現(xiàn)代城市道路工程排水設計分析探討

1、<p>　　現(xiàn)代城市道路工程排水設計分析探討</p><p>　　摘要：本文介紹了城市道路工程排水設計的基本內(nèi)容，分析研究了城市道路工程排水設計，對設計的要點進行了簡單的分析及探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：城市；道路工程；排水；設計 </p><p>　　中圖分類號：S276文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　

2、　城市道路的排水工程是滿足社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素，是保障自然環(huán)境、提高人民物質(zhì)生活水平的重要前提。在我國，城市道路的排水問題已經(jīng)成了制約社會經(jīng)濟發(fā)展的因素之一。城市中排水系統(tǒng)的科學合理與否，可直接反應出這個城市的經(jīng)濟情況、管理狀況如何，若不合理，則會引起多方面的危害。首先，會引發(fā)社會安全隱患。道路排水設施不好，路面積水會直接降低車輛的行動力，使車輛在行駛的過程中容易產(chǎn)生交通事故；其次，會造成對道路的破壞。道路長期浸泡在積水中，路基

3、的強度會大大降低，從而破壞路基的整體性能。車輛在行駛的時候，路面板材會由于不堪重負而形成陷坑。嚴重的時候還會形成斷板。最后，是對城市和居民生活的影響。城市道路排水是城市排水系統(tǒng)中重要的組成部分，它承擔了很大一部分生活排水的任務。城市道路排水不合理會對居民正常的生活產(chǎn)生不良影響。 </p><p>　　一、道路排水設計的內(nèi)容 </p><p>　　道路排水設計一般包括以下兩個方面的內(nèi)容: 一

4、是要考慮如何減少地下水, 農(nóng)田排灌水對路基穩(wěn)定性及強度的影響, 一般稱為第一類熱電廠水; 二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外, 最大限度地減少雨水對路基, 路面質(zhì)量的影響, 減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基, 路面結(jié)構(gòu)和使用性能產(chǎn)生的損害, 這稱為第二類排水。 </p><p>　　1、排水設計通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部設置隔水墊層等辦法, 對于地下水位較高路段, 施工期間一般都考慮在施工

5、前開挖臨時排水邊溝, 排除地表水并降低地下水, 對于軟土地基處理路段如塑料排水板, 預壓等一般調(diào)協(xié)50 cm 左右砂墊層, 以加快排水。 </p><p>　　2、 排水設計一般包括: a、路面水: 通過道路橫坡, 急流槽, 邊溝及排水構(gòu)造物等形成完整排水系統(tǒng)把路面水收集并排出路基范圍: 對于超高路段, 可通過設置在中央分隔帶處的中央排水溝和橫向排水管等排出路橫坡排出。b、 下滲水:下滲水一般分二種, 一是中央分

6、隔帶下滲水, 二是路肩下滲水, 根據(jù)不同下滲水, 采取不同方法排出 </p><p>　　二、路基排水設計要點及分析 </p><p>　　路基是道路的主要部分，路基的穩(wěn)定性和強度對于水的作用非常敏感，水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。路基排水的任務是將路基范圍內(nèi)的土路基濕度降到一定的限度范圍內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基具有足夠的強度和穩(wěn)定性。 </p>

7、<p>　　（1）地勢較低集中匯水的排水設計。城市道路立交低洼處地下水水位較高，特別是在下穿式立交中，道路低點比周圍地面低3～6m，且形成盆地地形，這樣大氣降水向低洼處匯集，就會造成路面積水。這里需要解決的兩個問題就是地面排水和地下排水。 </p><p>　　自流排水。當立交附近有低于立交最低路面的排水管區(qū)時，采用直接排水的方式，這也是城市道路立交經(jīng)常采用的方式。自流排水是最經(jīng)濟、最安全的排水措施，

8、它不需要消耗能源和其他工程設施的建設。 </p><p>　　調(diào)蓄排水。當達到洪峰時，如水體或干管水位高于路面水位的時候，將不能自流排水之流量引入蓄水池，待水體或干管水位回落時，再自流排水，但調(diào)蓄排水受條件限制應用不是很廣泛。a.在立交用地范圍內(nèi)有布置蓄水池的合適位置要與其他市政管道無較大的交叉，立交內(nèi)雨水管道能自流接入蓄水池，蓄水池也能自流接入干管或河道泄空。b.要求匯水面積較小，蓄水量不大。c.通過設置排水泵

9、站的方法來排除匯集在地勢較低的水，但是現(xiàn)實中多數(shù)地區(qū)考慮到節(jié)約電費、減少物業(yè)管理和人員操作應盡量減少排水泵站的設置。 </p><p>　　（2）潮濕和過濕路基的排水設計。潮濕和過濕路基應首先應該疏干和換填處理。對于潮濕路基，含水量不是太高，可以在施工前在路基兩側(cè)挖縱向排水溝，并每隔一定距離挖一些橫向排水溝，將路基水排到排水溝內(nèi)，從而疏干路基；對于過濕路基，含水量較高，無法晾曬和疏干。只能采取換填的方式進行處理，

