设计图纸，认真研究设计图纸的各项指标，对图纸进行四方会审。其次是要深入施工现场，了解现场施工情况，例如管道数量、管道长度，了解施工现场的地质地貌，了解施工周围的基础建筑设施。最后是要设计水准高程参考点，实时监测管道的施工现场。但是水准高程参考点必须要经过检测和符合一定的标准才能采用，否则将会影响检测结果的准确性。 3.2做好施工中的施工放线和施工测量
在地面平整后即可进行放线工作，该项工作是给排水管道施工工程的重要组成部分，是保证整个施工过程有序开展的保证。在施工前就应该明确施工任务，并实时绘制施工中线图，从而提高工作效率和施工的准确性。在进行完放线工作后即可进行施工测量工作，施工测量工作需要有专人进行，从而保证测量数据的准确性和严谨性，保证给排水管道施工的顺利进行。
3.3进行开挖管沟
施工前进行施工测量，对设计图纸进行校验，并根据实际地理环境设计施工方案，随后将设计方案交上级主管部门审批。确定施工地段的原标高，并确定挖掘深度。挖掘过程中要做好控制点的保护，以保证测量的精确度。新疆地区地质条件复杂，管沟的挖掘方式采用人工辅助外加机械的挖掘方式，当达到一定挖掘深度时则采用人工的挖掘方式，同时要用建筑材料填平超挖的部位，防止出现塌陷。
3.4进行给排水管道的安装
管沟挖掘完成后要夯实沟底，随后进行给排水管道的安装：准备好相关的设备、材料，对管道的硬度及強度进行检测，检查管道的外观及质量，将管道放置于预定位置后进行布设，按照预先设计的管道位置和管道高度将管道进行固定。清理管道接口，将封口的橡胶圈压实，随后用水泥砂浆进行封口处理，保证接口的整齐平整，并进行养护工作。在进行管道的平面测量时，要严格按照施工要求设计中心井位置高程。
3.5测试管道的封闭性
在进行封闭性测试前，要清除管道管沟内的积水，首先是将管道进行逐段分割，每段管道的长度在1km，封住管道封口，将管道注水后进行全天候检测，检测是否存在漏水。另外，无压力管道封闭性的测试也可以用注水的方法，在已经明确要测试的管道后，向管道内注水并观测注水时间和渗水量，直到实验结束方可停止注水。一般而言，管道封闭性实验都是采用管道渗水量的测试方法来进行，当管道的实际渗水量小于应经确定的参考值时，即可认定管道的封闭性良好，符合标准，可以投入使用。
3.6填方路段排水
为了尽可能多的节省投资及保证路段的整体压实效果，在填方路段尽量少的采用管道，将路面水通过拦水带汇集于雨水口处，在通过坡面暗埋急流槽管道进入坡脚边沟内，坡脚边沟水顺地势汇集于低处，设置跌井，用小段管道将其引至干管内，排至漕运明渠，实现了城市排水与公路排水的结合应用。
四、结束语
随着城市建设力度的进一步加大，城市基础设施不断向外扩张，与周围其他设施的冲突也不断放大，在做排水管道的设计时，必须综合考虑城市所处的自然地理环境、城市人口、城市发展水平等诸多因素，同时做好工程的设计和施工工作，本着节约国家投资成本，并达到最好效果的理念，合理设计，共成体系。
参考文献：
[1]《公路排水设计规范》JTJ 018-97
[2]郑学庆.市政道路给排水管道工程的设计与施工[J].科技与企业，2012（21）：8-10.
[3]王继刚.现代市政道路给排水管道工程的设计与施工[J].现代营销（学苑版）， 2012（19）：78-80.
