淺談市政道路排水優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

【摘要】城市道路的排水系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)建設(shè)的組成部分，它對(duì)于車輛行駛、人員來(lái)往的交通安全、城市的環(huán)保和城市的防洪排澇等有著非常重要的作用。本文根據(jù)自己長(zhǎng)期從事市政道路排水設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從目前市政道路排水內(nèi)涵、作用意義出發(fā)，對(duì)市政道路的路基、路面、綠化帶排水等方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了初步的研究，并在優(yōu)化設(shè)計(jì)措施上提出了不少合理辦法，對(duì)市政道路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】市政道路；排水設(shè)計(jì)；路基；路面；綠化帶

引言

城市道路在交通運(yùn)輸及其國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的基礎(chǔ)作用，但是，城市道路在使用的過(guò)程中受各種自然社會(huì)條件的影響，特別是雨水的侵蝕，造成了路面積水，影響道路通行能力，造成車輛滑移等，嚴(yán)重影響交通安全。同時(shí)，道路路面的長(zhǎng)期積水會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生侵蝕，使離地面最近土壤含水層的潛水在重力作用下形成水分集中，造成路基局部損壞，影響路基的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，還可能會(huì)給摻有膨脹土的路基工程造成毀滅性的破壞，例如引起凍脹、翻漿或邊坡滑坍等，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)拐麄€(gè)路基沿傾斜基底滑動(dòng)出現(xiàn)錯(cuò)層。

由于雨水對(duì)城市道路長(zhǎng)時(shí)間作用，降低了路面材料強(qiáng)度、路面質(zhì)量與使用期限，甚至帶來(lái)路基的整體破壞，導(dǎo)致各種影響交通的病害。因此，在市政道路上一般都需要采取有效的排水措施，使得路基路面都能處于干燥的狀態(tài)下，以確保道路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其使用壽命。鑒于市政道路排水措施的重要，所以，市政道路排水的合理設(shè)計(jì)，具有十分重要的意義。

1.市政道路排水設(shè)計(jì)內(nèi)涵

市政道路排水工程設(shè)計(jì)主要指建設(shè)在市政道路上用于收集、輸送和排放城市雨水、污水的城市排水設(shè)施（排水管網(wǎng)及其附屬構(gòu)筑物）的設(shè)計(jì)。

城市道路排水設(shè)計(jì)作為市政排水規(guī)劃的重要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)而言，是一項(xiàng)關(guān)鍵性的系統(tǒng)工程，實(shí)施該項(xiàng)工作的主要目的是：將市政道路排水收集以及輸送、凈化、利用、排放等環(huán)節(jié)的內(nèi)容有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，并協(xié)調(diào)運(yùn)作，使得在市政道路排水工程建設(shè)中，能夠充分實(shí)現(xiàn)資源的有效利用以及能源的有效利用，讓市政排水取得了較好的投資效果和合理的城市排水規(guī)模。

城市道路路面排水系統(tǒng)，根據(jù)構(gòu)造的特點(diǎn)可以分為明式、暗式、混合式三種。

⑴.明式系統(tǒng)：公路和一般的鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路多采用明式系統(tǒng)（即明溝）進(jìn)行排水，通常會(huì)在街道的出入口、人行橫道等處增設(shè)一些涵管、蓋板等構(gòu)造物。

⑵.暗式系統(tǒng)：通過(guò)井、管、地下線等非地表方式對(duì)道路進(jìn)行排水，其構(gòu)成主要包括沉泥井、雨水井、排水檢查井、過(guò)街排水管、地下排水主干線等幾個(gè)部分。

⑶.混合式系統(tǒng)：這種系統(tǒng)是明溝和暗管相結(jié)合而形成的一種形式。

2.市政道路排水的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施

2.1路基排水工程設(shè)計(jì)

2.1.1抓住四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

第一，要掌握各個(gè)排水設(shè)施具體的使用條件，并根據(jù)布置要求及構(gòu)造形式等將其設(shè)置在路基的不同部位；

第二，在進(jìn)行排水設(shè)計(jì)之前一定要做好水文地質(zhì)調(diào)查研究工作，并大量收集與當(dāng)?shù)赜晁嚓P(guān)的資料；

第三，對(duì)道路綜合排水設(shè)計(jì)的具體含義要有正確的理解，注意排水工程與其他項(xiàng)目工程之間的協(xié)調(diào)，尤其要考慮農(nóng)田水利方面的事項(xiàng)；

