城市道路路面排水设计探究论文_李伟玲

城市道路路面排水设计探究论文_李伟玲

广东省冶金建筑设计研究院有限公司 广东广州 510080

摘要:随着城市化进程的加快和工业化的迅速发展,城市道路排水显得越来越重要,城市道路排水是否通畅对道路的寿命和交通安全及经济发展有很大的影响。虽然我国针对城市道路路面排水做了大量研究并采取了一定的措施,但城市的积水问题仍然很严峻。基于此,本文笔者在已有的理论成果基础上,结合我国城市道路路面排水的实际情况,并提出了相应的改善方法和改进措施,以缓解城市道路积水问题。

关键词:城市道路;路面排水;措施

道路路面积水,会降低车辆的运行能力,甚至使车辆产生液面滑移,对交通安全极为不利,同时路面长期积水会浸润路基,降低路基土的强度,甚至造成路基整体破坏。因此,为保证行车安全、改善城市卫生条件以及避免路面过早损坏,如何使城市道路排水系统的设计与建设更趋合理,就显得尤为重要。下面笔者主要结合自身设计实践进行分析。

1影响排水管道设计的主要因素

随着社会经济的快速发展,城市道路的建设趋于多样化,影响排水系统设计的主要因素也越来越多,为此,本文结合工程实例,介绍影响排水管道设计的几个主要因素,如现状地下管线的影响、周边用地单位的特殊需求、道路设计方案的影响、排水出口下游的建设情况等。

1.1现状地下管线的影响

比如广东某县现状市政管线错综复杂,与设计雨水管道发生相撞,需要对部分现状管道进行改移。但施工期间,因工期紧张,现状管线改移又存在很大困难,于是对雨水管道的设计方案进行了调整,将某路段的雨水改变排水方向,将某路段的雨水管道一并排入现状雨水管道内。排水方案的调整,导致整个工程的雨水管道全部进行了重新计算、设计。

1.2周边用地单位的特殊需求

道路排水系统的设计与周边用地单位的排水需求紧密相关。通常,在设计城市道路排水管道时,为满足周边用地单位的需求,沿排水主管道每隔200~300m 预留一道支线,但实际工程中,如周边单位对预留支线的位置、规模等有专门要求的,需对设计方案进行优化。

1.3排水出口下游的建设情况

如某路段第一标段雨水工程。依照排水规划,采用管道排水,由于下游规划管道还未建设,导致设计管道没有排水出路。因此,为保证路面排水,提出了一个近远期结合的排水方案,即在道路外侧同步建设一套较浅的雨水方沟,下游接至六环排水边沟。各雨水口同时与这两套系统相连,近期将主管道系统末端进行封堵,雨水暂时由方沟系统排出,待规划雨水管道实施后,大部分雨水再通过管道系统排出。

2改善城市道路路面排水设计措施

2.1改善路面排水的道路几何设计

在城市道路排水中,通过提高雨水管网的设计标准,采用透水性材料铺装路面是改善城市道路排水的一方面。但是,在城市道路设计阶段就应考虑道路几何设计对路面排水的影响,从而深入、有效地解决路面排水问题。

城市道路纵断面的设计主要是对道路纵坡及其竖曲线进行设计。道路纵坡是确定边沟中的流速、雨水口的泄水能力、雨水汇流到雨水口的时间的主要影响因素。当纵坡较小时,其合成坡度也较小,水流速度缓慢,雨水主要依靠路拱横坡流入雨水口,当降雨量较大时,路面就容易产生积水。当纵坡坡度较大时,其合成坡度大,水流速度较快,雨水容易从雨水口飞跃过去,形成超越流量,雨水口的泄水量将减小,此时路拱横坡对路面排水的影响较小。因此,在纵断面设计时,应尽量满足路面排水的要求,尤其对车道数较多的道路或横向排水不畅的路段更应该注意。

2.2下凹式绿化带排水设计

目前城市道路的两侧绿化带和中央分隔带往往高于道路断面,虽然可以有效的防止车辆意外驶离道路,但是降雨时路面上的雨水无法流入绿化带中,只能通过雨水口流入雨水管道中,加大了雨水管道的排水负担,并且使雨水白白的流走没有得到充分的利用。为了收集和利用路面雨水,同时减轻道路和城市的雨水排放量,横断面方向的绿化带应设计为可以存积水的下凹式断面,使雨水通过绿化带过滤后以溢流的方式进入雨水利用系统。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆绿化带下凹后,雨水通过土壤渗入到路基,路基土在长时间的浸泡中强度就会慢慢地下降,在车辆的反复的作用下,影响整个路面结构的稳定性。为了减轻下渗雨水对路基强度的不利影响,使雨水和路基隔离的目的,可以在绿化带的底层及其两侧铺设防水土工材料。

