浅议市政道路给排水工程设计 9页

'浅议市政道路给排水工程设计　　摘要：市政道路的排水设计很大程度上影响着道路的使用寿命和工程质量，本文就通过对市政道路的路基路面排水设计、地面排水设计、路面排水设计以及道路排水的其他问题进行了简单的讨论。关键词：市政道路给排水设计中图分类号：S611文献标识码：A随着我国经济与社会的飞速发展，市政工程的建设也取得了长足的进步和发展，其中最为重要的一方面便是道路的建设与发展。随着交通运输以及人们出行对于道路的安全性与舒适性逐渐的提高，道路的排水问题在影响着自身使用寿命的同时也成为设计者越来越关注的问题，完善道路的排水设施来提高道路的质量和寿命已经是道路建设的重要任务之一。以下我们就通过对市政道路的路基、地面、路面在排水时的设计以及道路排水时的其他问题进行分析。1路基路面排水设计原则9 排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系，各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基稳定。在设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合，地下排水与地面排水相配合，各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合，做到路基路面综合设计和分期修建。同时路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合并自然沟溪和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠，减少排水沟渠的防护与加固工程。路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主，既要稳固适用，又必须讲究经济效益。为减少水对路面的破坏作用，应尽量阻止水进入路面结构，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面结构内的水，亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。2地面排水设备地面排水设备主要有边沟、截水沟、排水沟以及急流槽等。2.1边沟9 边沟又称侧沟，其位置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的被脚外侧，多与路中线平行，它的作用主要是汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大，一般不需要进行水文和水力计算，依据沿线具体条件，选用标准横断面形式，边沟紧靠路基，通常不允许其他排水沟渠的水流引入，亦不能与其他人工沟渠合并使用。而且边沟不宜过长，尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟或低洼地带，必要时设置涵洞，将边沟水横穿路基从另一侧排出。2.2截水沟截水沟又称天沟，一般设置在挖方路基边坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，它主要用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。在降水量较少或坡面坚硬和边坡较低以致冲刷影响不大的路段，可以不设截水沟反之，如果降水量较多，且暴雨频率较高，山坡覆盖层比较松软，坡面较高，水土流失比较严重的地段，必要时可设置两道或多道截水沟。2.3排水沟排水沟可根据需要并结合当地地形等条件而定，离路基尽可能远些，距路基坡脚不宜小于2m。排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流（如边坡、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水），引至桥涵或路基范围以外的指定地点。当路线受到多段沟渠或水道影响时，为保护路基不受水害，可以设置排水沟或改移渠道以调节水流，整治水道。2.4急流槽9 急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式，用于纵坡大于10％；水头高差大干1．0m的陡坡地段。由于纵坡陡、水流速度快、冲刷力大，要求跌水与急流槽的结构必须稳固耐久，通常应采用浆砌块石咸水泥混凝土预制块砌筑，并具有相应的防护加固措施。3地下排水设备地下排水设备主要有暗沟（管）、渗沟（井）、盲沟以及检查井等。3.1暗沟暗沟又称做盲沟，从盲沟的构造特点出发，由于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，井沿沟排泄至指定地点，此种构造相对于管道流水而言，习惯上称之为盲沟，在水力特性上属于紊流。3.2渗沟采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点，此种地下排水设备统称为渗沟。它的作用是降低地下水位或拦截地下水。其水力特性是紊流，但在构造上与上述简易盲沟有所不同。当排除地下水的流量更大，或排水距离较长，可考虑采用管式渗沟。渗沟底部埋设的管道，一般为陶土或混凝土的预制管，管壁上半部留有渗水孔，渗水孔交错排列，设于边沟下的管或渗沟。管的内径由水力计算而定，一般约0.4~0.6m，管底设基座。对于冰冻地区，为防止冻结阻塞，除管道埋在冰冻线以下外，必要时采取保温措施，管径亦宜较大一些。