10、如換填好土，換填透水性好的材料等。 </p><p>　?。?）降低路基地下水位的設計。降低路基地下水位，使路基處于干燥狀態(tài)。在下穿式立交處一般路面標高較低，大部分路基位于地下水位以下，特別是南方地下水位較高而雨水又多地區(qū)，若路基長期浸泡在地下水中，導致路基濕軟、變形、強度降低，最終發(fā)生破壞。降低地下水位通?？梢栽诼坊碌叵滤灰欢ǜ叨确秶鷥?nèi)設置暗溝、滲溝和滲井等。 </p><p>　　

11、暗溝。相對于地面排水的明溝而言，暗溝又稱盲溝，具有隱蔽工程的含義。從盲溝的構(gòu)造特點為溝內(nèi)分層填以大小不同的顆粒材料，利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內(nèi)，并沿溝排泄至指定的地點。暗溝的設置方法在溝底和中間回填粒徑3~5cm 的碎石或卵石，在粗粒碎石的兩側(cè)和上部按一定比例分層回填較細的粒料、中粗砂、中礫等作為反濾層，逐層粒徑比例大致按4：1 遞減，或者采用土工布包裹有孔的PVC 管，管四周填以等粒徑的碎石、礫石組成盲溝。但盲溝的排水能力較

12、小，不宜過長，溝底具有縱坡，出水口底標高高于溝外最高水位20cm，以防止水流倒流。 </p><p>　　滲溝。采用滲透的方式將地下水匯聚于溝內(nèi)，并通過溝底通道將水排至指定的地點。此種地下排水設備稱為滲溝，它的作用是降低地下水位和攔截地下水。滲溝的設置位置視地下排水的需求而定，與盲溝的設置相仿。但溝的尺寸更大，埋植更深，而且要進行水力計算確定尺寸。 </p><p>　　滲井。滲井屬于水平

13、方向的地下排水設備，當?shù)叵麓嬖诙鄬雍畬樱渲杏绊懧坊纳喜亢畬虞^薄，排水量不大，且平式滲溝難以布置時，采用歷時排水，設置滲井，穿過不透水層，將路基范圍內(nèi)的上層地下水，引入更深的含水層去，以降低上層的地下水位或全部予以排水。鑒于滲井施工不易，單位含水面積的造價高于滲溝，一般盡量少用。 </p><p>　　三、路面排水設計要點及分析 </p><p>　?。?）車行道排水設計。城市道路路

14、面排水有雙坡排水和單坡排水。當車行道寬度較寬時，為了減少地表水在道路表面的徑流時間并迅速將水排除，通常采取雙坡排水方式，在道路兩側(cè)每隔一定距離設置雨水口的方式收集路面水，并通過與其連接的雨水支管將收集到的地表水排入埋設在路面下的雨水主干管內(nèi)，最終排入保留水系或河流中。 </p><p>　　（2）人行道排水設計 </p><p>　　為便于人行道路面水的排除，人行道橫坡設置時坡度朝向車行道

15、，降落到人行道上的雨水通過橫向坡度自流排人車行道邊的雨水口內(nèi)。 </p><p>　　當?shù)缆肺挥谕诜蕉螘r，通常在道路兩側(cè)設置各種形式的擋土墻，道路兩側(cè)應在擋土墻上方設置截水溝．攔截將要流入人行道上的地表水。此外，還有少量地表水或地下水會從擋土墻上的泄水孔沿著擋土墻流到人行道上，然后順人行道流入車行道邊的雨水口內(nèi)。通過長期觀察發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)在道路兩側(cè)設置路塹擋土墻的路段，人行道上都有沿擋土墻流下的雨水痕跡。 <

16、/p><p>　?。?）路面結(jié)構(gòu)內(nèi)排水設計。路面面層有一定的孔隙，除了大部分地表水通過道路縱橫坡由雨水口排走以外，還有少量地表水通過路面孔隙、裂縫等滲入到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，降低路基強度，因此必須采取一定的措施提前排除可能滲入路基內(nèi)的地表水。 </p><p>　　在道路各結(jié)構(gòu)層施工時，每層均按照道路路面縱橫坡度進行施工，使得每一層都形成一個排水坡度，及時將各結(jié)構(gòu)層水沿道路橫波排入道路兩側(cè)設置的盲溝或

17、排水渠道內(nèi)，再通過盲溝將水排入雨水井內(nèi)。 </p><p>　　在面層和基層之間設置乳化瀝青下封層，使得通過縫隙向下滲入的水分及時沿封層表面向道路兩側(cè)排走，保持道路基層干燥。 </p><p>　　設置排水層。在多雨地區(qū)或地表水較豐富的地區(qū)，采用設置排水層的發(fā)法將滲入到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的地表水及時排除，防止?jié)B入路基，在路面結(jié)構(gòu)以下路基以上位置設置排水墊層。排水層下設置起隔水、防水作用的土木布，將