第四，對(duì)排水系統(tǒng)布置圖中的一些重要內(nèi)容做好詳細(xì)的標(biāo)注。

2.1.2路基土體技術(shù)處理

道路路基工程建設(shè)中，對(duì)于水分含量過(guò)大或過(guò)于潮濕的軟土地基，需要采取真空、堆載預(yù)壓等技術(shù)措施對(duì)路基進(jìn)行排水固結(jié)處理，路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)后方可將其作為設(shè)計(jì)路基。對(duì)于土體中含有較多水分的路基，在工程施工時(shí)無(wú)法進(jìn)行晾曬、碾壓處理，可以選擇優(yōu)質(zhì)、干燥的土體或者選擇較強(qiáng)透水性的顆粒材料，進(jìn)行路基換填處理。對(duì)于潮濕狀態(tài)下的路基，土體內(nèi)部含水量不算很高，可以在施工前分別在路基兩側(cè)布設(shè)縱向排水溝。同時(shí)，可在沿線每隔一定距離布設(shè)橫向排水溝，這樣便可將土體內(nèi)部的水分匯集導(dǎo)入排水溝，然后將水分用吸水泵排出，從而達(dá)到疏干路基的目的。

2.1.3降低路基地下水位

在進(jìn)行市政道路的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)立交口處道路路基的排水設(shè)計(jì)應(yīng)予充分重視，特別是對(duì)于道路下穿構(gòu)筑物情況。通常情況下，可在這些位置設(shè)置排水泵站進(jìn)行強(qiáng)排。由于在下立交區(qū)域的路基標(biāo)高一般低于地下水位，長(zhǎng)期處于雨水的侵蝕狀態(tài)，若不及時(shí)采取有效措施，必將導(dǎo)致路基強(qiáng)度降低，甚至出現(xiàn)濕軟、變形等病害，對(duì)道路的結(jié)構(gòu)質(zhì)量與使用功能造成影響。因此，對(duì)于處在地下水位的路基可在其周圍布置盲溝、暗溝等排水結(jié)構(gòu)將積水排出，從而降低地下水位。

2.2路面排水設(shè)計(jì)

2.2.1行車道排水設(shè)計(jì)

市政道路行車道排水是道路排水的主要方式。對(duì)于降雨量較小的道路或非機(jī)車道，可選擇單坡排水進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣不僅能大量減少工程量與施工難度，還能確保路面排水系統(tǒng)的完整性。對(duì)于行車道較寬的市政道路工程，通常采用雙坡排水設(shè)計(jì)，以加快路面的排水效率及雨水的徑流速度。在行車道兩側(cè)每隔一定距離布設(shè)雨水口，并將其接入雨水管道，雨水可通過(guò)雨水口匯入埋于道路下方的雨水主管，并將其最終輸送至附近水域。

2.2.2人行道排水設(shè)計(jì)

若城市主干路兩側(cè)的人行道長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，不僅會(huì)對(duì)道路結(jié)構(gòu)及路面平整度產(chǎn)生影響，還會(huì)對(duì)來(lái)往人群的行走安全產(chǎn)生威脅。因此，在設(shè)計(jì)人行道橫向坡度時(shí)應(yīng)將標(biāo)高較低一側(cè)設(shè)在行車道一側(cè)，通過(guò)設(shè)置在行車道邊上的雨水口，使得人行道上的積水順著坡度進(jìn)入地下雨水管道。

雨水口可同時(shí)收集行車道和人行道路面雨水。通常情況下，在道路的挖方路段，應(yīng)在人行道的外側(cè)設(shè)置不同形式的擋墻，并在擋墻上方布設(shè)截水溝，用來(lái)攔截坡上流向人行道的雨水。而擋墻泄水孔中的流出的少量地表水和地下水可順著人行道路面坡度排入行車道側(cè)的雨水口。需要注意的是，在設(shè)置路塹擋墻的路段，人行道上會(huì)有雨水流過(guò)的痕跡，對(duì)路面的清潔、美觀產(chǎn)生影響。因此，可在人行道靠近擋墻的一側(cè)設(shè)置排水通道，攔截?fù)跬翂ι狭飨碌乃?，保證路面整潔的同時(shí)提高排水效率。

2.2.3路面結(jié)構(gòu)排水設(shè)計(jì)

由于雨水以及從周圍匯集來(lái)的水，會(huì)先接觸到道路的路面，道路表面將會(huì)出現(xiàn)“水膜”的現(xiàn)象，路面跟行車車輪之間由于水墊層的影響，降低了路面具有的抗滑功能。所以，就需要對(duì)路面排水進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如可在道路路基的面層與基層之間增設(shè)一層乳化瀝青下封層。將滲入路基的水分沿表面及時(shí)排出，保證道路路基的基層一直保持干燥狀態(tài)。對(duì)于降雨量較大或者地表水比較豐富的地區(qū)，可在進(jìn)行道路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)在道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部、路基基層上方增設(shè)排水層，并在排水層的下方增設(shè)一層防水性能較好的土工布作為隔水層，從而在及時(shí)排出上方滲入水體的同時(shí)防止其滲入基層，保證路基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

在設(shè)計(jì)排水層時(shí)，應(yīng)將市政道路各個(gè)路段的路面橫、縱向坡度考慮進(jìn)去，并盡量采用礦渣、碎石、砂礫等具有較好透水性的粒狀材料，從而有效防止路基下方地下水位的上升，同時(shí)提高了道路的排水效率，使其一直保持在干燥狀態(tài)。對(duì)于道路兩側(cè)排水溝和盲溝的布設(shè)，可在盲溝與雨水井連接的位置于井壁內(nèi)側(cè)加設(shè)土工布并設(shè)置孔洞，使得道路路面的雨水能夠流入雨水井，并順著雨水主管排入附近水域或城市儲(chǔ)水系統(tǒng)。

