論城市道路排水的合理設(shè)計(jì)

張宏偉

（新疆石油工程建設(shè)有限責(zé)任公司，新疆 克拉瑪依 834000）

1 城市道路排水設(shè)計(jì)常見缺陷及危害

城市道路排水設(shè)計(jì)常見缺陷主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不能滿足及時(shí)將雨水排出的要求。主要由于對(duì)暴雨強(qiáng)度及道路周邊地塊調(diào)查不夠細(xì)致導(dǎo)致暴雨強(qiáng)度重現(xiàn)期的確定不合理，造成路面雨水徑流量計(jì)算不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)排水能力不能滿足及時(shí)排水的要求。

（2）道路平交路口的排水設(shè)計(jì)疏漏，導(dǎo)致在平交路口的轉(zhuǎn)彎加寬低凹處缺少排水細(xì)部設(shè)計(jì)，積水現(xiàn)象較常見。

（3）在立交橋或通道處，下穿道路缺少排水設(shè)施或排水設(shè)施不完善，造成路面積水，在發(fā)生暴雨的時(shí)候積水深度達(dá)2m，形成較大安全隱患。

（4）忽略了雨水資源的充分利用。在淡水資源緊缺的國(guó)情下，尤其在北方干旱少雨地區(qū)，很多城市花費(fèi)巨大代價(jià)建設(shè)引水工程進(jìn)行城市綠化，但在城市道路排水設(shè)計(jì)方面卻忽略了對(duì)雨水資源的充分利用。

城市道路排水系統(tǒng)是城市道路建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，城市道路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，考慮不周，給城市環(huán)境、居民出行造成了很大的影響。特別是近幾年氣候異常導(dǎo)致的暴雨天氣，使得城市道路排水設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題逐漸突顯出來(lái)。道路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理的危害具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）安全隱患。道路排水設(shè)計(jì)不合理會(huì)使路面積水，影響車輛的通行，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)交通事故，造成人身財(cái)產(chǎn)的損失。

（2）道路的破壞。道路長(zhǎng)期積水，使得路面長(zhǎng)期在水中浸泡，加速了瀝青老化的進(jìn)程，使瀝青的粘附性大為降低，造成瀝青路面的早期破壞。另外，由于地表水的滲入，使得路基材料含水量增大造成路基承載力降低，路面結(jié)構(gòu)變形加大反過(guò)來(lái)加快路面的破壞，在車輛行駛中路面會(huì)因無(wú)法承重而塌陷、斷裂。兩種影響相互作用會(huì)嚴(yán)重縮短道路的使用壽命。

（3）城市居民生活的影響。排水不暢造成積水影響環(huán)境衛(wèi)生和出行，降低了居民生活質(zhì)量。

由此可見，城市道路排水系統(tǒng)的作用重大，其合理設(shè)計(jì)的意義深遠(yuǎn)。

2 城市道路排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)原則

2.1 城市道路排水設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

城市道路排水設(shè)計(jì)一般分為兩類。第一類排水主要考慮地下水、農(nóng)田排灌對(duì)于路基的影響；第二類排水主要考慮路面水的排放，減少雨水對(duì)路基、路面的破壞。

第一類排水設(shè)計(jì)通常采用提高路基或者在路基底部設(shè)置隔水層等方法，具體就是在施工前開挖排水溝，以降低地下水的水位，對(duì)于軟土質(zhì)地區(qū)的路段一般鋪設(shè)50cm左右的砂石，以此來(lái)加快排水。

第二類排水設(shè)計(jì)包括對(duì)路面水和下滲水的排水設(shè)計(jì)：（1）對(duì)于路面水可以通過(guò)橫坡、邊溝等途徑來(lái)處理；（2）下滲水包括中央分隔帶下滲水和路肩下滲水，需要根據(jù)下滲水對(duì)道路的危害情況具體采取不同的方法，一般情況下采用設(shè)置隔水層結(jié)合縱向盲溝、集水井及橫向排水管連接邊溝、排水溝等路基排水系統(tǒng)排出。

2.2 城市道路排水設(shè)計(jì)的原則

城市道路排水設(shè)計(jì)除了滿足路基、路面排水的功能性要求外還要遵循一定的原則：首先，要滿足城市總體規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展的要求；其次，要符合科學(xué)性、先進(jìn)性和系統(tǒng)性的要求；再次，要充分考慮與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和雨水資源的利用；最后，同時(shí)滿足以人為本，保障安全的要求。

