城市道路下穿立交排水設(shè)計(jì)研究

高偉

摘要： 本文針對(duì)城市道路的立交排水問(wèn)題，從其排水的基本特征出發(fā)，研究城市道路立交排水的方式以及在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)遵循的原則，對(duì)下穿立交排水系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，最后給出了城市道路的下穿立交排水系統(tǒng)的改善措施和方法，期望為解決下穿立交排水問(wèn)題提供參考。

Abstract： Aimed at the problems of overpass drainage of urban roads， from the basic characteristics of drainage， this paper studies the ways of the overpass drainage of urban roads and its principles that should be followed， discusses the problems existing in drainage system under the overpass， puts forward the improvement measures and methods of the drainage system of urban roads under the overpass to provide reference for solving the drainage problems of urban roads under the overpass.

關(guān)鍵詞： 城市道路；下穿立交；排水；改善

Key words： urban road；below by the overpass；drainage；improvement

中圖分類號(hào)：TU992.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）29-0108-02

0 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，使得城市道路建設(shè)的功能性逐漸完善，車流量的增多促使各種類型城市立交的出現(xiàn)。而城市道路的立交排水問(wèn)題作為直接影響城市道路能否正常安全運(yùn)行的關(guān)鍵性問(wèn)題，漸漸受到人們的重視。假設(shè)城市道路的立交排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會(huì)使得道路運(yùn)行終中斷，嚴(yán)重影響到行人以及車輛的交通安全。城市道路立交下穿排水系統(tǒng)與其他的道路排水系統(tǒng)有所不同，本文闡述了城市道路立交排水的特點(diǎn)、排水方式以及原則，并提出了目前存在的一些問(wèn)題，根據(jù)以上特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文的研究目的在于在城市道路下穿立交排水設(shè)計(jì)研究基礎(chǔ)上，對(duì)下穿立交路面的排水進(jìn)行計(jì)算，并設(shè)計(jì)下穿立交地下水的排放，以期優(yōu)化城市道路下穿立交的排水系統(tǒng)。

1 城市道路立交排水特征分析

城市道路的立交排水跟常規(guī)的道路排水設(shè)施相比具有以下特點(diǎn)：

①立交道路運(yùn)行復(fù)雜，高度高，與常規(guī)行人通道差異大，降水易沉積，排水難度大。

②一旦立交道路，尤其是下穿立交排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障，水流下移，致使低路面產(chǎn)生積水，妨礙車輛及行人交通。

③立交道路同時(shí)支撐橋梁、供排水、供電、通信、供氣等系列功能，在立交道路排水設(shè)計(jì)時(shí)需綜合考慮各方面因素。

2 城市道路立交排水的方式及排水應(yīng)遵循的原則

2.1 城市道路立交排水的方式

①重力排水：這種排水方式不需專門(mén)人員管理，不使用電力，直接利用道路周圍的溝渠等進(jìn)行排水，是最常用的排水方式。

②調(diào)蓄排水：在降雨量大的情況下，水位高于道路最低排水點(diǎn)，這是可以暫時(shí)將無(wú)法排除的水流引流進(jìn)入蓄水池，當(dāng)水體可以自由排出時(shí)，再將其排出。

③抽升排水：在降雨量大且沒(méi)有蓄水池的路段，可以利用水泵進(jìn)行強(qiáng)制排水。

2.2 城市道路立交排水時(shí)應(yīng)遵循的原則

①區(qū)別排水：即路面高的積水直接高處排水，低處積水低處排除，同時(shí)，也可根據(jù)該路段是否設(shè)置有蓄水池或抽水泵進(jìn)行考慮。

②從經(jīng)濟(jì)成本和人工損耗的情況考慮，盡量利用重力排水方式。

③在積水范圍小，又無(wú)法進(jìn)行重力排水的情況下，選用水泵進(jìn)行抽水。

④預(yù)計(jì)積水重現(xiàn)期為三年以上，重要路段還可增加。一般規(guī)定路面積水的時(shí)間不超過(guò)十分鐘，以5-10min為最佳。地面徑流系數(shù)通常為0.8-1.0。我國(guó)國(guó)內(nèi)城市道路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期如表1所示，《室外排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的綜合徑流系數(shù)取值如表2所示。

⑤間隔20-30m設(shè)置一個(gè)排水口，設(shè)置獨(dú)立的排水管道支撐路面排水。

⑥保證城市交叉排水管道的獨(dú)立性，防止排水管道之間重合，保證排水迅速可行。

3 城市道路下穿立交排水系統(tǒng)存在的問(wèn)題

①城市道路建設(shè)比例失衡，使得地面徑流系數(shù)增加。

②城市道路排水設(shè)施設(shè)置不均衡，使得某些路段積水嚴(yán)重，無(wú)法排除。

③排水設(shè)施管理散漫，疏通不及時(shí)，致使遇水即淹。

④河流下游疏于管理，水位上升，致使路面積水無(wú)法排出，形成水流積滯。

4 城市道路下穿立交排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

城市道路立交包含上跨立交、下穿立交以及半上跨和半下穿式立交。從區(qū)別排水的原則出發(fā)，城市道路立交排水又被劃分為常規(guī)道路排水、上跨立交排水、下穿立交路面排水以及下穿立交地下水排放。本文主要對(duì)城市道路的下穿立交路面及地下水排水進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。

