城市立交道路排水系统设计

关键词：道路立交系统;立交排水;设计

一、城市立交道路排水特点

随着国家经济的飞速发展，城市道路系统的交通压力亦与日俱增。为 了缓解压力，完善道路交通系统，避免或缓解由各种交通工具因平面交叉 所带来的负面影响，大量的立体交叉桥应运而生。但是大量立交桥的修建，在缓解了交通压力的同时，也增加了排水工程的设计难度，排水系统也由 原来单一的地面道路排水形式扩展为地面道路排水和立交道路排水。

立交工程中，道路的最低点往往比周围干道低，形成盆地，加以两侧 道路纵坡很大，立交区域范围内的雨水径流很快就汇集至立交最低点，极 易造成严重的积水，若不及时排除雨水，便会影响交通，甚至造成事故。

二、立交排水方式

城市道路立交系统按交叉的结构形式分为上跨式和下穿式立交桥两 种。下穿式立交桥的下层路面最低点标高，一般低于附近地面高程 5 -10 米。根据立交道路主要由下游受纳水体的高程或水位控制，一般分为重力 自流排水、调蓄排水和泵站抽升排水三种。

1.重力自流排水

在城市立交系统附近有市政排水管道或天然水体，且道路设计最低路 面高程高于市政排水管渠或天然水体，排水出路畅通无阻碍的，该立交的 排水系统可采用自流排水方式。

自流排水系统设计与常规道路排水系统设计相同，通过雨水口、雨水 管道收集转输雨水，排放至下游受纳水体。自流排水无需专职管理人员，无能源消耗，是最经济的排水方式。因此，在进行立交排水方案设计时，应在总体排水规划允许的范围内，力争自流排出。

2.调蓄排水

当降雨洪峰时，如水体（或干管）水位高于立交路面最低点，可将不 能自流排除的流量暂时引入调蓄池贮存，错开历时较短的洪峰，待水体（或 干管）水位回落，再自流排除。

调蓄排水受很多条件制约，只有满足汇水面积较小，蓄水量不大;立 交范围内有布置蓄水池的适宜位置; 与市政管道无大的交叉矛盾;只需修 建较短的出水管，即可在洪峰过后将蓄水池放空等条件时，方可采用。

3.泵站抽升排水

在下穿式立交系统内，道路设计最低路面高程低于附近排水管道或天 然水体，立交范围内的雨水汇流至桥下低点，无法满足自流排除时，同时 又无条件修件蓄水池（或修建蓄水池经济上不合理），需要采用抽升排水的 方式排除立交范围内的雨水，从而避免造成积水。

当地下水位高于立交地面时，地下水位的降低应一并考虑，防止地下 水侵蚀桥梁基础。

三、立交排水设计

1.设计依据

（1）《室外排水设计规范》GB50014-2006（2016 年版）

（2）《泵站设计规范》GB50265-2010

（3）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002

（4）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008

（5）《给水排水设计手册》第 5 册《城镇排水》 （第二版）

（6）排水规划（其中包含立交工程区域的防洪标准、管道设计标准、 下游受纳系统出路）

（7）道路立交设计施工图

（8）工程地区的地形资料，地质勘察报告 2.设计原则

（1） 根据地形条件，结合排水专项规划，妥善解决区内部排水与外部 的衔接，做到区域排水服从整体规划;

（2） 充分考虑现状，尽量利用和发挥原有排水设施的作用，使规划排 水系统与现状排水系统合理地有机结合;

（3）高水高排，低水低排，尽量减少排水管的埋深，减少泵站规模，控制工程投资;

（4）根据项目分期实施情况，提出近期和远期建设要求;

（5）與给水、防洪、道路、竖向、环境保护等其他专业规划相协调。 3.设计要点

（1）雨水流量计算

雨水设计流量根据暴雨强度公式确定，按下式计算：

根据室外排水设计规范要求，立体交叉道路排水系统的设计，雨水管 渠设计重现期不应小于 10 年; 位于中心城区的重要地区，设计重现期应为 20-30 年。

按照各种屋面、混凝土或沥青路面径流系数取 0.9，绿地径流系数取 0.2 计算，一般区域雨水综合径流系数采用 0.7，立交范围采用 0.8-1.0。

地面集水时间 t1 为 5～10min。

（2）管道水力计算

最小设计流速：雨水管在满流时最小设计流速为 0.75m/s。 最大设计流速：非金属管道为 5.0m/s。

（3）雨水口设计

一般道路排水系统，沿道路每 25～30m 设置一组雨水口，低点处设置 多篦雨水口。由于立交道路纵坡较大，造成雨水的地面径流流速较快，在 坡道上设置雨水口，截水效果并不理想，所以一般采取在立交最低点处设 置多篦雨水口来收集雨水，就近排入泵站集水池。当道路纵坡较缓时，可 适当在坡道上布置雨水口以减轻雨水大量集中汇于道路低点处，但是并不 折减道路低点雨水口数量。多篦雨水口一般沿道路纵坡方向对称布置于道 路两侧的低点处，道路低点雨水口数量应按汇集到低点的雨水量计算，每 个雨水口的泄水能力按 15l/s计算。雨水口泄水量总和应稍大于设计雨水量。

（4）泵站设计

雨水泵站的作用是及时排除收集的雨水，一般由集水池（格栅间）机 器间、出水井等组成，泵站位置应建于距离立交最低点尽可能近的地点，使雨水以最短的时间排入泵站，使管线最短，泵站挖方最小，从而达到节 约能源和投资的效果。

四、其他相关问题

1.防止下穿式立交客水倒灌

排水系统设计过程中应与道路桥梁专业密切配合，在道路专业方案设 计时，应明确在立交起终点处设置变坡高点，立交范围内避免设置路口，防止本可自流排除的雨水进入抽升排水的范围，增加抽升的汇水面积，加 大泵站压力，一旦雨水流量超出泵站设计能力，则会引发事故。

2.防止其它管线穿越立交范围

其它市政管线纵向穿越立交道路时应尽可能绕出下穿地段，防止由于 雨水排除不顺畅，所导致的雨水倒灌到其它市政管线检查井内，造成事故 的情况。

结 论

随着城市高速发展，立交排水已经愈来愈成为一项专门的工程技术而 得到有关人员的关注，并且在立交道路整体的配套设计中，已经成为重要 的组成部分。立交排水设计的是否合理，可直接影响到日后立交桥的使用 情况。本文总结了城市道路立交排水的特点与方式，在设计工作中坚持严 谨的科学态度才能确保设计质量，使城市道路立交排水工程设计能够更好 的满足经济、合理、适用的要求。

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