隨著社會建設進程的不斷深入,越來越多的公路及城市道路投入建設、使用中,對人們的生活出行及交通運輸產生了非常重要的影響。而水害為道路破壞的一項主要病害,不但會影響到交通安全,長期下去還可降低路基的承載能力及強度,進而導致路面滑坡、坍塌等現象的發生。因此,市政建設單位應對公路及城市道路的排水設計問題報以高度關注,通過有機結合這兩種排水方式,在減少道路損壞的基礎上,確保整條道路的安全與可靠。
公路指的是連接鄉村與城市,具備一定的設施及技術標準,主要供汽車行駛的一種道路;城市道路則分為城市主干道、次干道以及快速路等,指的是位于城區內的道路,主要供行人及車輛通行。由于在特點及功能方面,兩種道路存在不同之處,因而其排水方式也大不相同[1]。
公路排水設計通常包括第一類排水與第二類排水這兩個方面的內容,前者指的是降低農田排灌水及地下水對公路路基強度及穩定性造成的影響,后者指的是將公路表面的水迅速排出路基,充分降低雨水對路面及路基質量造成的影響,減少因路表水下滲對路基及其性能的損害。
在設計第一類排水中,一般采取將隔水墊層安置在路基底部,或將路基最小的填土高度進行合理提高等方法。在實際施工前,通常會開挖臨時的排水邊溝,將施工期間產生的地表水進行及時排出,并降低地下水的水位。此外,還會在路基的底部設置厚度為35cm左右的穩定層等。第二類排水設計主要包含以下幾個方面,其一,利用路面邊溝、橫坡等,迅速將路表水排出;其二,設計橫向排水管及中央分隔帶的縱向碎石盲溝等,迅速將中央分隔帶中進入的雨水及下滲水排出路基;其三,設計一定數量的泄水孔將橋面上的水迅速排除;其四,采用土路肩縱橫向排水管、瀝青封層等方式,將已經滲進路面面層的水引出路基。
城市道路排水設計也被稱為市政排水設計,指的是污水管線及雨水管線的設計。由于上文公路排水主要指雨水的排除,因此這里的城市道路排水不包含污水的排放,主要指雨水排放。
城市道路的雨水排放系統指的是將管渠敷設在道路下,并按照一定的間距,沿道路設置起收集路面雨水作用的雨水口,以及起收集兩側塊地污水、雨水作用的預留支管。雨水管渠形成了排水系統,并將雨水最終排入江河湖海及排洪渠等永久性出處。
公路排水的目的便是將路面與路基上的雨水迅速排出公路,避免地下水滲進路基中,進而起到保護公路路基與路面的作用。城市道路排水的目的便是將道路兩側塊地的污水進行及時收集并排出,同時將道路路面以及兩側塊地的雨水迅速收集并進入雨水系統中,并盡可能快地排向附近的江河湖海及排洪渠中,從而有效防止道路及城市洪澇災害的發生[2]。
公路路基、路面的排水對象主要為路面雨水、農田排灌水,以及地下水等;而城市道路的排水對象即為道路路面及兩側塊地上的雨水。
公路排水主要通過路面邊溝、橫坡等,迅速將路表水排出;設計橫向排水管及中央分隔帶的縱向碎石盲溝等,迅速將中央分隔帶中進入的雨水及下滲水排出路基;采用土路肩縱橫向排水管、瀝青封層等方式,將已經滲進路面面層的水引出路基等。而城市道路排水則通過雨水口與預留支管分別收集路面上的水與道路兩側塊地中的雨水,隨后再通過道路下的雨水箱涵及管道將雨水排進江河湖海及排洪渠中。
公路排水的出處包含沿線的江河湖泊、低洼地及涵洞等,只需將路面積水排出公路的范圍便可。而城市道路排水的系統性非常強,其排水出處必須為道路沿線的江河、排洪渠或下游道路的雨水系統等永久性的出處,切不可隨意排入不存在規劃中的現狀溝渠,以及道路兩側的低洼地及魚塘中。
隨著社會經濟的發展及城鄉差距的縮短,道路的功能也逐漸朝著多元化、復雜化的方向發展,公路與城市道路在許多情況下已不具備明顯的區別,因而急需對公路及城市道路的排水進行改造。
這類道路指的是穿越鄉鎮或村莊的公路,其排水處理方式主要有以下兩種:其一,把穿越城區道路排水改為市政排水,再將其納入城市排水系統中;其二,改造公路排水設施,使其與城區排水特點相符。通常采取封閉排水邊溝等開放排水設施的做法,以免垃圾雜物對邊溝造成堵塞,同時也防止行人及車輛掉入其中;此外,還可在有需要的地方設置一定數量的預留口,用以收集道路兩側的雨水。
對于一些穿越了軍事管理區、保護水源范圍等特殊用地的公路,不可隨意沿線就近排放道路上的雨水,通常情況下需采用城市道路的排水方式,必要時還需通過建立相應的雨水提升泵房,將路面的雨水排出特殊地段。考慮到特殊用地的功能及性質,需采取靈活的排水方式,例如對于穿越了水源保護范圍的公路,路面雨水便為其管道排水對象,道路兩側干凈的坡面水則應排入雨水涵洞中,并作為雨水資源。通過同時設置公路路面排水系統及城市道路排水系統,可有效減輕雨水系統的負擔,保護雨水資源[3]。
此類道路盡管被劃分為城市道路,但部分的路線穿越了山區,因而具備一定的公路功能,例如快速路等。在進行排水設計時,首先應全面分析規劃、道路所在地地形以及道路縱坡等資料,進而對道路排水展開分段,在對城市與公路性質的路段進行明確后,再明確雨水的具體出處。此種道路的排水處理方式主要有以下兩種。
其一,城市路段按照規劃將雨水管渠鋪設在道路下,對路面及兩側塊地雨水進行收集,;而公路性質的道路則無需對兩側塊地雨水進行收集,但需要分析地形,對兩側塊地匯水面積進行確認,并通過邊溝、截水溝等分別收集路面水及兩側山林地坡面形成的水,再向下游城市道路的排水系統進行排放。
其二,核算道路全線的雨水量后,在全線范圍內設置相應的雨水管渠,在公路性質的路段上則通過急流槽及截水溝等對兩側山地或林地的坡面水進行收集,在完成沉砂操作后直接排入雨水管渠中。隨后再根據就近原則,將雨水排進沿線的江河、排洪渠或雨水排放系統中。
綜上所述,在城鄉差距逐步縮小的影響下,道路性質及功能也不斷朝著復雜化、多元化的方向發展。因此,在設計道路排水時,應對道路性質、兩側地塊的地形、道路縱坡等情況展開全面分析,通過將公路及城市道路的排水方式進行有機結合,在做到因地制宜的基礎上,設計出合理、有效的排水系統,從而確保道路的安全、可靠運行。
[1]王帥,馮東杰.公路排水設計中應注意的問題研究[J].黑龍江科技信息,2014,8(18):211.
[2]林興國.淺談城市道路排水設計[J].科技創新導報,2012,17(04):123-124.
[3]朱莉.淺談公路排水與城市道路排水[J].山西建筑,2013,34(28):276-277.