4.1 下穿立交路面排水設(shè)計(jì)

4.1.1 雨流量計(jì)算

4.1.2 確定水流匯合面積

在下穿立交排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在區(qū)別排水的原則上，確定水流匯合面積，保證正常排水，具體從以下幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

①與下穿立交排水口周圍安放阻水設(shè)備，減少排水口雨量的大量流入。

②盡量減短下穿立交排水系統(tǒng)的斜坡長(zhǎng)度，降低排水管道的水流匯合面積，節(jié)省排水成本。

③水流匯合面積計(jì)算時(shí)將阻水面大的阻水設(shè)備的面積一并算入。

④在下穿立交交叉道路設(shè)置倒坡，結(jié)合倒坡排水和重力排水，一并融入水流匯合面積的計(jì)算，如圖1所示。

4.1.3 設(shè)計(jì)雨量收集系統(tǒng)

根據(jù)調(diào)查顯示，通常下穿立交排水系統(tǒng)的道路斜坡設(shè)置較長(zhǎng)，而且排水口對(duì)于道路表面的雨水排出效果不佳，甚至?xí)虼嗽黾酉麓┝⒔宦访娴纳疃取＝?jīng)過(guò)對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析研究，結(jié)合國(guó)外已有的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，建議下穿立交排水時(shí)盡可能利用下穿道路自身道路結(jié)構(gòu)，聯(lián)合路旁排水溝進(jìn)行重力排水，必要的話還可以在下穿立交道路上進(jìn)行橫向截水溝設(shè)置。

4.1.4 排水泵站設(shè)計(jì)

①排水泵站地址的確定。排水泵站選址時(shí)通常聯(lián)合下穿立交道路進(jìn)行考慮，一般將其安置于下穿立交道路的最底端，便于設(shè)置排水溝，進(jìn)而降低排水溝的挖掘深度。

②排水泵的類型以及大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際雨流量計(jì)算值確定，通常水流匯合面積小時(shí)，準(zhǔn)備兩臺(tái)相互協(xié)調(diào)；水流匯合面積大時(shí)，需準(zhǔn)備多臺(tái)排水泵同時(shí)運(yùn)行。

③排水泵在使用時(shí)運(yùn)行臺(tái)數(shù)以及時(shí)間根據(jù)實(shí)際的道路水位高低決定，降低排水泵的消耗，節(jié)約排水經(jīng)濟(jì)成本；在下穿立交水位較高時(shí)，充分利用備用排水泵，提高排水速度和效率。當(dāng)然，政府機(jī)構(gòu)也可以通過(guò)規(guī)范排水措施和標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到降低路面積水的目的。

④保證排水泵的出入水端的可運(yùn)行，必要時(shí)可設(shè)置專門(mén)出口。在排水泵出口與重力排水系統(tǒng)出口共用的情況下，應(yīng)為排水泵增設(shè)截流閥防止回流，重力排水系統(tǒng)的重現(xiàn)期應(yīng)與下穿立交排水設(shè)備保持一致。

4.2 下穿立交地下水排放設(shè)計(jì)

下穿立交道路路面高度低，在地下水水位較高的情況下，重力排水無(wú)法實(shí)現(xiàn)，致使下穿立交路面結(jié)構(gòu)受到破壞，影響車輛及行人安全。從地下水的運(yùn)行特點(diǎn)出發(fā)，通常通過(guò)設(shè)置滲渠或穿孔管達(dá)到滲透地下水的目的。當(dāng)?shù)叵滤幱谳^高地理位置時(shí)，借助于排水泵將其直接引入地面系統(tǒng)進(jìn)行排水。而滲渠或穿孔管通常設(shè)置于道路下方，在充分考慮其滲透效果，運(yùn)輸安裝強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行下穿立交道路的地下水排放。

5 總結(jié)

總之，在進(jìn)行城市道路下穿立交排水設(shè)計(jì)時(shí)，既要結(jié)合傳統(tǒng)的排水思想，又要聯(lián)合新思維、新技術(shù)進(jìn)行排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)代道路排水的復(fù)雜多樣化特征，結(jié)合下穿立交道路排水的特殊性，綜合考慮道路、橋梁以及供水供電等道路特性，對(duì)下穿立交道路的排水系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，保證下穿立交道路干凈干燥，保證道路交通安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]周宇.淺談城市道路下穿立交橋排水的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].建筑設(shè)計(jì)管理，2012（6）：34-38.

[2]孫杰.城市道路路面排水設(shè)計(jì)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2013：1-136.

[3]孔敏潔.城市下穿立交排水設(shè)計(jì)探討[J].江西建材，2015（14）：28-29.

[4]徐飛.下穿立交排水泵站系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J].交通建設(shè)與管理（下半月），2014（11）：154-156.

[5]潘政猷，梁耀恒，趙晶，等.關(guān)于城市道路下穿立交橋排水設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析[J].科技致富向?qū)В?015（9）：102-108.