市政道路排水設(shè)計(jì)的探析

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)城市道路建設(shè)的要求也越來越高。城市道路排水對(duì)于道路使用壽命的長短有著很重大的影響，同時(shí)對(duì)于城市的發(fā)展具有很大的作用。因此，搞好城市道路的排水設(shè)計(jì)具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：市政道路;排水設(shè)計(jì)

1"""雨水管道及雨水口的設(shè)計(jì)計(jì)算

雨水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求是能通暢、及時(shí)地排走匯水面積內(nèi)的雨水徑流量。雨水管道的計(jì)算包括兩個(gè)部分：路面雨水徑流量計(jì)算和管道的水力計(jì)算。根據(jù)"《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006，2014年版），雨水徑流量跟設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度、徑流系數(shù)、匯水面積等有關(guān)，管道的水力計(jì)算是為了確定設(shè)計(jì)管道的管徑、水流流速、水力坡降等水力要素。雨水口是城市道路路面排水系統(tǒng)中常用的構(gòu)筑物，一般布置于道路車行道邊緣上，是雨水管道收集地面雨水的管道系統(tǒng)附屬構(gòu)筑物。路面雨水首先必須經(jīng)過雨水口收集后，通過連接管進(jìn)入雨水管道系統(tǒng)，因此其泄水能力將直接影響道路雨水的排除。

1.1""雨水管道的設(shè)計(jì)計(jì)算

1.1.1"雨水徑流量計(jì)算

雨水徑流量Q"一般按式（1）計(jì)算：

""""""""（1）

式中---徑流系數(shù)，建設(shè)區(qū)取0.65，綠地及農(nóng)田取0.30，道路取0.9;

q—降雨強(qiáng)度，L/（s·hm2）;

F----匯水面積，hm2。

地區(qū)降雨強(qiáng)度4采用式（2）計(jì)算：

"""""""（2）

式中P—設(shè)計(jì)重現(xiàn)期，a;

t—設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)，min;

t1—地面集水時(shí)間，min，視距離長短、地形坡度和地面覆蓋情況而定，一般采用5-15"min;

t2---管內(nèi)雨水流行時(shí)間，min;

L----管長，m;

----流速，m/s。

其中，將雨水管渠及泵站的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期進(jìn)行了調(diào)整：一般地區(qū)的雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用3年一遇，重要地區(qū)采用5年一遇，特別重要地區(qū)采用10年一遇。道路立交雨水泵站設(shè)計(jì)重現(xiàn)期5-10年一遇。重要道路雨水管渠設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用5年一遇，并采取綜合措施，力爭在10年一遇降雨時(shí)，保證交通通行。

1.1.2管道的水力計(jì)算

若設(shè)計(jì)管道為鋼筋混凝土圓管（按滿流計(jì)）時(shí)

""""""（3）

若設(shè)計(jì)管道為矩形方溝（按滿流計(jì)）時(shí)：

""""（4）

式中""----圓管設(shè)計(jì)流量，L/s;

----方溝設(shè)計(jì)流量，L/s;

----流速，m/s;

A----水流斷面，m2;

n----粗糙系數(shù)，取0.013;

D----圓管管徑，m;

----水力坡降，%。;

b----方溝底寬，m;

h----方溝高度，m。

1.1.3小結(jié)

若（或）≥時(shí)，所對(duì)應(yīng)的雨水管道的斷面A、流速、水力坡降：等，就是設(shè)計(jì)所需確定的設(shè)計(jì)管道的各水力要素。

設(shè)計(jì)雨水管道的最終確定，還要考慮到很多其他因素，如管頂最小覆土深度是否滿足規(guī)范要求（人行道下0.6"m、車行道下0.7m），水流流速及水力坡降是否滿足規(guī)范要求（最小設(shè)計(jì)流速為0.75m/s;最大設(shè)計(jì)流速與管材有關(guān)，金屬管為10.0m/s、非金屬管為"5.0"m/s，雨水管的最小管徑為300"mm，相應(yīng)最小水力坡降為3%。），與現(xiàn)狀管線是否有交叉相撞的現(xiàn)象，是否允分利用了道路設(shè)計(jì)縱坡等。因此，設(shè)計(jì)人需要對(duì)設(shè)計(jì)管道進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)算，力求得出最經(jīng)濟(jì)、最合理的設(shè)計(jì)方案。

1.2雨水口的設(shè)計(jì)計(jì)算

雨水口的設(shè)計(jì)計(jì)算與雨水管道類似，首先得計(jì)算雨水口所需收納的路面范圍內(nèi)的雨水徑流量，再根據(jù)單個(gè)雨水口的泄水能力，可估算出雨水口的雨蓖數(shù)量、設(shè)置間距等。

對(duì)于雨水口的設(shè)計(jì)，徑流量計(jì)算時(shí)，不存在管內(nèi)流行時(shí)間，即t=t1。考慮到實(shí)際使用中雨水口通常有堵塞現(xiàn)象，雨水口的泄水能力（）通常采用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