9 3.3渗井渗井属于水平方向的地下诽水设备，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，采用立式(竖向)排水。设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中去，以降低上层的地下水位或全部予以排除。渗井的平面布置，以及孔径与渗水量，按水力计算而定，一般为直径1.0—1.5m的圆柱形，亦可是边长为1.0—1.5m的方形，井深视地层构造情况而定，井内由中心向四周按层次，分别填入由粗而细的砂石材料，粗料渗水，细料反滤。填充料要求筛分冲洗，施工时需用铁皮套简分隔填入不同粒径的材料，要求层次分明，不得粗细材料混杂，以保证渗井达到预期排水效果。4路面排水设计4.1路面排水设计原则9 降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排走，避免行车道路路面范围内出现积水，在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边坡上横向慢坡的方式排除路基表面水。在路堤较高，边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。4.2拦水带的设计拦水带可由沥青混凝土现场浇筑，或者由水泥混凝土预制块铺砌而成，采用水泥混凝土预制块拦水带时，应避免预制块影响路面内部水的排泄，拦水带的顶面应略高于过水断面的设计水面高（水深）。拦水带的泄水口可设置成开口（喇叭式），设在纵坡坡段上的泄水口为提高泄不能力，宜做成不对称的喇叭口，并在硬路肩边缘的外侧设置逐渐变宽的低凹区。在设计拦水带时就满足以下三个要求：(1)宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排水，降落在分隔带上的表面水排向两侧行车道，其坡度与路面的横坡度相同;在超高路段上，可在分隔带上侧边缘处设置缘石或泄水口，或者在分隔带内设置缝隙式圆形集水管或碟形混凝土浅沟和泄水口，以拦截和排泄上侧半幅路面的表面水。缘石过水断面的泄水口可采用开口式，格栅式或组合式；碟形混凝土浅沟的泄水口采用格栅式。(2)宽度大于3m且表面未采用铺面封闭的中央分隔带排水，降落在分隔带上的表面水汇集在分隔带中央的低洼处，并通过纵坡排流到泄水口或横穿路界的桥涵水道中。(3)表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带，降落在分隔带上的表面水下渗，由分隔带内的地下排水设施排除。9 　　4.3路面内部排水设计路面内部排水系统中各项排水设施的泄水能力均应大于渗入路面结构内的水量，且下游排水设施的泄水能力应超过上游排水设施的泄水能力。渗入水在路面结构内的最大渗流时间，冰冻地区不应超过1小时，其它地区不应超过2小时（重交通）～4小时（轻交通）。渗入水在路面结构内的渗流路径长度不宜超过45m～60m。各项排水设施不应被渗流从路面结构、路基或路肩中带来的细料堵塞，以保证系统的排水能力不随时间推移而很快丧失。5道路排水的其他问题5.1立体交叉范围内地面水的排除对立体交叉桥下的地面水宜采用自流排除：当不能自流排除，有条件修建蓄水池时，可采用调蓄排水；无调蓄条件时，应设泵站排水。立体交叉处地下水位较高，影响路基稳定时，应采取降低地下水的措施。在下穿式立体交叉引道两端纵坡的起点处，应设倒坡，并在道路两侧采取截水措施，以减少坡底聚水量。纵坡大于2%的坡段内，不宜设雨水口，应于最低点集中收人，两边应设并联雨水口，数量应按立体交叉系统的设计流量计算确定。5.2郊区道路排水设计9 道路跨越河溪、排水沟与农田排灌沟渠时，应根据当地水流状态和材料情况合理选用各种类型过水构筑物及防止冲刷或淤积的工程设施。涵洞的流量应结合各地区的特点选用适当公式计算,并以形态调査法验算确定，涵洞孔径宜按无压流计算。郊区道路采用明渠排水时，小于或等于0.5m的低填土路基和挖土路基均应设边沟，边沟宜釆用梯形断面，底宽应大于或等于0.3m，最小设计流速为0.4m/s；超过最大设计流速时，应采取防冲刷措施。排除道路范围以外的水，宜采用明渠，断面形式为梯形或矩形。排水沟穿经城镇、居住区时，宜设计成管渠。5.3渡槽、倒虹管的设置灌溉渠与道路相交无修建涵洞条件时，可修建渡槽或倒虹管。渠底高于道路标高并能满足道路建筑限界要求时可设渡槽。渠底低于路面，但与路面的高差不能满足修建涵洞的要求时，可设置倒虹管。渡槽宜为钢筋混凝土的矩形或梯形槽，过水断面应满足设计流量要求。渡槽应有防漏和防溢流措施。倒虹管管径应根据渠道的设计流量确定。管径宜大于或等于200mm。污水管内设计流速应大于或等于0.9m/s，并大于进水管内流速。达不到要求时，应采取冲洗措施。倒虹管水平管的管顶距路槽底面宜大于或等于0.5m，距边沟底应大于或等于0.3m。倒虹管宜采用圆管，过水能力可按压力管计算。5.4地下水的排除9 常年地下水位接近或高于路槽底时应采用隔离层、封闭层等隔水措施，以隔断地下水的补给，并通过暗沟将水排出路基以外。路基含水量过高时，可采用盲沟吸收、汇集、拦截流向路基的地下水，并排除到路基以外，以保证路基处于干燥状态，具有足够的强度与稳定性。排水出路力求自流，或采用竖井潜流下渗，必要时可设泵站提升排入城市系统或天然水体。结束语：通过以上的分析，在进行市政道路给排水设计时，一定要因地制宜，根据路面特点和工程特点选择合理的排水路径与设计，以保证市政道路的使用寿命和工程质量。参考文献：[1]林兴国浅谈城市道路排水设计科技创新导报2010（21）[2]李杰关于市政道路工程排水设计的探讨山西建筑2012（23）9'