所属栏目：城市规划论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:178
副标题#e#摘要：城市道路排水是城市道路设计的一个重要组成部分，起设计重点是路基路面排水。文章着重介绍了城市道路排水的重要性，论证分析了路基排水、路面排水和分隔带的排水设计等在实践中的应用。
关键词：城市道路；路基排水；路基排水
城市道路设计时，为保证行车安全、以及避免路面过早损坏，要求迅速及时地排除路面积水，同时为了改善城市卫生条件，保障生产和人民生活，还需及时排除生活污水和生产废水。所以城市道路排水是城市道路设计的一个重要组成部分，城市道路排水。重点是路基路面排水和绿化带的排水，应综合合理设计使排水系统能迅速、及时地排除雨雪水、各种工业废水和生活污水。
1.城市道路排水设计包括的内容
道路排水是考虑如何将路表面水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，其排水设计一般包括：
(1)路面水：通过道路横坡、急流槽、边沟及排水构造物等形成完整排水系统把路面收集并排出路基范围；对于超高路段，可通过设置在中央分隔带处的中央排水沟和横向排水管等排出路面水，或通过中央分隔带开豁口方法把超高路段外侧路面水排到路面另外一侧并通过路面横坡排出。
（2）下渗水：下渗水一般分两种，一是中央分隔带下渗水，二是路肩下渗水。根据不同下渗水，采取不同方法排出。
①中央分隔带下渗水：中央分隔带下渗水可通过在中央分隔带下设置纵向盲沟收集，并每隔一段距离设置集水井和横向排水管将下渗水排出路基；②路肩下渗水：一般处理方法为在路肩设置纵向渗沟，并通过横向排水管排出路基。综上所述，笔者结合设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。
2.路基排水设计
路基是道路的基础,道路要实现其交通功能，首先需要一个强度、刚度和稳定性均好的路基基础。路基位于路面结构以下，对于水的作用非常敏感，正确处理好路基排水，对于道路的整体稳定至关重要。
2.1地表排水沟渠设计
地表排水沟渠的设计内容是确定平面位置、沟底纵坡、断面尺寸和结构形式等。
（1）沟渠的定位（满足排水系统设计要求，稳定性和效用）
①地质条件稳定，地形平缓；②平面线形直缓、平顺，防止冲刷；③截水沟、边沟距坡顶、坡脚一安全距离。山坡路堤的截水沟→（图1）位置防止边坡失稳和路面毛细水湿度增大；（图2）不渗水，否则增加自重，路基湿度上升。
（图1）有边沟时（图2）无边沟时
（2）沟渠纵断面
①δmin≥0.5%（一般）特殊：土质沟渠：δmin≥0.25%沟壁铺砌沟渠：δmin≥0.12%
Δ>3%，冲刷防护
②边沟和路肩排水沟（槽）沟底纵坡，一般与路线纵坡相同。如不满足，调整边沟纵坡或采取其它措施。
③流程不宜过长（以免冲刷或积水）
④沟槽应平整稳固、不滞流、不渗水和不冲刷。
（3）沟渠横断面：
①沟渠横断面有梯形、矩形和三角形；当遇到土质沟渠时大多采用梯形；在石质沟渠或浆砌片石沟渠时，宜采用矩形断面；土质边沟（少雨浅挖段）时，为偏于机械施工，可采用三角形断面。
②尺寸：泄水能力——按明渠均匀流公式（或修正公式）计算>设计流量——按小流域暴雨径流流量推理公式确定
③断面图
流量计算仅对截水沟和排水沟确定断面时用，边沟不需验算
2.2潮湿和过湿路基的排水设计
路堑边坡坡体内水量大时，应该选择疏干和换填处理。对于潮湿路基，含水量不是太高，可以在施工前在路基两侧挖纵向排水沟，并每隔一定距离挖一些横向排水沟，将路基水排到排水沟内，从而疏干路基；对于过湿路基，含水量较高，无法晾晒和疏干。只能采取换填的方式进行处理，如换填好土，换填透水性好的材料等。
2.3降低路基地下水位的#p#副标题#e#设计
降低路基地下水位，使路基处于干燥状态。在下穿式立交处一般路面标高较低，大部分路基位于地下水位以下，特别是南方地下水位较高而雨水又多地区，若路基长期浸泡在地下水中，导致路基湿软、变形、强度降低，最终发生破坏。降低地下水位通常可以在路基下地下水位一定高度范围内设置暗沟、渗沟和渗井等。
（1）暗沟
相对于地面排水的明沟而言，暗沟又称盲沟，具有隐蔽工程的含义。从盲沟的构造特点为沟内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内，并沿沟排泄至指定的地点。暗沟的断面一般为矩形，沟槽用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑，上设盖板，沟底纵坡不宜<1%。
图3为一侧边沟下面所设的盲沟，用以拦截流向路基的层间水，防止路基边坡滑坍和毛细水上升危及路基的强度与稳定性。
图2是路基两侧边沟下面均设盲沟，用以降低地下水位，防止毛细水上升至路基工作区范围内，形成水分积聚而造成冻胀和翻浆，或土基过湿而降低强度等。
（2）渗沟
渗沟的作用是降低地下水位和拦截地下水，其排水设备是将地下水汇聚于沟内，并通过沟底通道将水排至指定的地点，设置与盲沟相仿，只是渗沟的断面尺寸应埋设位置、排水和施工而定，而且要进行水力计算确定尺寸。公路路基中，浅埋的渗沟约在2～3m以内，深埋时可达6m以上。渗沟底部设洞或管，底部结构相当于顶部可以渗水的涵洞，当排除地下水的流量更大，或排水距离较长，可考虑采用管式渗沟。
（3）渗井
