1 城市道路排水系统的重要性
抵御城市水害是考验一个城市排水设施水平的重要事项。近日新闻“广州强暴雨致严重内涝, 9亿城改被批效果不明显”, 充分反映了城市道路排水系统对城市防水防害的重要性。如果一个城市的排水系统不科学合理的设计, 就会引发很多的危害。
(1) 引发安全隐患。安全道路积水会直接降低行驶车辆的行动能力, 使车辆在行驶过程中产生滑擦, 容易引起交通事故, 对安全造成很大的不利。
(2) 造成道路破坏。道路经积水长期浸泡, 路基强度会大大降低, 破坏路基的整体性。行进车辆在这样的路面上行驶造成下面的混凝土板材不堪重负形成不均匀的陷坑。严重时, 甚至会形成断板、错台、开裂等破坏情况。
(3) 影响城市卫生和居民生活。城市道路排水时城市排水系统的重要组成部分, 承担了很大一部分的生活排水任务。城市道路排水系统的不合理设计会对企业生产和居民生活形成不良影响, 不利于即时排除生活污水和生产废水。尤其是重点路段的路基排水和绿化带排水, 必须起到及时排除雨雪水、工业废水和生活污水的作用。
2 城市道路排水设计的内容
合理设计城市道路排水系统, 一般要达到两个方面的要求:一是第一类排水, 即要解决如何减轻地下水及灌溉水对路基压力的问题, 减少对路基的稳定性造成的不利影响。二是第二类排水, 即要解决地表水对路基的影响, 尤其是减少雨水对路基和路面质量可能造成的破坏。
针对第一类排水的设计, 一般做法是提高路基填土高度或者在路基下添加起隔水作用的垫层。如果施工路段地下水位较高, 可以在道路两旁开挖排水沟, 起到临时排水的作用。
针对第二类排水的设计, 一般要考虑两个方面的问题: (1) 排除路面水:利用道路横坡、急流槽、边沟及排水构造物等把路面水收集起来并排除。 (2) 排除下渗水:一是对于中央分隔带排水, 设置纵向盲沟收集后通过集水井和横向排水管排出路基;二是对于路肩下渗水, 通过设计纵向渗沟和横向排水沟排出路基。
3 城市道路排水的具体设计
3.1 路基排水设计
3.1.1 针对地势较低路段的设计
道路立交低洼处容易形成降水汇集, 造成大量的路面积水, 对路面质量和交通形成很大影响。此处可以通过地面排水和地下排水解决。
地面排水:城市道路立排出地面水经常采用自流排水, 可以利用设计排水管排水。利用排水管不需要在建设其他设施, 减少了资源消耗。
地下排水:主要设计蓄水池, 地下水为高于路面水, 将引入蓄水池, 至到水位回落后再通过自留排水。但在设计中要注意一些问题:一是在立交道路范围内设置蓄水池的位置要和市政管道错开, 二是蓄水量不要太大, 三是尽量减少对水泵站的利用。
3.1.2 针对潮湿型路面的设计
潮湿型路面首先要解决是疏干, 尽量降低湿度。在道路施工时, 可以在路两旁挖排水沟, 将路基水通过排水沟导出, 从而疏干路基。无法疏干的情况下, 可以采用换填的方式, 比如将潮湿的路基换填称为透水性好的材料等。
3.1.3 针对降低地下水位的设计
要使路基处于干燥状态必须减低路基地下水的水位。有些地域由于气候地质原因, 施工的立交处路基处于地下水位以下的, 对路基的要求特别高。长期浸泡在水中, 容易导致路基变软、变形, 遭到破坏。对此, 通常做法是在一定水位处设计按暗沟、渗沟等, 疏导地下水, 降低水位。
暗沟设计:暗沟即盲沟, 主要利用具有渗沟性的材料填充沟内分层, 将地下水引导入沟内, 然后排到固定地点。常用的渗透材料主要有碎石、卵石、中粗沙等。同时暗沟注意设计斜坡, 防止水流倒流。
渗沟设计:渗沟即是用渗透的方式将地下水聚集到沟内, 然后排到固定地点。渗沟主要起到降低地下水水位和拦截地下水的作用。渗沟与暗沟相比, 尺寸要大一些, 位置也要更深。
3.2 路面排水设计
3.2.1 路面表明排水
降落在路面上的雨水, 应通过路面横向坡度向两侧排流, 避免行车道路路面范围内出现积水。在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下, 应采用在路堤。在路堤较高, 边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷, 或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时, 应沿路肩外侧边缘设置拦水带, 汇集路面表面水, 然后通过泄水口和急流槽排离路堤。设置拦水带汇集路面表面水时, 拦水带过水断面内的水面, 在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘, 在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线。
3.2.2 路面内部排水
路面内部排水系统中各项排水设施的泄水能力均应大于渗入路面结构内的水量, 且下游排水设施的泄水能力应超过上游排水设施的泄水能力。渗入水在路面结构内的最大渗流时间, 冰冻地区不应超过1h, 其它地区不应超过2h (重交通) ~4h (轻交通) 。渗入水在路面结构内的渗流路径长度不宜超过45m~60m。各项排水设施不应被渗流从路面结构、路基或路肩中带来的细料堵塞, 以保证系统的排水能力不随时间推移而很快丧失。
城市道路排水设计是一个复杂而重要的工程, 对于城市道路使用寿命影响很大。城市道路排水设计应考虑, 涉及路基、路面结构内部、路表面的排水以及立交排水, 从而构成了一个综合而系统的排水工程, 从而尽量提高道路的使用性能, 并延长道路是使用寿命。同时, 城市道路排水设计对于城市发展和人们日常生活也有重要影响, 工程人员必须严肃认真对待, 提高工程的可靠性和实用性。
摘要：城市道路排水设施对城市日常生活和安全有着重要作用。本文从优化道路排水设计的角度出发, 根据排水设施设计的内容出发, 具体分析论证路基、路面、分隔带等环节的排水设计在实际工作中的具体应用。
关键词：城市道路,排水设施,设计
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