2.3管道管材的优化选择

现阶段排水工程中所用到的管道材料越来越多,市面上常见的有插接式铸铁管、钢筋混凝土管以及HDPE 等新型复合材料管材等,这些管道材料各有各的特点,所以在设计道路排水系统时,需根据设计要求以及使用要求选择适当的管道材料,这样才能在满足道路排水需求的基础上,降低工程造价。比如,球墨铸铁管的耐腐蚀性较好,运行安全,同时维修难度较小,是现在市政排水常用的管道之一。综合来讲,针对排水工程管道材料的优化设计,一定要根据道路排水需求以及设计规定与管材自身的特点,确定管材种类,从而全面提升设计质量。

3实例分析

3.1工程概况

本次设计的建设路工程为新建项目,是广东省某县中心一条南北向主干路,道路长度为 1906.282 米,道路红线宽度 50 米。本区雨水分别就近排入规划及现状河道;污水在新污水处理厂建成前,接入南边污水干管,纳入城区已建污水处理厂。待新区污水厂建成后,改排入新区污水处理厂。

3.2道路排水管道系统设计及注意事项

3.2.1管材、接口及施工设计

由于雨水管道埋设在车行道下,受到较大的车辆荷载作用,故管材采用钢筋混凝土管道。对于 d500-d800mm 采用钢筋混凝土承插口管(I 级),橡胶圈接口;d1000-d1200mm 管道采用钢筋混凝土承插口管(II 级),橡胶圈接口,嵌缝采用聚硫密封膏;橡胶圈及聚硫密封膏的性能指标应符合《混凝土排水管道基础及接口》中的要求,设计雨水管道采用开槽施工。

3.2.2雨水管道基础设计

雨水管道基础混凝土采用 C30 混凝土,管道混凝土基础下增设 200mm 厚 C10 混凝土垫层,宽度为管基两侧各外放 300mm,要求垫层下的原状砂土密实度≥95%;在检查井两侧第一个管道接口及管道间隔不大于 12 米的管道接口下的混凝土基础设置变形缝,缝宽 30mm,缝内填充油浸木丝板;全部雨水管道施工前,先按照道路施工要求,对现状地面进行清表及碾压,并按道路要求进行换填和压实,换填高度至设计雨水管道管顶以上 50cm,然后再进行开槽施工;在管道穿越鱼塘及现状河道段,管底底面以下1.0 米必须进行清淤处理。换填级配砂砾。如果 1.0 米以下仍为淤泥,可采用片石挤淤法处理 60cm(先用大块石挤淤,缝隙用砂砾石填充,处理总厚度暂定 60cm)稳压后,再回填级配砂砾至管顶以上 50cm 并压实,然后再开槽施工。

3.2.3雨水口设计

结合建设路的纵横坡度、道路粗糙度、及其允许的积水深度,按照雨水口的布设方法,根据建设路纵断面图,适宜确定雨水口的间距。雨水口选用偏沟式双箅及多箅雨水口,雨水口篦子安装防盗链,雨水口深度 H≤1.1 米,雨水口内、外壁均采用1:2 水泥砂浆加 5%防水剂抹面厚 20mm。双箅雨水口连接管采用 d300mm I 级钢筋砼承插口管,多箅(三箅)雨水口连接管采用 d400mm I 级钢筋砼承插口管,雨水口连接管采用橡胶圈接口,管底坡度采用 i≥0.01,雨水口连接管基础采用 120°混凝土基础。雨水口及连接管混凝土基础下加设 200mm 厚 C10 混凝土垫层,宽度为管基两侧各外放300mm,要求垫层下的原状砂土密实度≥95%。

4总结

本文针对目前我国在城市道路路面排水方面存在不足,通过查阅、分析、总结大量资料,结合已有的理论基础,探讨了城市道路路面排水设计的理论和方法。由于城市道路路面排水的复杂性,以及本人理论水平及实践经验有限,本文提出的一些理论和方法还需有待进一步改善。

参考文献:

[1]GB 50014—2006 室外排水设计规范[S].

[2]时永生.市政道路排水优化设计[J].中华建设,2013(6):124-125.

[3]姚祖康.公路排水设计手册[M].北京:人民交通出版社,2002

论文作者:李伟玲

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/28

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