""""""（5）

式中W----雨水蓖的進(jìn)水孔口面積，m2。

C----孔口系數(shù)，圓角孔取0.8，方角孔取0.6;

h----雨水蓖上的水深，通常取0.04-0.06"m;

K----孔口阻塞系數(shù)，一般取2/3。

實(shí)際上雨水口的泄水能力還與道路情況、雨蓖材質(zhì)等有關(guān)。規(guī)范中給出的各種雨蓖泄水能力是地處雨蓖處水深為0.04m時(shí)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如果設(shè)計(jì)中不考慮道路條件、雨蓖孔口面積、雨蓖粗糙系數(shù)等具體情況，直接采用規(guī)范中給出的參考數(shù)據(jù)，往往會(huì)與實(shí)際情況有很大出入。因此，在設(shè)計(jì)工作中，建議在雨水口設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用以上經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算確定，避免因參考規(guī)范數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的不合理設(shè)計(jì)。

2""""影響排水管道設(shè)計(jì)的主要因素

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市道路的建設(shè)趨于多樣化，影響排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要因素也越來越多。在排水管道設(shè)計(jì)階段，因受各種因素的影響，部分路段或地區(qū)無法按規(guī)劃方案順利實(shí)施，需要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行調(diào)整。為此，介紹影響排水管道設(shè)計(jì)的幾個(gè)主要因素，如現(xiàn)狀地下管線的影響、周邊用地單位的特殊需求、與鐵路交叉路段，道路設(shè)計(jì)方案的影響、排水出口下游的建設(shè)情況等。

2.1""現(xiàn)狀地下管線的影響

城市道路現(xiàn)狀地下管線眾多，雨水管道又為重力流排水方式。如果設(shè)計(jì)雨水管道與現(xiàn)狀管線發(fā)生相撞，且現(xiàn)狀管線改移又存在困難的話，經(jīng)常會(huì)影響到雨水排除方案的順利實(shí)施。

2.2""周邊用地單位的特殊需求

城市道路兩側(cè)多為建設(shè)用地，建設(shè)用地內(nèi)路面雨水主要依靠道路排水系統(tǒng)排除，因此，道路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與周邊用地單位的排水需求緊密相關(guān)。通常，在設(shè)計(jì)城市道路排水管道時(shí)，為滿足周邊用地單位的需求，沿排水主管道每隔

200～300m預(yù)留一道支線，但實(shí)際工程中，如周邊單位對(duì)預(yù)留支線的位置、規(guī)模等有專門要求的，需對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。

2.3與鐵路交叉路段，道路設(shè)計(jì)方案的影響

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路與鐵路交叉路段，道路設(shè)計(jì)方案已由以往的平交形式演變?yōu)榱⒔恍问健?/p>

2，4 排水出口下游的建設(shè)情況

雨水管道排水出口常為：規(guī)劃河道或下游規(guī)劃管道。排水出口下游是否已按規(guī)劃實(shí)施，其建設(shè)情況直接關(guān)系到雨水管道投入使用后的運(yùn)行狀況。

2.4.1排水出口為規(guī)劃河道

根據(jù)《雨水排除規(guī)劃》，雨水管道入河口處的設(shè)計(jì)應(yīng)保證出水口位置管內(nèi)頂高程不低于河道規(guī)劃20年一遇洪水位高程。但在實(shí)際工程中，往往會(huì)遇到現(xiàn)狀河道未能實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、其斷面小于規(guī)劃河道斷面的情況。如果水利部門不能保證及時(shí)疏挖河道，雨水管道投入使用后，極易發(fā)生路面排水不暢、甚至河水倒灌現(xiàn)象。因此，在雨水工程設(shè)計(jì)中，如果下游河道不能同期按規(guī)劃斷面實(shí)施，需提出由雨水工程建設(shè)單位對(duì)雨水管道出口下游的河道按照規(guī)劃斷面和規(guī)劃河底高程進(jìn)行疏挖，疏挖段落的長度可根據(jù)實(shí)際工程需要而定。

2.5小結(jié)

除上所述，影響排水管道設(shè)計(jì)的因素還有：管道穿越交通流量大不宜斷路施工的路段、不允許斷流開挖的河道、近期剛建成的相交路時(shí)、管頂以上覆土厚度過大時(shí)，均需考慮頂管設(shè)計(jì)方案;在地下水含量豐富的地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，為了保證路基的干燥及雨水管道基礎(chǔ)的穩(wěn)定，需增設(shè)盲溝來排除地下滲水，保證工程質(zhì)量。

3 "結(jié)束語

以上是筆者結(jié)合幾年來的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)城市道路路面排水設(shè)計(jì)的一些認(rèn)識(shí)。城市道路路面排水設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，是城市道路設(shè)計(jì)的重要組成部分，而現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范及手冊(cè)等均不十分完善，還有待我們每一位工程技術(shù)人員努力去完善，促進(jìn)我國的城市道路排水設(shè)計(jì)向多元化發(fā)展。

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