（作者单位：河南长城铁路工程建设咨询有限公司）
关键词：市政道路；公路；给排水管道；工程设计
一、排水设施简介
1.1 公路排水设计
公路排水包括地表排水和地下排水。公路路基排水设计应防、排、疏结合，并与路面排水、路基防护、地基处理以及特殊路基地区的其他处治措施相互协调，形成完善的排水系统。路基地表排水设施包括边沟、截水沟、排水沟、跌水及急流槽、蒸发池、油水分离池、排水泵站等。
1.1.1 水文计算
路界内各项排水设施所需排泄的设计径流量按下式计算确定：Q=16.67ψqf式中 Q——设计径流量（m3/s）；q——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度（mm/min）；设计降雨的重现期根据公路等级和排水类型选取，高速公路路面和路肩表面排水重现期5年，路界内坡面排水重现期15年。q=cpctq5，10查《公路排水设计规范》图3.0.7-1知：q5，10=1.8 mm/min。ψ——径流系数；查《公路排水设计规范》表3.0.8取路面路肩ψ=0.95，路界内坡面ψ=0.55。F——汇水面（km2）
1.1.2 水文计算结果
根据高速排水设计得路基排水计算结果：填方路堤，一般路段边沟坡度小于3%，汇水长度小于500米路段采用160×50cm浅碟式边沟；汇水长度500～1200米路段，采用180×50cm浅碟式边沟；挖方路段采用暗埋式矩形盖板边沟，尺寸60×60、60×80、60×100cm。
1.2 城市道路排水
城市排水工程设计应以批准的当地城镇（地区）总体规划和排水工程总体规划为主要依据，从全局出发，根据规划年限、工程规模、经济效益、环境效益和社会效益，正确处理城镇、工业与农业之间，集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。通过全面论证，做到却能保护环境，技术先进，经济合理，安全适用。城市道路主要排水设施：雨水管道、污水管道、检查井、雨水口、跌水井、出水口。
1.2.1 城市排水管道设计步骤
a、在1：2000～1：5000并绘有规划总图的地形图上，划分排水区域，规划雨水管道路线，确定水流方向。b、划分各段管道的汇水面积，并确定水流方向。c、雨水量计算Q=qψF
式中 Q——雨水设计流量（L/s）；q——设计暴雨强度（L/s.ha）
地区暴雨强度公式：
雨水管道设计重现期，应根据汇水地区性质（广场、干道、厂区、居住区）、地形特点等因素确定。在同一排水系统中可采用同一重现期或不同重现期。重现期一般选用0.5～3a，重要干道、重要地区或短期积水即能引起较严重后果的地区，一般选用2～5a，并应与道路设计协调。高速立交下穿段P=3年，一般地区P=1年。ψ——徑流系数；ψ=0.51（P=1）， ψ=0.82（P=3），沥青混凝土路面0.95，土质边坡0.5。F——汇水面积（ha）
1.2.2 水文计算结果
根据城市整体规划及高速公路两侧汇水计算得，公路主线设置管径2.2m的污水总干管，雨水管道根据此段汇水情况采用0.5m～1.1m。
1.3 公路排水与城市道路排水的结合应用
为了保证整个排水系统的连续性及合理性，应根据公路的特殊城市景观效果与城市道路排水口相结合的方式，合理设计公路排水与城市道路排水的规划。
二、公路与城市道路给排水管道的设计内容
2.1给排水管道设计水量
城市用水量主要包括以下内容：①居民生活用水量：城镇居民日常生活所需的用水量。
②工业用水量：城市工业用地用水量。③公共设施用水量：宾馆、饭店、医院、科研机构、学校、机关、办公楼、商业、娱乐场所、公共浴室等用水量。④其他用水量：交通设施用水、仓储用水、市政设施用水、浇洒道路用水、绿化用水、消防用水、特殊用水（军事设施、监狱等）等水量。
城市污水量主要包括以下内容：①综合生活污水量。②工业废水量
2.2设计管道的材料
供排水管材选材原则：
A、管材符合设计承压能力，具有抗外压荷载及受内压能力。
B、管材适合本地区岩土、水文条件，具有长效抗腐能力，使用寿命长。
C、管材符合卫生标准，保证不污染水质。
D、方便施工，便于管道维护。
E、管材价格合适，有利于减少工程综合造价。
