市政道路与排水一体化建设的关键技术与管理模式研究
陈瀚
荆州市市政建设集团有限公司 湖北省 434020
一、引言
随着城市化进程的加速,传统的市政道路与排水系统建设往往各自独立规划、设计与施工,导致二者在衔接、功能协同等方面存在诸多问题,如道路反复开挖、排水不畅引发内涝等。市政道路与排水一体化建设理念的提出,旨在打破传统建设模式的壁垒,通过技术创新与管理优化,实现道路与排水系统的有机融合,提升城市基础设施的整体性能。因此,研究市政道路与排水一体化建设的关键技术与管理模式具有重要的现实意义。
二、市政道路与排水一体化建设的必要性与重要性
(一)解决传统建设模式弊端
在传统建设模式下,市政道路与排水系统分属不同部门管理,缺乏有效的沟通与协调机制。排水系统建设常滞后于道路建设,或在后期因排水需求变化需对已建成道路进行开挖改造,不仅造成资源浪费,还影响城市交通秩序与居民正常生活 。一体化建设能够从规划源头统筹考虑道路与排水系统的布局,避免重复建设与后期改造,降低建设成本与社会影响。
(二)提升城市防洪排涝能力
近年来,极端天气频发,城市内涝问题日益严峻。传统排水系统设计标准较低,且与道路建设缺乏协同,导致排水效率低下。市政道路与排水一体化建设可根据城市地形、降雨特征等因素,科学规划道路坡度、排水管网布局,提高排水系统的承载能力,有效缓解城市内涝问题,保障城市运行安全 。
(三)促进城市可持续发展
一体化建设注重生态环保理念的融入,可通过采用透水路面、海绵城市技术等,实现雨水的自然渗透、储存与净化,减少对市政管网的压力,同时改善城市生态环境 。此外,一体化建设能够提升城市基础设施的整体性能,优化城市空间布局,为城市的可持续发展奠定坚实基础。
三、市政道路与排水一体化建设的关键技术
(一)协同设计技术
1. 数据共享与协同平台构建
建立统一的市政道路与排水一体化设计数据平台,整合地理信息系统(GIS)、建筑信息模型(BIM)等技术,实现道路与排水系统设计数据的实时共享与交互 。通过 BIM技术,可对道路与排水系统进行三维建模,直观展示二者的空间关系,提前发现设计冲突,优化设计方案。例如,在道路纵断面设计时,可同步考虑排水管道的埋设深度与坡度,确保排水顺畅。
2. 设计标准融合
制定市政道路与排水一体化设计标准,明确道路与排水系统在平面布局、高程控制、结构设计等方面的协同要求 。如规定道路横坡与排水坡度的匹配关系,确保路面雨水能够迅速汇集至排水设施;在道路结构设计中,考虑排水管道的荷载影响,合理选择道路基层与面层材料。
(二)施工衔接技术
1. 施工顺序优化
合理安排市政道路与排水系统的施工顺序,采用“先地下、后地上”的原则,优先完成排水管道施工,再进行道路基层与面层施工 。在排水管道施工过程中,同步进行道路路基的处理,避免重复开挖与回填。例如,在开挖排水沟槽时,可将开挖的土方用于道路路基的填筑,提高施工效率,减少土方运输成本。
2. 接口处理技术
研发可靠的道路与排水设施接口处理技术,确保二者连接紧密、防水性能良好。对于道路与排水检查井的衔接部位,可采用柔性密封材料填充,并设置防水涂层,防止雨水渗漏对道路结构造成破坏 。同时,在排水管道穿越道路时,采用套管保护技术,避免管道受到道路车辆荷载的影响。
(三)新材料应用技术
1. 透水路面材料
透水路面材料能够有效促进雨水下渗,减少地表径流,缓解城市内涝问题 。常见的透水路面材料包括透水混凝土、透水沥青等。透水混凝土由粗骨料、水泥、水及少量细骨料组成,具有较高的孔隙率和透水性能;透水沥青则通过优化沥青混合料的级配,增加空隙率,实现透水功能。在市政道路与排水一体化建设中,可根据道路功能与使用需求,合理选择透水路面材料,提高道路的排水与生态性能。
2. 新型排水管材
推广应用新型排水管材,这些管材具有重量轻、耐腐蚀、施工方便、水力性能好等优点,能够有效提高排水系统的使用寿命与排水效率。例如,HDPE 双壁波纹管的内壁光滑,水流阻力小,可降低排水能耗;其柔性接口设计,能够适应一定的地基变形,减少管道渗漏风险。
(四)智慧监测技术
1. 传感器应用
在市政道路与排水系统中安装各类传感器,如水位传感器、流量传感器、压力传感器等,实时监测排水系统的运行状态与道路结构的安全状况 。通过传感器采集的数据,可及时掌握排水管道的堵塞、渗漏情况以及道路路基的沉降、变形情况,为维护管理提供科学依据。
2. 智能控制系统
建立智能控制系统,实现对排水系统的自动化控制。根据传感器监测数据,智能控制系统可自动调节排水泵站的运行参数、开启或关闭排水闸门,确保排水系统在不同降雨条件下均能高效运行 。同时,智能控制系统还可与城市交通管理系统联动,在发生内涝时,及时调整交通信号,引导车辆绕行,减少交通拥堵。
四、市政道路与排水一体化建设的管理模式
(一)全过程统筹管理模式
1. 组织架构优化
建立跨部门的一体化建设管理机构,整合规划、建设、市政、交通等部门的职能,实现对市政道路与排水一体化建设项目的全过程统筹管理 。该机构负责项目的规划审批、设计协调、施工监管以及后期运营维护等工作,打破部门壁垒,提高管理效率。
2. 全生命周期管理
推行市政道路与排水一体化建设项目的全生命周期管理理念,从项目规划、设计、施工到运营维护的各个阶段,均制定详细的管理计划与标准 。在规划阶段,充分考虑城市发展需求与排水系统的长远规划;在设计阶段,严格执行一体化设计标准;在施工阶段,加强质量与安全监管;在运营维护阶段,建立定期巡检与维护制度,确保项目长期稳定运行。
(二)信息化协同管理模式
1. 项目管理信息平台建设
搭建市政道路与排水一体化建设项目管理信息平台,集成项目进度管理、质量管理、成本管理、安全管理等功能模块 。通过该平台,项目参与各方可实时共享项目信息,协同开展工作。例如,设计单位可将设计图纸上传至平台,施工单位根据图纸进行施工,并反馈施工过程中发现的问题,设计单位及时进行调整,实现设计与施工的无缝对接。
六、结论
市政道路与排水一体化建设是提升城市基础设施性能、保障城市运行安全的重要举措。通过协同设计技术、施工衔接技术、新材料应用技术以及智慧监测技术等关键技术的创新与应用,能够实现道路与排水系统的有机融合;同时,全过程统筹管理模式、信息化协同管理模式以及市场化运作管理模式等管理模式的优化,为一体化建设项目的顺利实施提供了有力保障 。在未来的城市建设中,应进一步推广市政道路与排水一体化建设理念,加强技术研发与管理创新,推动城市基础设施建设向高质量、可持续方向发展。
参考文献
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