【摘要】隨著社會的發展,我國的城市道路也得到了快速的發展。造成城市道路在使用過程中所遭受的損壞的原因也多種多樣,其中道路積水已經成為城市道路的一個主要的災害,它不僅影響了道路的正常使用,還對道路的使用壽命產生不良的影響。本文筆者根據多年的實際工作經驗系統的從城市道路的路基排水設計、路面排水設計和綠化帶排水設計等方面展開討論。
【關鍵詞】城市道路;道路排水;設計
一、引言
隨著城鎮化建設的發展,城市化水平在不斷提高,而城市道路是一個城市交通的靈魂,人們對城市道路建設的要求也越來越高,為保證城市道路能最大限度地滿足車輛運行的要求,增強運營的安全性和舒適性,降低運輸成本和延長道路使用壽命,這就要求路基、路面具有更高的承載能力、穩定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能等使用性能。而道路路面積水,會降低車輛的運行能力,甚至使車輛產生液面滑移,對交通安全極為不利,同時路面長期積水會浸潤路基,降低路基土的強度,甚至造成路基整體破壞。因此,在設計城市道路時,為保證行車安全、改善城市衛生條件,以及避免路面過早損壞,要求迅速及時地排除路面積水。
二、城市道路路基排水設計
路基是道路的基礎,其穩定性和強度對于水的作用非常敏感。路基排水的任務是將路基范圍內的土路基濕度降到一定的限度范圍內,保持路基常年處于干燥狀態,確保路基具有足夠的強度和穩定性。
(1)首先明確各排水設施的使用條件,分別設在路基的不同部位,注意各自的主要使用功能、布置要求或構造形式;(2)設計前必須進行水文地質調查研究與有關資料收集和當地雨水有關的資料收集;(3)正確理解排水綜合設計的含義,仔細考慮排水與其它工程建設項目協調關系,特別是農田水利相關的考慮;(4)詳細標注排水系統布置圖的主要內容。
在具體設計方面要盡量做到以下幾個方面:
(1)對于過濕路基,無法進行碾壓、晾曬的,可采取換填方式進行處理,如拋石擠淤、換填好土、換填透水性好的粒料材料等;對于潮濕路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基兩側挖縱向排水溝,并每隔一定距離挖一些橫向排水溝,將路基水收集到排水溝內,通過吸水泵排走,從而疏干路基。
(2)要充分重視下立交處道路路基排水問題。在下立交處一般路面標高較低,大部分路基位于地下水位以下,尤其是南方地下水位較高而雨水又多地區,若不進行處理路基就會長期浸泡在地下水中,導致路基濕軟、變形、強度降低,最終發生破壞。對于匯集在地勢最低處的地面水,可以通過設置排水泵站的方法將其排除。
三、城市道路路面排水設計
由于雨水或從附近匯集而來的水,最先接觸的都是道路的路面部分,所以,如果不及時排除將會出現:道路表面形成“水膜”,使路面與車輪之間隔有一層水墊層,從而降低路面的抗滑性能。為迅速排除路面徑流、保證路基穩定、延長路面使用年限、維持車輛正常交通及行人安全,需要合理進行路面排水設計。
(1)車行道排水設計城市道路路面排水有雙坡排水和單坡排水兩種方式。當車行道寬度較寬時,通常采取雙坡排水方式,可以減少地表水在道路表面的徑流時間并迅速將水排除。道路兩側每隔一定距離設置雨水口來收集路面水,然后通過雨水支管將收集到的地表水排人雨水主干管內,最終排人排放水體中。
(2)人行道排水設計。
①人行道橫坡設置時坡度朝向車行道,降落到人行道上的雨水通過橫向坡度自流排人車行道邊的雨水口內。
②當道路位于挖方段時,通常在道路兩側設置各種形式的擋土墻,并在擋土墻上方設置截水溝。
隨著社會的發展,城市路面上的軸載與日劇增,由于水的存在導致泵吸作用、導致路面材料包括抗剪強度在內的各種性能的下降,對路面造成很大破壞。因此,在現代城市道路排水設計時,要對路面內部排水設計給予充分的重視。水的破壞作用是水通過裂縫、接縫、路表面、路肩或從地下高水位、地下潛水層等滲入路面結構內部而造成的。路面結構內自由水的排除一般有兩種方式:路面邊緣排水系統和排水基層排水系統。
路面邊緣排水系統是將路面結構內的自由水,先由路面結構層間空隙或某一透水層次橫向流入縱向集水溝和排水管,再由橫向出水管排引出路基。這種方案常用于基層透水性小的水泥混凝土路面,特別是用于改善排水狀況不良的舊水泥混凝土路面。
排水基層排水系統是直接在面層下設置透水性排水基層,在其邊緣設置縱向集水溝和排水管以及橫向出水管等,組成排水基層排水系統,采用透水性材料做基層,使滲入路面結構內的水分,先通過豎向滲流進入排水層,然后橫向滲流進入縱向集水和排水管,再由橫向排水管排引出路基。
四、綠化帶排水設計
綠化帶設計是城市道路設計中的重要組成部分。綠化帶不僅可以美化城市環境,而且可以給行人帶來視覺上的享受,城市道路一般都有1 5%—30%的紅線寬度作為綠化帶,游覽性道路、濱河路及有美化要求的道路,綠化帶寬度將更大。但是,綠化帶內容易有積水,綠帶內的雨水,雖然可以部分排至路面,但仍有很大一部分雨水滲人士中,同時城市道路中埋設有各種管道,這部分雨水會沿著各種管道向路基深部滲透,這種滲透日復一日就會損害路基,對道路使用壽命產生影響。所以,在綠化帶設計過程中要考慮排水設計。在綠化帶排水設計中,根據以往經驗,采用兩邊及底部用混凝土封閉,中間設置中300的滲溝,每隔40m左右設置集水井,并用中300管接出,排入雨水系統,同時應注意管底應比雨水井內最高水位高出200mm 以上,以防雨水倒灌。這樣雖然可以很好地解決綠帶排水問題,同時也可以消除綠帶內水浸而影響植物的生長問題,但是這樣處理造價會有所提高。根據實際工作經驗,采用碎石盲溝作為綠化帶的排水系統效果不錯。首先,在中央綠化分隔帶內填筑30cm 粘土,并以一定角度坡向分隔帶中央,利用粘土的弱透水性阻止水滲入路基。并引導水流向綠化分隔帶中央。然后在綠化分隔帶中央修筑碎石盲溝。盲溝頂標高大致與土路基頂標高相同,盲溝以兩個窨井中點為分水嶺,以2%縱坡分向兩側,以利于水的流動,減少下滲時間。在窨井位置設D230混凝土橫向支管,連接碎石盲溝與窨井,并以1%坡將水由盲溝引入窨井,這樣可以達到不錯的效果。設置完善排水系統,使綠化帶和路面的下滲雨水隨路表面雨水及時排出,等于提高了車道路面和綠化帶的徑流系數。可以將綠化帶的下滲雨水排除70%,即將綠化帶的徑流系數由0.15 提高至0.15+0.85*70%=0.745,可見綠化帶排水系統的設計有利于城市道路的總體排水,有利于提高城市道路的受用壽命。
五、結束語
城市道路路面的積水如果不及時有效的排除,時間長就會滲入路面結構內部,這部分水會對路面產生破壞作用,影響道路的使用壽命。因此,在城市道路設計中要考慮排水設計,而排水設計要密切聯系實際,在實踐中尋求合理的設計方案,通過設計,力求路面的積水盡快的排除,保持路面的通暢,提高道路的使用壽命。
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