浅谈城市道路排水的合理设计

关键词：现代城市；市政道路；排水设计；路面排水；结构内排水 

　　1 引言 

　　水害是使城市道路破坏的最主要病害之一。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，混凝土板在行车荷载的作用下产生不均匀沉陷。造成断板、错台、开裂等，最终导致路面早期破坏。在设计城市道路时，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，要求迅速及时地排除路面积水，同时城市道路排水也是城市排水系统的一部分，很多排水主干管均敷设在其下，为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。 

　　因此，合理有效地安排排水设施，可以保证路面结构处在一种干燥的状态，使路面具有足够的强度和稳定性，延长道路使用寿命。 

　　2 路基排水设计 

　　路基是道路的主要部分，路基的稳定性和强度对于水的作用非常敏感，水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。路基排水的任务是将路基范围内的土路基湿度降到一定的限度范围内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基具有足够的强度和稳定性。 

　　2.1 地势较低集中汇水的排水设计 

　　城市道路立交低洼处地下水水位较高，特别是在下穿式立交中，道路低点比周围地面低 3 m～6 m，且形成盆地地形，这样大气降水向低洼处汇集，就会造成路面积水。这里需要解决的两个问题就是地面排水和地下排水。可以通过以下方法处理： 

　　2.1.1 自流排水 

　　当立交附近有低于立交最低路面的排水管区时，采用直接排水的方式，这也是城市道路立交经常采用的方式。自流排水是最经济、最安全的排水措施，它不需要消耗能源和其他工程设施的建设。 

　　2.1.2 调蓄排水 

　　当达到洪峰时，如水体或干管水位高于路面水位的时候，将不能自流排水之流量引入蓄水池，待水体或干管水位回落时，再自流排水，但调蓄排水受条件限制应用不是很广泛。 

　　2.2 潮湿和过湿路基的排水设计 

　　潮湿和过湿路基应首先应该疏干和换填处理。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。 

　　2.3.1 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。 

　　2.3.2 渗沟 

　　采用渗透的方式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。此种地下排水设备称为渗沟，它的作用是降低地下水位和拦截地下水。渗沟的设置位置视地下排水的需求而定，与盲沟的设置相仿。但沟的尺寸更大，埋植更深，而且要进行水力计算确定尺寸。 

　　2.3.3 渗井 

　　渗井属于水平方向的地下排水设备，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，采用历时排水，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 

　　3.1 车行道排水设计 

　　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。 

　　机动车道采用的是双坡排水。当路面宽度较窄，设置单坡也能满足道路的横向排水要求时，可采用单坡排水，非机动车道的排水方式即为单坡排水，这样既有利于施工，又保证了路面的完整性。 

　　3.2 人行道排水设计 

　　（1）为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，拦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，然后顺人行道流入车行道边的雨水口内。通过长期观察发现，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）。 

　　4 绿化带处排水设计 

　　城市道路由机动车道、非机动车道、人行道和绿化带等部分组成。长期以来人们采取各种措施保证车行道、人行道的排水通畅，但对于绿化带部分的排水却未引起足够的重视。随着城市对绿化指标的不断提高，文献中也对城市道路绿化率提出了相应的要求。 

　　在公路上，绿化带排水已逐渐引起重视并采取了一定的排水措施，取得了良好的效果。在文献中并未对绿化带排水提出要求和规定，大部分城市道路设计中也未考虑绿化带排水。为了使城市道路经久耐用，满足交通需求，保证交通安全，在保证路基、路面排水的同时还应该充分做好绿化带排水。 

　　在公路绿化带排水中，考虑2种排水措施：①分隔带为硬铺装；②分隔带为绿化带。在城市道路里，为了满足绿化要求，美化城市环境，道路分隔带硬铺装越来越少，部分利用绿化带作为公交站台处采用硬铺装，因此可以按照分隔带均为绿化带进行排水设计。渗入到绿化带中的水分一部分沿道路纵坡向下排走，另一部分向路面结构侧面、绿化带底渗入，因此，可以在路面结构两侧边缘与绿化带衔接处铺设涂刷双层沥青的土工布，将绿化带与路面结构隔开。 

　　5 结束语 

　　综上所述，城市道路排水对于城市道路使用寿命的长短影响很大，道路设计中不仅要重视道路路面水的排除，对于道路路基排水、绿化带处排水、下立交处地下水位的降低等也不容忽视。实践证明综合运用这些排水措施会取得良好的效果。 

　　参考文献 

　　[1]叶永友《.城市立交道路排水方案的选择》[J].西部探矿工程，2002，（增刊） 

　　[2]王建伟《.下穿式立交桥雨水系统设计》[J].中国给水排水，2002，18（1）：65-66. 

　　[3]《中国农村水利水电》- 2006 年 1期- 42- 43 页 

　　[4]JTJ018-97，公路排水设计规范[S]. 

　　[5]梁林华.市政基础建设应采用线性排水收集法[J].建设科技，2006（17）. 

　　[6]李春，王宝玉，许奇，曾海涛.市政道路工程与排水工程相互影响的设计及其体会 [J].工程建设与设工程建设与设计，2006（06）：105-107. 

　　[7]彭艺艺.城市基础设施建设中的排水工程与道路工程[C].中国土木工程学会水工业分会第四届理事会第一次会议论文集，2002. 

　　[8]张庆军.城市道路雨水进水口的形式及布设[J].城市道桥与防洪，003，11（6）