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城市道路综合排水系统设计

新闻时间:2019-10-21 文章来源:未知 文章作者:ztcjjt
城市道路的排水能力,不但涉及道路结构的稳定性、道路的服务质量、行车以及行人的安全,同时还涉及城市道路网运行的顺畅与否。本文主要从路基内部排水、路面结构内部排水、道路表面排水等三方面,对城市道路综合排水系统的设计展开分析。
  关键词:城市道路;综合排水;设计
  随着我国国民经济的高速发展、城市化进程的加快,以及我国城市范围内汽车保有量的不断增加,城市快速路或城市外环线等道路对道路等级、设计车速、道路宽度等指标的要求越来越高,同时,对城市道路的排水也提出了更高的要求。因此,针对城市道路综合排水系统的研究具有重大现实意义[1]。对于城市道路的综合排水系统而言,主要包括路基内部排水、路面结构排水及城市道路表面排水等三部分,本文将对上述内容展开具体分析,为城市道路综合排水系统的设计提供参考。
  1路基内部排水系统
  城市道路路基内部排水系统设计主要包括绿化带排水设计和盲沟布设方案的确定两部分内容。
  1.1绿化带排水
  对于城市道路路基排水设计所要考虑的主要是通过绿化带下渗雨水的排除。具体说就是通过采用相应的工程措施将可能会影响到路基稳定性的绿化带下渗水进行定向排放,通常情况下是排放到指定的路表排水系统。在路基内部排水系统中,考虑到由中央分隔带下渗的雨水可能侧向渗入路基,所以在中央分隔带和行车道路基之间应设置防渗土工布。对于纵向盲沟的设置,应分别在中央分隔带和位于道路两侧的绿化带下沿道路行车方向埋设3条纵向盲沟。由于中央分隔带的横向排水管排水能力有限,在地下水位较高时,为满足及时有效的排除路基范围内的地下水的要求,此时只有将横向排水管改为渗沟(盲沟)以增加排水能力才能达此目的。无论是位于中央绿化带及道路两边的绿化带下的纵向渗沟,还是横向渗沟,都应该在渗沟底部设置一定的适宜的坡度,理论上要求横向渗沟的坡度应比纵向渗沟的坡度更大一些。
  1.2盲沟布设
  盲沟的布设方案考虑的方面比较多,主要包括盲沟的布置方式、盲沟的断面形状及尺寸设计、盲沟的间距确定、盲沟的标高及坡度等。
  为了有效地收集巾央绿化分隔带和两侧土路肩绿化带的下渗水,可以在在中央绿化带中心线和快车道边缘处沿道路纵向布置三条平行的纵向盲沟。沿道路纵向每隔一定的距离设置一条横向盲沟,横向盲沟的作用是将中央绿化带纵向盲沟的水引至两侧盲沟并通过设置连接管(PVC管)与雨水管道连通,横向盲沟不仅具有输水功能,而且还具有收集路基地下水的集水功能。对于盲沟的水力坡度的确定,一般来说是由道路本身的坡度而定。横向盲沟同道路的横坡2%,纵向盲沟的坡度一般大于3%。,在不利情况下也有可能是平坡。盲沟的断面一般采用矩形和梯形,横向盲沟一般为矩形断面,底宽30cm,高为40cm,纵向盲沟一般采用倒梯形断面,尺寸为上底宽80cm,下底宽40cm,高50cm。
  2路面结构内部排水系统
  路面结构内部排水系统主要采用透水层排水方案和边缘排水方案两种。其中透水层排水方案可分为透水基层排水系统和透水垫层排水系统。
  2.1路面透水层排水
  透水层排水系统是在路面结构层内设置一层透水性材料作为基层或垫层。渗入路面结构内的水分,先通过竖向渗流进入排水层,然后由横向渗流进入路侧的纵向排水沟的PVC带孔集水管,再由间隔一定距离布设的横向出水管排引至附近的雨水井或雨水窨井,通过路基排水系统排出[3]。
  对于排水层的透水性材料的选取,可选用不含或含少量细料的幵级配碎石(或砾石)集料、沥青和水泥处治开级配碎石集料三类混合料,排水垫层的透水性材料选用不含或少含细料的开级配碎石(或砾石)集料。排水基层的厚度按所需排放的水量和透水性材料的渗透性而定,通常变动在8-15cm范围内(一般为10cm左右),其最小厚度不得少于6cm(沥青处治碎石)或8cm(水泥处治碎石)。
  排水垫层按路基全宽设在其顶面。排水垫层的材料选择,一方面要满足透水性要求,另一方面还要满足反滤要求。排水垫层选用开级配集料(砂和砂砾石)的厚度一般为20cm。
  2.2路面边缘排水
  路面边缘排水系统是将渗入路面结构的自由水,先沿路面结构层的层间间隙或某一透水层层次横向流入由透水性材料组成的纵向集水沟,并汇流入沟中的带孔集水管内,再有间隔一定距离布设的横向出水管排引出路基。
  路面边缘排水系统常用于基层透水性小的路面。路面边缘设置由透水性填料集水沟、纵向排水管、横向出水管和过滤织物(土工布)组成。对于集水沟透水性填料由水泥处治开级配粗集料组成,考虑到强度及路用性能,一般采用大空隙水泥处治碎石。纵向排水管通常选用聚氯乙烯(PVC)或聚乙炼(PE)塑料管。横向出水管选用不带槽或孔的聚氯乙稀或聚乙稀塑料管。反滤织物可选用局酷类、尼龙等制成的无纺织物,要满足透水性要求,但不能让细粒土随水一起透过。
  3道路表面排水系统
  城市道路的表面排水,是指利用城市道路本身的道路纵坡和横坡,经设置的各种形式的排水口将降落于路表的雨水引流至雨水井,并进入城市的地下管网系统。城市道路表面排水形式取决于道路所处的位置,一般情况下可以分为两种情况:一是对于位于市区的道路道路,可以通过道路侧石和横坡构成的浅三角形边沟将路表水流汇集于内,然后经排水口流入雨水井。通过浅三角形边沟形式排水的流量包括了道路表面的水流和人行道以及经排水管流到人行道上的街区建筑顶面的水流。二是对于位于远离市区的外环线等道路,则不是通过浅三角形边沟的形式排除路表水流,而是在道路两侧边缘设置梯形或矩形边沟,将水流先流至边沟,再进入雨水井,这种形式的排水方式和公路排水非常类似。但需注意的是,由于布设市政管线的需要,这种形式的矩形或梯形边沟的边沟的深度较公路用边沟要深。
  结语
  本文从路基内部排水、路面结构内部排水、道路表面排水等三方面,系统分析了城市道路综合排水系统的设计。针对城市道路的排水应区别于传统的排水理念,可以分为远离市区的道路及市区内道路两部分来研究。对于前者来说,大多为城市快速路或外环线,其排水方法可采用与高速公路排水相近的方案进行,区别在于高速公路采用就近排出道路水流,而城市道路则是需将水流排入城市管网系统之中。

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