城市道路交叉口排水設計優化

【摘要】由于受周圍建筑物和地形的限制，城市道路往往在交叉口處容易形成積水。筆者結合比較典型的交叉口為例，分析其縱坡、橫坡的方向，利用設計軟件模擬等高線，比較方案的優缺點，對交叉口的平面高程設計優化。

【關鍵詞】交叉口；排水；優化

一、問題的由來

道路交叉口設計存在的問題，主要是交叉口處道路縱橫坡過渡不平順，設計者硬將兩條道路的中脊線相交，形成四坡排水，這樣不僅行車不順，且單靠進水#排水，由于初期雨水攜裹大量的泥沙、落葉及廢舊塑料，堵塞進水口，往往造成大面積的積水，至少淹沒非機動車道。因此雨天常派人氣掀井箅，還要專人看守進口，防止路人落井事故。當然由于地形的限制，個別交叉口的積水是不可避免的，但只要通過適當改進，保證交叉口平順通暢是可以做到的。

二、交叉口的道路縱橫斷面設計

交叉口一般指人行橫道線和轉角側石，或車行道側石延長線圍的范圍。常見的道路縱斷面設計，變坡點一般設在相交道路的交叉點，形成最簡單的屋脊交接。筆者認為不管相交道路等級高低，均應按交叉口等高線設計來選擇交接點位置，可能是路中或路邊，以使設計道路的縱坡和相交道路的橫坡相協調。如圖1所示：

以路中相交時（即選擇圖中3點為折點），由于相交道路橫坡的關系，使設計道路在交叉口處產生5個變坡點（圖中1-5點），要分別在1、5點設縱坡過渡帶，在2、4點設相交道路的橫坡過渡帶，3點為路拱頂點。當然這些過渡帶都在交叉口豎向設計中加以統一處理，變坡點多不僅增加處置難度，也使路口凹凸不平。

如圖1所示，接在二坡或路邊處則只有3個變坡點，使設計道路的縱坡過渡帶和相交道路的橫坡過渡帶合二為一，如設計道路3點后的縱坡恰好與3點處相交道路的橫坡保持一致，則3點就不存在變坡，即設計道路在交叉口處只有2個變坡點，也就是交叉口中4條道路中有3條交于路中，1條交于路邊。這樣可使交叉口比較平順。

從交通功能上講，要求路口側石半徑大些，合成橫坡小些。一般來說由于路口轉向車速較低（通常為20Km/h-30Km/h），行車中的車輛傾覆穩定沒有問題，為行駛舒適設計，橫向力系數一般取u=0.1-0.15，現以合成橫坡取i0=0，R=35m，取V=20-30Km/h為例加以說明，代入公式：R=V2/g//（u+i） V=20Km/h，算出u=0.09，因此為行車穩定和舒適設計，交叉口處設置大的縱橫坡過渡帶中合成橫坡宜平緩，至少不應存在反坡，特別是交叉口較大時一定要驗算左轉輪跡線上是否存在反超高。

三、交叉口豎向設計

豎向設計著重盡可能減少路口積水，可以采用兩個辦法，一是增加雨水口數量，一是在交叉口設排水通道，使雨水不能在路口滯留。由于初期雨水臟，往往夾雜大量雜物，常常會堵塞進水口，即使根據習慣常用的偏溝式雨水井，按照每井進水20L/s來布設雙井或群井，也不能解決積水問題，因此要改進豎向設計，使進不了雨水口的余水能繼續往下泄。筆者建議有兩個交叉口設計可供選擇。

3.1 全交叉口坡面排水

這是一種常規的設計，如圖2-a，將整個交叉口設計成1個坡面，使得坡面上不存在能滯留水的角隅，便于排水。當然也要在適當位置設置雨水口以吸納雨水進入雨水管。這種設計要求在道路上加縱橫坡過渡帶，使之逐漸由雙面橫坡過渡到單面坡，對于縱坡較大，路面較窄的道路較為適用。如道路所在的街區自然橫坡很小，則縱橫坡過渡帶往往過長。例如設計道路縱坡取2%，橫坡取1.5%，路面寬度取15m，路中比側石處高11cm，則僅僅為過渡這11cm高差的橫坡就要55m，再加上原縱坡過渡，整個過渡帶長度達百米以上，遠遠超出交叉口范圍。

3.2 排水坡帶排水

在交叉口專門設計一兩條排水坡帶，坡向地勢較低的一側路面，使滯積雨水能沿著坡帶下泄（如圖2-b所示）。應結合縱斷面設計來選擇排水帶位置，一般來說宜將道路縱斷面折點定在排水帶處，使其凹形豎曲線處既形成平順的縱坡過渡帶，又是排水坡帶。

3.3排水驗算

當路面寬且縱坡平緩時，以上兩種設計還不能徹底解決積水的問題，不可避免的會存在淹水區，還需要在這里增設雨水口，設計時還要按排水坡帶的高程作切面來驗算淹水區的范圍。

四、結束語

4.1交叉口要按照等高線設計合理選擇道路縱斷面折點位置，縱橫坡過渡帶盡可能平順簡單。

4.2要驗算左轉車輪跡線上是否存在反橫坡。

4.3交叉口除考慮用雨水口收水外，設計應考慮未收盡的雨水能翻越路口下泄，這一是因初期雨水臟進水不利，二是有利于超過設計重現期的雨水的排放，與此相應的道路設計應選擇適當的位置穿越人行道開口、急流槽等泄水口，將沿路面流淌的雨水以最短的距離排入溝渠河道中。

4.4 本文所述交叉口排水設計還意在解決雨后的路口積水問題，即雨后盡可能排凈積水，路口不留水洼。對于不可避免的新月形水彎，設計時應驗算其浸水范圍，無論何時要保證非機動車道的2/3能正常通行。

參考文獻：

中華人民共和國國家標準.室外排水設計規范.GBJ14-87.北京：中國計劃出版社，1991

孔楚修.排水工程 北京：中國建筑工業出版社，第三版，1996年6月