供水管道管材选用：市场上用于供水的管材品种较多，其工程特性及价格上均差异较大，常用于给水工程较为成熟的管材有PE管、球墨铸铁管。一般情况下，管径≤DN300，采用PE管；>DN300采用球墨铸铁管比较经济合理。
排水管道管材选用：排水管道的选材目前使用较多为二种，即钢筋混凝土排水管和HDPE双壁波纹管。钢筋混凝土排水管是适用于污水重力流管道的管材。钢筋混凝土排水管的主要抗外荷载力分为I级和II级外荷载系列。钢筋混凝土排水管接口形式为承插接口，排水管道的接口采用刚性和柔性结合型。HDPE双壁波纹管是适用于输送重力流污水的管材。其排水管道接口形式为承插胶圈接口，管材也具有抗外压荷载能力。一般情况下，管径≤DN600，采用HDPE双壁波纹排水管；>DN600 采用钢筋混凝土排水管（II级管）比较经济合理。
三、公路城市道路给排水管道的施工方法
3.1施工前准备工作
首先是要熟悉设计图纸，认真研究设计图纸的各项指标，对图纸进行四方会审。其次是要深入施工现场，了解现场施工情况，例如管道数量、管道长度，了解施工现场的地质地貌，了解施工周围的基础建筑设施。最后是要设计水准高程参考点，实时监测管道的施工现场。但是水准高程参考点必须要经过检测和符合一定的标准才能采用，否则将会影响检测结果的准确性。 3.2做好施工中的施工放线和施工测量
在地面平整后即可进行放线工作，该项工作是给排水管道施工工程的重要组成部分，是保证整个施工过程有序开展的保证。在施工前就应该明确施工任务，并实时绘制施工中线图，从而提高工作效率和施工的准确性。在进行完放线工作后即可进行施工测量工作，施工测量工作需要有专人进行，从而保证测量数据的准确性和严谨性，保证给排水管道施工的顺利进行。
3.3进行开挖管沟
施工前进行施工测量，对设计图纸进行校验，并根据实际地理环境设计施工方案，随后将设计方案交上级主管部门审批。确定施工地段的原标高，并确定挖掘深度。挖掘过程中要做好控制点的保护，以保证测量的精确度。新疆地区地质条件复杂，管沟的挖掘方式采用人工辅助外加机械的挖掘方式，当达到一定挖掘深度时则采用人工的挖掘方式，同时要用建筑材料填平超挖的部位，防止出现塌陷。
3.4进行给排水管道的安装
管沟挖掘完成后要夯实沟底，随后进行给排水管道的安装：准备好相关的设备、材料，对管道的硬度及強度进行检测，检查管道的外观及质量，将管道放置于预定位置后进行布设，按照预先设计的管道位置和管道高度将管道进行固定。清理管道接口，将封口的橡胶圈压实，随后用水泥砂浆进行封口处理，保证接口的整齐平整，并进行养护工作。在进行管道的平面测量时，要严格按照施工要求设计中心井位置高程。
3.5测试管道的封闭性
在进行封闭性测试前，要清除管道管沟内的积水，首先是将管道进行逐段分割，每段管道的长度在1km，封住管道封口，将管道注水后进行全天候检测，检测是否存在漏水。另外，无压力管道封闭性的测试也可以用注水的方法，在已经明确要测试的管道后，向管道内注水并观测注水时间和渗水量，直到实验结束方可停止注水。一般而言，管道封闭性实验都是采用管道渗水量的测试方法来进行，当管道的实际渗水量小于应经确定的参考值时，即可认定管道的封闭性良好，符合标准，可以投入使用。
3.6填方路段排水
为了尽可能多的节省投资及保证路段的整体压实效果，在填方路段尽量少的采用管道，将路面水通过拦水带汇集于雨水口处，在通过坡面暗埋急流槽管道进入坡脚边沟内，坡脚边沟水顺地势汇集于低处，设置跌井，用小段管道将其引至干管内，排至漕运明渠，实现了城市排水与公路排水的结合应用。
四、结束语
随着城市建设力度的进一步加大，城市基础设施不断向外扩张，与周围其他设施的冲突也不断放大，在做排水管道的设计时，必须综合考虑城市所处的自然地理环境、城市人口、城市发展水平等诸多因素，同时做好工程的设计和施工工作，本着节约国家投资成本，并达到最好效果的理念，合理设计，共成体系。
参考文献：
[1]《公路排水设计规范》JTJ 018-97
[2]郑学庆.市政道路给排水管道工程的设计与施工[J].科技与企业，2012（21）：8-10.
[3]王继刚.现代市政道路给排水管道工程的设计与施工[J].现代营销（学苑版）， 2012（19）：78-80.
（作者单位：河南长城铁路工程建设咨询有限公司）