18、由上部滲透下來的地表水有效地攔截在該排水層內(nèi)。排水層設置一定的縱橫坡度（其縱橫坡度分別同道路路面縱橫坡度），將滲入排水層的水分迅速地排出道路以外。 </p><p>　　四、城市雨水管道的設計要點及分析 </p><p>　　城市道路排水管道的總體原則是：結(jié)合地形和地表物等條件，綜合考慮城市規(guī)劃、道路網(wǎng)規(guī)劃和居民區(qū)的詳細規(guī)劃，做到工程合理,經(jīng)濟可行，管網(wǎng)疏密恰當，并避免埋深過大或過小，坡度

19、過陡或過緩。一般應考慮以下問題： </p><p>　?。?）處理好道路與排水的關(guān)系 </p><p>　　城市排水管溝一般均依托道路布設，道路定線對市區(qū)排水組織、排水管溝的埋深、排水的重力流或提升有重大影響，道路高程的確定對兩側(cè)地塊的排水也有很大影響，應保證道路雨水口高程低于兩側(cè)地坪20cm 以上，否則不利于地表徑流的排除。道路縱坡的確定宜與兩側(cè)用地的縱向坡度一致，避免大的逆坡而導致的排

20、水管溝埋深過大及兩側(cè)用地排水困難。規(guī)劃雨水管道時，盡量利用自然地形坡度，以最短的距離排入附近的池塘、河流、湖泊或郊區(qū)灌溉系統(tǒng)。只有當水體位置較遠，且地形平坦或地形不利的情況下，才需要考慮設置水泵站；當天然水體的水位高于管道出口時，可以設置出口泵站。同時在地形起伏較大的地區(qū)，雨水干管應結(jié)合主要道路走向沿山谷低處布置，兩側(cè)斜坡地可借支管連接。具體布置時，應先根據(jù)地形劃分地面水徑流的分水嶺線，然后在相鄰分水線之間沿谷線低處布置。 </p

21、><p>　?。?）合理選擇和布置出水口 </p><p>　　出水口要結(jié)合地形以及水體的具體情況，分散或適當集中布置。如果管道出水口的地質(zhì)構(gòu)造或者建筑構(gòu)造比較簡單，工程造價不高時，經(jīng)濟可行性高，可以考慮分散布置；反之，若河流水位變化很大，或者管道出水口離常水位很遠時，出水口的建筑費用就很大，此時不宜采用過多的出水口，可以考慮集中布置并選擇合適的出水口。還要特別注意立交橋位置的道路排水，考慮到

22、立交橋位置的特殊性和重要性，以考慮設計自流、調(diào)蓄、泵站抽升等3 種方式，當然配套的管網(wǎng)設施落，泵站設計能力都要符合當?shù)氐臈l件。 </p><p>　?。?）雨水重現(xiàn)期的設計要點 </p><p>　　適當提高雨水管網(wǎng)設計的參數(shù)標準。目前 ，我國的城市排水設計標準整體偏低，設計重現(xiàn) 期和徑流系數(shù)的選擇對城市雨水管網(wǎng)設計的影響較大。城市排水設計的重現(xiàn)期一般是一年 一遇。但在實際設計中，不考慮地

23、塊的實際情 況．千篇一律的按一個標準進行設計。就會容 易造成暴雨時局部地區(qū)產(chǎn)生內(nèi)澇積水。因此， 首要的工作是根據(jù)實際情況適當提高設計重 現(xiàn)期。雨水管網(wǎng)的設計重現(xiàn)期，應根據(jù)匯水地 區(qū)性質(zhì)、地形特點和氣候特征等因素確定。同 一排水系統(tǒng)可采用同一重現(xiàn)期或不同重現(xiàn)期， 在重要干道、重要地區(qū)或短期積水即能引起較 嚴重后果的地區(qū)，一般采用3－5年。并應與道 路設計協(xié)調(diào)。特別重要地區(qū)和次要地區(qū)應酌情 增減。象火車站，道路交叉口，快速路．地質(zhì)災 害比較

24、嚴重的地區(qū)等，設計重現(xiàn)期需提高至2年及2年以上。另外，徑流系數(shù)的選擇必須與 實際工程情況相結(jié)合，必須充分了解設計范圍 上游及周邊的整體情況后再通過加權(quán)平均法 確定。 修訂暴雨公式。降雨資料的增加，對暴雨 強度公式必定產(chǎn)生一定的影響。各城鎮(zhèn)應根據(jù) 已有的暴雨資料進行分析、研究、計算，對暴雨強度公式進行修訂、完善，使之符合實際情況， 從而使計算的排水流量符合實際。城鎮(zhèn)產(chǎn)</p><p><b>　　參考文獻

25、： </b></p><p>　　[1] 金玉華,汪萍. 關(guān)于城市道路排水設計中的幾個問題分析[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè), 2008,(13) . [2] 張景奎. 道路排水設施的探索[J]. 交通世界(建養(yǎng).機械), 2009,(Z1) . </p><p>　　[3] 趙銀燕,王成. 談城市道路排水設計[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè), 2008,(24) . </p>