现代城市道路排水设计浅析

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摘要：随着我国城镇化建设的蓬勃发展，城市道路建设最近几十年发展飞速，对城市排水工程的要求也越来越高。对城市道路进行科学合理的排水设计能够消除路基和土体内与水有关的隐患，保证城市道路的质量。

中图分类号：TU99 文献标识码： A

1、城市道路排水设计的重要性

排水工程是道路建设走在城市建设的最前端，但因其附属配套设施及隐蔽工程的特点，常常被城市管理者和投资者所忽视。城市排水工程的建设是城市整体建设的重要一环，不仅与城市居民的日常生活紧密联系，而且与城市的发展规划息息相关。排水工程与道路工程相比，更具系统性和全局性，对设计和建设方提出了更高层次的要求。一个优秀的排水工程设计需要站在全局的角度，用发展的眼观与整个城市建设进行紧密的衔接，从而使整个城市排水系统形成一个有机的整体。同时，道路排水工程设计对城市道路的正常使用具有较大影响。道路积水是城市道路的重要灾害，影响着道路的基本使用，同时影响着道路的使用寿命。本文从城市道路路基、路面及绿化带的排水设计三个方面进行探讨。

2、路基排水设计

路基是道路的基础，道路要实现交通功能，需要路基保证具有足够的强度和稳定性。路基对水的作用非常敏感，路基排水对道路的整体稳定性至关重要。

根据水源的不同，路基排水工程主要分为地面排水和地下排水两大部分。地面排水主要通过边沟，截水沟，拦水带，急流槽等设施将可能停滞在路基范围内的地面水迅速排除，防止路基范围的地面水进入路基内。路基地下水的排除是路基排水设计的难点，主要通过渗沟、渗井等设施将路基范围内的地下水位降低，或拦截地下水并将其排除至路基范围外。

2.1渗沟

按构造的不同，渗沟大致可分为三种形式：①填石渗沟，也称盲沟；②下部设排水管；③下部设石砌排水空洞，三种形式均由排水层（石缝或管、洞）、反滤层和封闭层所组成。渗沟的埋置深度按地下水位的高程、地下水位需下降的深度以及含水层介质的渗透系数等因素确定。管式渗沟设于地下引水较长的地段，但渗沟过长时，应加设横向排水管，将纵向渗沟内的水流，迅速地分段排除。沟底纵坡取决于设计流速，最大流速应考虑到水管的构造及其寿命，且不致冲毁管下垫枕材料，一般以不大于1.0m/s为宜，亦不应低于最小流速。最小纵坡为0.5%，以免淤积。洞式渗沟地下水位较大的地段，或缺乏水管时可采用石砌洞口。洞口大小依设计流量而定，沟底纵坡取决于设计流速。在设计渗沟时，考虑到含水层中土粒会堵塞排水层，因而需设置反滤层。排水管可采用带槽孔的塑料管或水泥混凝土管。管径按设计流量确定，但最小内径宜为15cm（渗沟长度不大于150m时）或20cm（渗沟长度大于150m时）。

2.2渗井

渗井按其渗水方向不同分为排水渗井与集水渗井两类。城市道路建设一般采用的是排水渗井将地面水通过竖井，渗入地下排除。渗井一般用作雨量稀少地区的低等级公路及高速公路和城市道路立交桥下的通道处的排水设施。渗井主要用于将地表水引入到地下排出。

3、路面排水设计

雨水或从附近汇集而来的水，最先接触到道路路面。如果不及时排除将在道路表面形成“水膜”，使路面与车轮之间隔有一层水垫层，降低路面的抗滑性能。为迅速排除路面径流、保证路基稳定、延长道路路面使用年限、维持正常交通及安全，需要路面排水进行合理设计，其中包括：路面表面排水设计和路面内部排水设计。

3.1路面表面排水设计

对于路面表面排水设计来说，其主要任务是迅速排除降落在路面和路肩表面的降水，以免造成路面积水而影响行车安全。城市路面排水设计与高速公路的路面排水基本相同，不同点在于城市路面排水在设计时主要考虑的是更多的保证行车安全，现今主流的排水形式为单坡和双坡排水这两种，其中双坡排水因其明显缩短地表水在道路表面的径流时间更多的应用于车行道较宽的情形中。此外对于路面过宽排水较困难的路面在进行排水设计时还可以考虑通过在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方法来辅助进行路面水的收集和汇总，这种形式相对于其他方法的主要特点是需要埋设的雨水支管进行雨水的收集以及埋设主干管进行雨水的排出，而对于路面宽度较窄的城市道路只需设置单坡就能满足道路的横向排水要求。

3.2路面内部排水设计

由于路面积水可以产生泵吸作用、导致路面材料包括抗剪强度在内的各种性能的下降，对路面造成很大破坏。在现代市政道路排水设计时，要重视路面内部排水设计。水的破坏作用是通过裂缝、接缝、路表面、路肩或从地下高水位、地下潜水层等渗入路面结构内部而造成的。

路面结构内自由水的排除一般采取路面边缘排水系统或排水基层排水系统。路面边缘排水系统是将路面结构内的自由水由路面结构层间空隙或某一透水层次横向流入纵向集水沟和排水管，再由横向出水管排引出路基。这种方案常用于基层透水性小的水泥混凝土路面，特别是用于改善排水状况不良的旧水泥混凝土路面。

排水基层排水系统是直接在面层下设置透水性排水基层，在其边缘设置纵向集水沟和排水管以及横向出水管等组成排水基层排水系统，先通过竖向渗流进入排水层，然后横向渗流进入纵向集水和排水管再由横向排水管排引出路基。

4、绿化带处排水设计

《公路排水设计手册》对宽度大于3m、表面凸起且无铺面封闭中央分隔带的排水作如下规定：“降落在分隔带上的表面水一部分形成表面径流向两侧流向车行道，由路表面排水设施排走；另一部分表面水则向下渗入分隔带土体内。可通过在分隔带内设置地下排水设施（渗沟和管）汇集渗入水，并通过隔一定间距设置的横向排水管将渗沟内的水排引出路界。”为了满足各种树木种植要求，绿化带土质要求最好是疏松湿润、排水良好、富含有机质的肥沃冲积和粘壤土，并定期对绿化带进行洒水养护。

城市道路绿化带排水通常分填方和挖方两种情况进行处理；填方路基段绿化带下设置碎石盲沟，通过横向排水管排除积水，上部回填种植土，植草绿化、植树防眩。挖方路基段在路面底基层以上，绿化带培土和路面面层、基层之间采用水泥砂浆抹面、涂沥青、铺设防水土工布的处理措施。进入中央分隔带的降水通过自然蒸发排除。为了满足绿化要求，美化城市环境，道路分隔带硬铺装越来越少，部分利用绿化带作为公交站台处采用硬铺装，故可按照分隔带均为绿化带进行排水设计。渗入到绿化带中的水分一部分沿道路纵坡向下排走，另一部分向路面结构侧面、绿化带底渗入。在路面结构两侧边缘与绿化带衔接处铺设涂刷双层沥青的土工布，将绿化带与路面结构隔开。同时在绿化带底部设置纵向排水沟（盲沟），并每隔一定距离设置横向排水通道将绿化带水及时排入道路两侧的雨水井内。

5、结语

城市道路道路的建设质量与排水设计关系密切，影响到道路使用寿命。排水系统的不完善导致水的作用加剧路基路面结构的损害，是造成道路水毁的一个重要原因。因此充分认识排水设计在城市道路中的重要性，认真做好排水系统的设计与施工是一项十分严峻而紧迫的任务。

参考文献

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