3 城市道路排水設(shè)計(jì)要點(diǎn)

城市道路排水設(shè)計(jì)的目的主要在于及時(shí)有效地排除地面水（主要指雨水）、地下水，以減少對(duì)道路的破壞和對(duì)人們生活的影響。排水的方法、措施多種多樣，在進(jìn)行城市道路排水設(shè)計(jì)中針對(duì)不同的道路類型、氣候環(huán)境、地理位置、地形條件選擇合理的排水方法、措施。

3.1 路基排水

工程實(shí)踐表明，水害是路基病害中最為常見的病害之一，對(duì)路基的影響最大、最持久，水與土體相互作用降低了路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。路基排水的任務(wù)是將路基范圍內(nèi)的土基濕度降到一定的限度范圍內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。路基排水的重點(diǎn)在于以下三個(gè)方面。

（1）降低地下水位

地下水的來(lái)源主要有地表水的滲入沉積，附近河流、溝渠水的滲透匯聚。受春融和雨季降水的影響，地下水位會(huì)顯著升高。在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用提高路基或避讓的方式避免地下水對(duì)路基產(chǎn)生影響，但在地形、平縱線形的局限下，有時(shí)只能采取其他的路基防護(hù)措施。在路基排水設(shè)計(jì)中充分考慮地下水的類型、水位、埋藏形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在上方設(shè)置滲溝攔截，在路基下部設(shè)置透水性墊層，結(jié)合排水溝、盲溝等將路基下部一定范圍內(nèi)的地下水排出，使地下水位控制在一定的范圍是一種較為常用的方式。在此類設(shè)計(jì)中重點(diǎn)在于排水形式的選擇和排水能力的確定要滿足季節(jié)性排水的要求。

（2）對(duì)路基范圍以外地表水的攔截、疏導(dǎo)

在道路沿線地形低洼處，由于匯水范圍較大，形成地表徑流，在暴雨時(shí)期形成季節(jié)性洪水，容易對(duì)路基產(chǎn)生沖刷，導(dǎo)致路基坍塌、滑坡等病害。地表水如不及時(shí)排除，在上方形成積水并滲入路基還會(huì)產(chǎn)生路基沉陷，此類排水一般通過(guò)設(shè)置攔水壩、橋梁、涵洞等設(shè)施來(lái)處理。根據(jù)地形、地質(zhì)、水文情況，一般還要輔以漿砌護(hù)坡、擋墻、護(hù)坦等路基防護(hù)設(shè)施。

（3）挖方路段的路基排水

挖方路段的路基排水主要出現(xiàn)在城市快速路、主干道，一般采用設(shè)置邊溝、截水溝的形式對(duì)地面水進(jìn)行攔截匯集，結(jié)合排灌系統(tǒng)排出。由于邊溝一般設(shè)置在緊臨路基的兩側(cè)，在進(jìn)行邊溝兩端頭的設(shè)計(jì)時(shí)要注意防止對(duì)路基產(chǎn)生沖刷。

3.2 路面排水

路面排水設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)部分：行車道排水設(shè)計(jì)、人行道排水設(shè)計(jì)、中央分隔帶排水設(shè)計(jì)。

3.2.1 行車道排水設(shè)計(jì)

城市道路路面排水有雙坡排水和單坡排水兩種方式。當(dāng)車行道寬度較寬時(shí)，通常采取雙坡排水方式，以減少地表水在道路表面的徑流時(shí)間并迅速將水排除。道路兩側(cè)每隔一定距離設(shè)置一個(gè)雨水口來(lái)收集路面水，然后通過(guò)雨水支管將收集到的地表水排入雨水主干管內(nèi)，接入城市排水系統(tǒng)。行車道排水設(shè)計(jì)是路面排水的重要組成部分，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)考慮以下方面。

（1）行車道的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兼顧路面排水的要求

由于路面面層存在孔隙，地表水除大部分通過(guò)道路縱橫坡由雨水口排走以外，還有少量會(huì)通過(guò)路面孔隙、裂縫等滲入到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，降低路基強(qiáng)度，因此必須采取一定的防治措施，如：①道路的縱、橫坡的設(shè)計(jì)要結(jié)合路面縱、橫向排水合理確定，在路線縱坡較大、較長(zhǎng)的路段，加強(qiáng)橫向排水設(shè)計(jì)，適當(dāng)增加雨水口，避免雨水在路線低洼處的匯集；②根據(jù)氣候情況和道路等級(jí)要求設(shè)置上封層或下封層，防止路表水通過(guò)縫隙滲入基層和路基。

