浅谈道路积水相关的排水设计
来源:用户上传
作者:
[摘要]城市道路是城市生活中重要市政设施，城市道路的安全性不容破坏。破坏城市道路的因素有多方面的，除了直接受力导致的结构性破坏，路面积水，内部结构积水也是最关键的病害之一。大量积水，存水造成出行困难，交通堵塞，甚至严重威胁着行车安全。这就要求道路排水做出合理性设计，科学设计排水系统。本文针对积水排水，分析其产生的原因，并科学设置排水。
[关键词]城市道路;积水问题;排水设计 文章编号：2095-4085（2019）05-0021-02
在排水设计过程中，按设计规范要求合理计算铺设排水主干管，切实有效的确保了排水的畅通。但现实生活中一遇暴雨，就可能会出现路面一段时间内的积水，路基泡水等一系列问题，妨碍正常的交通通行，影响市民的生活，甚至破坏路基，造成行车安全问题。为了最大程度提升道路安全性，及时排除路面积水，就需及时优化排水系统设计。因此，应科学设计道路排水系统，解决水不断堆积问题，可以保证路面的稳定程度。
1 道路雨水直接积水的排除
道路排水系统管道设计，结合降雨量等基本资料按规范要求合理计算排水管管径，理论上都可以达到满足设计流量的要求，保证排水畅通。但路面依然会出现积水。具体原因如下。
当雨水口泄水能力明显超出雨水径流量时，路面不会产生积水问题。但当雨水口泄水能力小于径流量时，无法向主干管及时排入雨水，路面就会出现积水。在雨水口汇水和泄水发生差异时，汇水大于雨水口泄水能力，多余水量必然到达下游，水量增大，不断反复形成必将引起雨水堆积问题。
很多因素都会引发超出径流量的问题，并且形成过程复杂，必将影响排水的顺畅性。降雨量与路面横，纵坡度是多余水量影响的关键因素，降雨量相同时，影响较大的则是道路横坡和纵坡。道路横坡一般按设计规范取值。道路纵坡受地形影响，起伏波动较大，取值相差较大。
（1）道路纵坡不到0.3%时，路面雨水沿道路纵向流速缓慢，雨水无法快速流向低处汇集至雨水口，迟滞问题显著，出现水膜。此时，雨水口能够接纳在汇水范围内的雨水流量，不会明显有超出流量。
（2）当纵坡处于0.3%?2%时，道路纵坡较大，但小于道路横坡，雨水通过横坡，纵坡流向雨水口，雨水口能够接纳在汇水范围内的雨水流量，但仍会有少量雨水超越雨水口，最终聚集在地势相对较低的区域，造成局部积水。
（3）当纵坡超过2%时，大于道路横坡，此时会在道路纵向上产生较快流速，由于雨水口位于道路边侧，大部分雨水未进入雨水口，而直接沿道路纵坡流向道路低洼处。地势较低集中汇水的排水设计立交低洼处地下水水位较高，特别是穿式立交中易形成盆地地形，降雨时造成路面积水。
针对以上道路雨水积水问题，除应根据道路竖向设计确定合理的雨水排向以及合理划分雨水汇水面积，优化排水管道的设计外，设计还应考虑在低洼处需增设雨水口数量，改良雨水口进水型式，增大雨水口的泄水能力，同时为了保障排水顺畅，连接管串联的雨水口个数不宜超过3个。
2 路基范围之外的地表水的排除
暴雨季节，在道路地势较低时，路基范围之外的地表水汇水范围面积大，直接产生季节性洪水，导致大规模冲刷路基，引发滑坡。针对地面水大规模汇集现象，可以选择边沟与截水沟进行拦截。除对这部分水应拦截和疏导外，还应考虑这部分地表水大量堆积在上方并渗入至路基，引起沉陷问题。另外还要使用挡墙，护坦等设施。
3 地下水对路基的影响及其措施
沉积地表水大规模渗入，在附近的河流与渠道水中汇集从而产生地下水。地下水对路基稳定性及强度的影响也不容忽视。与此同时，会造成加大筑路工人的施工难度，降低工效等问题。在设计路基时，通常采取增高路基或避让方法降低影响路基的程度，但由于地形等因素的约束，有时需要利用其它防护手段。在设计中对地下水类型，水位，运动规律等全面考虑，将渗沟拦截设置在上方，将透水性垫层设置在下方，根据排水沟与盲沟等排出地基下方区域内的地下水，这种方法被普遍应用。
4 结构内部排水
降雨时大部分降水通过雨水口收集排出，小部分雨水则顺着道路面层孔隙与裂缝流入道路内部结构层，影响路基强度，为了保证路基的安全稳定，必须科学合理设计道路结构内部排水。
4.1 合理设计道路结构每层的纵横坡
纵断设计有许多原则，因地理位置不同，各地区设计参数的取舍也存在很大差异。在设计施工道路各层结构的过程中，必须严格控制每层路面纵横坡度，保证各层排水坡度，从而各层结构内部水能够沿着横坡排向盲沟或排水沟渠，最终进入道路路面雨水系统。
4.2 设计基层顶面下封层
在整個降雨过程中，在重力作用下，渗水自上向下渗表面层、中面层、下面层，设计将乳化沥青下封层设置在面层与基层之间，不会继续下渗而是沿着下封层表面横向排向道路两侧，阻挡下渗水进入基层，使基层保持干燥。
4.3 设计排水层
当降雨量较大或地表水相对较为丰富的区域，由于沥青混凝土路面沥青各层之间都设置了粘层，无过多的层间空隙，渗透系数小，仅通过水流自由横向渗流进至路面边缘排水碎石盲沟，距离长，径流时间长，路基还是长时间处于浸泡状态。这种情况下，通过设置排水层，通过水流自由竖向渗流至排水层，距离短，排水层渗透系数大，时间短从而有效排除路面结构层内部水。
将防水与隔水功能的土工布设置在排水层下方，选择良好透水性的排水层材料，比如矿渣与碎石等。这部分材料还可以限制不断上升的地下毛细水对路基造成破坏。根据以上分析可知，影响道路雨水排放的因素有暴雨强度，道路的纵向坡度，横向坡度，路面粗糖度，道路的宽度和长度等方面。
5 结语
道路排水设计科学与否直接关系着社会民生，这项工程十分复杂，需要对多方面因素进行全面考虑。在设计过程中，不仅需要达到预期的设计需求，还要对城市科学规划与发展要求展开全面思考。在设计过程中需要注意合理性，全面把握设计内容与原则，对主要问题科学分析，完善系统，提升道路应用水平，延长使用寿命。
参考文献：
[1]刘寿洋.城市道路排水设计内容[J].今日科苑，2016，（20）：159.
[2]梁林华.市政基础建设应采用线性排水收集法[J].建设科技，2015，（17）：8-10.
[3]李春，王宝玉，许奇，等.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，2015，（06）：105-107.
[4]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，2016，（06）：44-46.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15005214.htm