渗井的平面布置，以及孔径与渗水量，按水力计算而定，一般直径为1.0～1.5的圆柱形，或边长为1.0～1.5的方形。井深视地层构造情况而定，井内由中心向四周按层次，分别填入由粗而细的砂石材料。当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置时，采用立式排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层去，以降低上层的地下水位或全部予以排水。鉴于渗井施工不易，单位含水面积的造价高于渗沟，一般尽量少用。
3.路面排水设计
路面排水的主要任务是迅速把路面的污水和雨水排走，以免造成路面积水而影响行车安全。沥青混凝土路面由于排水不畅，会产生沉陷、开裂、松散及坑槽等，随着水分自裂缝不断浸入路面面层，沥青黏附性减小，并阻断沥青和集料的相互黏结；水泥混凝土路面在水分的作用下，会在接缝处形成卿泥，造成基层湿软，强度下降；在行车荷载的作用下，混凝土板产生不均匀沉陷，造成断板、错台、开裂等，最终导致路面早期破坏。
（1）行车道排水设计
城市道路路面排水有双坡排水和单坡排水。当车行道宽度较宽时，为了减少地表水在道路表面的径流时间并迅速将水排除，通常采取双坡排水方式，在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方式收集路面水，并通过与其连接的雨水支管将收集到的地表水排入埋设在路面下的雨水主干管内，最终排入保留水系或河流中。
图5所示的单幅路道路全幅路采用双坡排水；图6所示的双幅路道路排水机动车道采用的是双坡排水，非机动车道的排水方式即为单坡排水，这种设置的方式既有利于施工，又保证了路面的完整性。
（2）人行道排水设计
①为了便于人行道路面水的排除，人行道横坡设置时坡度朝向车行道，降落到人行道上的雨水通过横向坡度自流排入车行道边的雨水口内。
②当道路位于挖方路段时，通常在道路两侧设置各种形式的挡土墙，道路两侧应在挡土墙上方设置截水沟，挡截将要流入人行道上的地表水。此外，还有少量地表水或地下水会从挡土墙上的泄水孔沿着挡土墙流到人行道上，然后顺入行道流入车行道边的雨水口内。通过长期#p#副标题#e#观察发现，大多数在道路两侧设置路堑挡土墙的路段，人行道上都有沿挡土墙流下的雨水痕迹，雨水携带黄土或铸铁泄水孔生锈而产生。此时，为了使人行道清洁干净，可以在人行道边设置排水通道及时将挡墙上方的流水截走，见图7。
（3）路面结构排水设计
路面面层有一定的孔隙，除了大部分地表水通过道路纵横坡由雨水口排走以外，还有少量地表水通过里面孔隙、裂缝等渗入到路面结构内，降低路基强度，因此必须采取一定的措施提前排除可能渗入路基内的地表水。
①在道路各结构层施工时，每层均按照道路路面纵横坡度进行施工，使得每一层都形成一个排水坡度，及时将各结构层水沿道路横坡排入道路两侧设置的盲沟或排水渠道内，再通过盲沟将水排入雨水井内。
②在面层和基层之间设置乳化沥青下封层，使得通过缝隙向下渗入的水分及时沿封层表面向道路两侧排走，保持道路基层干燥。
③设置排水层。在多雨地区或地表水较丰富的地区，采用设置排水层的方法渗入到路面结构内的地表水及时排除，防止渗入路基，在路面结构以下路基以上位置设置排水垫层。排水垫层设置排水层下设置起隔水、防水层设置一定的纵横坡度(其纵横坡度分别同道路路面纵横坡度)，将渗入排水垫层的水分迅速地排出道路以外。
4.道路中央分隔带的排水设计
道路中央分隔带的排水设计主要为排除内积水，可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。施工期间排水量取决于取最大瞬时降雨量用中央隔带的汇水面积。由于道路中央分隔带内调协有通讯、监控用管线的入手孔，因此，中央分隔带水长度应为两个入手孔之间的间距，一般路段的最大间距为180m。
由以往设计经验可知，横向联排水管长为15m左右，横向排水管坡度为2%。由于施工质量不易控制，造成横向排水管标高误差或产生淤塞，从而使上游横向排水管排水不畅，大量的水流向最低处，而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，有的下雨后几天中央分隔带仍有积水，使路基长时间浸泡，影响了路基、路面的强度。由于通讯、监控管线人手的调协阻断了中央分隔带的排水，造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。
为了解决这些问题，采用以下方法处理（见图4）：对于设计底坡小于0.3%的，采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟，并于盲沟底部调协软式透水管和每隔30～50m设置水槽汇集中央分隔带雨水或渗水；中央分隔带每隔30～50m设置一道横向排水管，将盲沟中的水排出路基以外；在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层，防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。在城市道路中，对于中央绿化带小于等于2.0m路段，为了降低施工复杂性，可采用中央分隔带开豁口方式，即中央分隔带水可通过豁口直接排入路面，并通过路面横坡排出路基。
5.总结
城市道路排水对于城市道路使用寿命的长短影响很大，长期以来采取各种措施保证城市道路路面水的排除，而对于其他部位的排水未引起足够的重视。在设计中应全面考虑路基、路面结构内部和路表面的排水、绿化带处排水、立交排水，把他们构成了一个综合的排水系统。城市道路排水设计是一个复杂的工程，还有待我们每一位工程技术人员去努力完善。