（2）行車道排水要充分考慮雨水資源的合理利用

在干旱少雨地區(qū)，道路排水設(shè)計(jì)要充分考慮雨水利用，節(jié)約資源。首先考慮綠化用水，其次在有條件的情況下，考慮蓄水或與農(nóng)田水利系統(tǒng)、城市污水凈化系統(tǒng)結(jié)合進(jìn)行二次利用。

（3）凹曲線路段的路面排水

道路凹曲線路段是路面雨水最易發(fā)生聚集的地方，尤其在坡度和坡長(zhǎng)較大的路段，出現(xiàn)暴雨時(shí)，由于雨水從凹曲線兩端快速匯集，往往會(huì)出現(xiàn)縱橫向地下排水管線排水能力不足的現(xiàn)象，雨水會(huì)漫過(guò)緣石、人行道從邊坡上流出，對(duì)邊坡產(chǎn)生沖刷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)路基坍塌、斷路現(xiàn)象。因此在凹曲線路段需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置護(hù)坡、泄水槽等防護(hù)設(shè)施。

（4）下穿通道、立交區(qū)下穿道路等地勢(shì)低洼處的路面排水

道路的運(yùn)行實(shí)際情況表明，下穿通道、立交區(qū)下穿道路等地勢(shì)低洼處的路面排水應(yīng)在道路路線設(shè)計(jì)時(shí)作為必要條件主動(dòng)考慮采用直接排水的方式，防止雨水的積聚。直流排水是最可靠、最安全的排水措施。當(dāng)條件限制不能直接排水時(shí)，應(yīng)采用設(shè)置排水泵站等方法及時(shí)排除匯集在地勢(shì)最低處的地面水。

3.2.2 硬化分隔帶及人行道排水設(shè)計(jì)

人行道匯水面積一般不大，主要考慮橫向排水。雨水通過(guò)橫向坡度自流排入車行道邊的雨水口內(nèi)。

3.2.3 綠化帶的排水設(shè)計(jì)

綠化帶的排水設(shè)計(jì)首先要考慮到雨水、灌溉水對(duì)路基路面的影響，在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí)采用鋪設(shè)防水土工材料或黏土等方法防止水害的形成，其次在綠化帶內(nèi)設(shè)置滲溝、盲溝、集水井、排水管道等設(shè)施接合城市排水管網(wǎng)，構(gòu)成合理綠化帶排水系統(tǒng)。在干旱地區(qū)也可考慮建設(shè)小型蓄水設(shè)施，加強(qiáng)對(duì)雨水的利用。

4 加強(qiáng)合理排水設(shè)計(jì)的措施建議

經(jīng)過(guò)分析，筆者就如何加強(qiáng)合理排水設(shè)計(jì)提出以下建議：

（1）進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)前，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，并綜合研究調(diào)查資料，做到深化、細(xì)化、優(yōu)化排水設(shè)計(jì)；

（2）建立健全設(shè)計(jì)責(zé)任制，加強(qiáng)施工圖審核力度、深度；

（3）注重施工過(guò)程中排水設(shè)計(jì)的補(bǔ)充和完善。

5 結(jié)語(yǔ)

城市道路排水設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理是關(guān)系社會(huì)民生的重大問(wèn)題，是一個(gè)需要綜合考慮多方面因素的復(fù)雜工程。在進(jìn)行城市道路排水設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮滿足道路排水的功能性要求，還要充分考慮城市的總體規(guī)劃和可持續(xù)發(fā)展的需要。加大城市道路排水設(shè)計(jì)合理性的管理，要通過(guò)對(duì)城市道路排水設(shè)計(jì)的內(nèi)容及其設(shè)計(jì)原則的認(rèn)真把握，深入分析城市道路排水設(shè)計(jì)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要注意的問(wèn)題，合理設(shè)計(jì)完善城市道路排水系統(tǒng)，提高道路的使用性能，延長(zhǎng)道路的使用壽命。

[1] 余楊欽.城市立交道路排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].福建建筑，2012（3）：107-109.

[2] 劉壽洋.城市道路排水設(shè)計(jì)內(nèi)容[J].今日科苑，2011（20）：159.