3.市政道路綠化帶排水設(shè)計(jì)

道路內(nèi)設(shè)置綠化帶不但能夠美化城市景觀，還能夠讓行人在視覺(jué)上體會(huì)到城市的美。但由于綠化帶泥土外露、土質(zhì)疏松，透水性強(qiáng)，非常容易蓄積雨水，最終滲入到路面結(jié)構(gòu)層，對(duì)道路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和路面平整度產(chǎn)生影響。同時(shí)，由于城市道路下部會(huì)埋設(shè)各種管道，這些雨水會(huì)隨著管道的走向逐漸滲透到路基的深部，長(zhǎng)年累月下來(lái)會(huì)對(duì)路基造成一定的損壞，影響到城市道路的使用壽命。然而，傳統(tǒng)的市政道路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)人行道、行車道及非機(jī)車道的排水系統(tǒng)往往比較注重，對(duì)綠化帶排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)卻因不太重視而往往被忽略。

目前，已針對(duì)一些道路工程，利用碎石盲溝來(lái)解決綠化帶的排水問(wèn)題，并取得了良好的效果。在中央綠化帶中填筑厚度為30cm的透水性較弱的粘土，避免雨水滲入到路基當(dāng)中，并且引導(dǎo)水流向綠化帶的中央位置，在該位置處修筑碎石盲溝，要求盲溝頂?shù)臉?biāo)高要與土路既定的標(biāo)高大體一致，并將兩個(gè)窨井的中點(diǎn)作為其分水嶺，為了便于水的流動(dòng)，需要以縱坡將其分向兩側(cè)，盡可能縮短水的下滲時(shí)間。

在市政道路設(shè)計(jì)中，為滿足城市綠化、凈化環(huán)境的需要，道路分隔帶的設(shè)計(jì)逐漸用綠化帶取代了人行道鋪裝，只有部分分隔帶需要作為公交站臺(tái)才會(huì)采用人行道鋪裝。因此，在市政道路排水設(shè)計(jì)中可將分隔帶均視為綠化帶進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而將綠化帶中的雨水或?yàn)⑺?，一部順著道路縱坡排出，另一部分則流向道路邊緣或滲入綠化帶土體內(nèi)部。在進(jìn)行綠化帶排水設(shè)計(jì)時(shí)，可在路面結(jié)構(gòu)兩側(cè)與綠化帶銜接的位置布設(shè)一層雙面涂有瀝青材料的土工布，對(duì)綠化帶和路面結(jié)構(gòu)有效阻斷和分割。

此外，可以在綠化帶的下方設(shè)置縱向排水溝，同時(shí)每隔一定距離布設(shè)橫向排水通道，從而將綠化帶中下滲雨水及時(shí)排入，埋于道路下方的雨水管道。在窨井位置處設(shè)置D300的橫向支管，將碎石盲溝和窨井連接在一起，并利用1%坡把水從盲溝中引入到窨井里，采用這種方式進(jìn)行排水的效果也非常好。完善的排水系統(tǒng)可以將綠化帶以及路面上的雨水及時(shí)地排出，能夠提高城市路面以及綠化帶具有的徑流系數(shù)。

4. 某路排水工程

某路為城區(qū)一條南北走向的城市次干路，全長(zhǎng)4505m，道路寬度為30m。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括道路、排水、橋梁等單位工程。排水工程分污水管道工程和雨水管道工程兩部分。

排水井點(diǎn)降水：地下水位按+2.2m考慮。管道基槽標(biāo)高在+2.2m以上不采用井點(diǎn)降水，管道基槽標(biāo)高+2.2m至+1.5m，采用單排井點(diǎn)降水，管道基槽標(biāo)高為+1.5m至+01.5m，采用雙排井點(diǎn)降水；管道基槽標(biāo)高為0.5m以下，采用四排井點(diǎn)降水。

排水管道基礎(chǔ)、管座，檢查井、雨水出水口、排水工程管道設(shè)計(jì)中土路基、土工布、二灰碎石基層、瀝青路面、人行道等設(shè)計(jì)均按要求進(jìn)行。

5.結(jié)語(yǔ)

市政道路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于對(duì)市政道路的功能、使用壽命和道路通行能力、交通安全有直接而重要的影響，因此，在進(jìn)行道路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要充分考慮道路路面和人行道的排水設(shè)計(jì)，還要對(duì)道路系統(tǒng)的綠化帶、路基、下立交處地下水位等采取有效的排水措施。

市政道路排水設(shè)計(jì)應(yīng)該以尋求最科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的方案，合理安排排水設(shè)施為使命，通過(guò)排水系統(tǒng)盡快將路面的積水排除出去，確保路面保持暢通，延長(zhǎng)城市道路的使用壽命。

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