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摘要:随着社会的发展与进步,重视城市道路排水设计对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍城市道路排水设计分析的有关内容。
关键词城市;道路;排水;系统;路基;暴雨;防范;对策;
中图分类号:S276文献标识码: A 文章编号:
引言
城市道路设计时,为保证行车安全、以及避免路面过早损坏,要求迅速及时地排除路面积水,同时为了改善城市卫生条件,保障生产和人民生活,还需及时排除生活污水和生产废水。所以城市道路排水是城市道路设计的一个重要组成部分。城市道路排水重点是路基路面排水和绿化带的排水,应综合合理设计使排水系统能迅速、及时地排除雨雪水、各种工业废水和生活污水。
一、城市道路排水系统的重要性
城市道路的排水工程是满足社会经济可持续发展的重要因素,是保障自然环境、提高人民物質生活水平的重要前提。在我国,城市道路的排水问题已经成了制约社会经济发展的因素之一。城市中排水系统的科学合理与否,可直接反应出这个城市的经济情况、管理状况如何,若不合理,则会引起多方面的危害。首先,会引发社会安全隐患。道路排水设施不好,路面积水会直接降低车辆的行动力,使车辆在行驶的过程中容易产生交通事故;其次,会造成对道路的破坏。道路长期浸泡在积水中,路基的强度会大大降低,从而破坏路基的整体性能。车辆在行驶的时候,路面板材会由于不堪重负而形成陷坑。严重的时候还会形成断板。最后,是对城市和居民生活的影响。城市道路排水是城市排水系统中重要的组成部分,它承担了很大一部分生活排水的任务。城市道路排水不合理会对居民正常的生活产生不良影响。
二、针对旧(老)城区道路排水要点
(1)对老城区直排式合流制进行改造,要根据老城区特定进行 。对于街道较宽,实施比较容易的城区,要一步到位改造为分流制。对于地方街道比较狭窄,地下管线较多,实施起来比较困难的城区,可以先将合流制改为截流式合流制,结合老城改造和道路逐步实施排水系统分流制改造。具体措施有:第一,对有沟渠的地方,沿沟渠敷设污水截流管道,沟渠内除汛期发生溢流外不再流淌污水。然后新建以沟渠为主干线的雨洪排水系统,结合道路新改扩建工程,敷设街道雨水管网,并按系统逐年完善;最后封堵所有截流管道上的溢流口,把现有的合流管网直接转为污水排水系统,从而形成完善的雨污分流制排水系统。第二,原来已铺设管道的地方,逐步敷设新的管道做为雨水管道,最终实行雨污分流。
(2)已改造为截流式合流制的区域,可以分期分区逐步改为分流制。第一,配合市政建设进行改造。即路铺设到哪,管道就铺设到哪,在道路改造扩建中,把污水管道系统建设同时纳入议程。第二,充分利用城区的建设,在城市建设过程中做好规划,新建设的楼盘或小区预先铺设雨污分流改造时可以直接接入市政管道。第三,配合老城区改造进行铺设。第四,由于条件不允许,无法建设污水管道系统的街道或小区,可把合流管当做污水管,直接将合流管接入污水管道系统。在以后的改造中再铺设多一条雨水管道。
(3)排水管网的建设。从总体上看我国不少城市和地区往往只把污水处理厂作为重点工程对待, 而忽视与之配套的污水管网的建设,都江堰市亦是如此。目前,排水系统存在的主要问题是污水处理厂按计划建成投产,而污水管网却只建了部分干管,由于资金短缺、拆迁量大等原因造成支管未建或支管与主管连接不上,加之已建成管网年久失修,漏水渗水不同程度存在,这一方面造成了污水厂的进水浓度不达标,另一方面使大量的污水仍直接排人受纳水体污染环境。因此,应把排水管网的建设与污水处理厂的建设作为一个整体,同步实施。
(4)要做好排水的统一规划,加强排水管网的维护,完善排水资料的收集。建议由建设局和规划局结合都江堰市整体规划对全市区域内的排水做一个长期的规划,同时做好资料的收集,结合现有排水管网系统档案,建立城镇排水管网地理信息系统。水务局要加强对排水管网的维护,特别是对错接乱接的检查、管道的清淤及管道破损修复等日常维护。
三、城市道路排水设计的内容
城市道路排水一般包含三方面的内容,一是路基排水,二是路面排水,三是绿化带排水。
3.1路基排水设计
路基是道路的主要部分,路基的稳定性和强度对于水的作用非常敏感,水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。路基排水的任务是将路基范围内的土路基湿度降到一定的限度范围内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基具有足够的强度和稳定性。
3.1.1地势较低处有效降低地下水位
a自流排水当立交附近有低于立交最低路面的排水管区时,采用直接排水的方式,这也是城市道路立交经常采用的方式。自流排水是最经济、最安全的排水措施,它不需要消耗能源和其他工程设施的建设。 b调蓄排水 当达到洪峰时,如水体或干管水位高于路面水位的时候,将不能自流排水之流量引入蓄水池,待水体或干管水位回落时,再自流排水,但调蓄排水受条件限制应用不是很广泛。
3.1.2 潮湿和过湿路基的排水设计
潮湿和过湿路基应首先应该疏干和换填处理。对于潮湿路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基两侧挖纵向排水沟,并每隔一定距离挖一些横向排水沟,将路基水排到排水沟内,从而疏于路基;对于过湿路基,含水量较高,无法晾晒和疏干。只能采取换填的方式进行处理,如换填好土,换填透水性好的材料等。
3.2路面排水设计
沥青混凝土路面由于排水不畅,会产生沉陷、开裂、松散及坑槽等,路面排水的主要任务是迅速把路面的雨水和污水排出,以免对路面产生影响。
3.2.1车行道排水设计
城市道路路面排水有双坡排水和单坡排水。当车行道宽度较宽时,为了减少地表水在道路表面的径流时问并迅速将水排除,通常采取双坡排水方式,在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方式收集路面水,并通过与其连接的雨水支管将收集到的地表水排入埋设在路面下的雨水主干管内,最终排入保留水系或河流中。图 1 所示的单幅路道路全幅路采用双坡排水;图 2所示的双幅路道路全幅路采用双坡排水。
3.2.2人行道排水设计
a 为便于人行道路面水的排除,人行道横坡设置时坡度朝向车行道,降落到人行道上的雨水通过横向坡度自流排人车行道边的雨水口内。b当道路位于挖方段时,通常在道路两侧设置各种形式的挡土墙,道路两侧应在挡土墙上方设置截水沟,拦截将要流入人行道上的地表水。此外,还有少量地表水或地下水会从挡土墙上的泄水孔沿着挡土墙流到人行道上,然后顺人行道流入车行道边的雨水口内。通过长期观察发现,大多数在道路两侧设置路堑挡土墙的路段,人行道上都有沿挡土墙流下的雨水痕迹 (雨水携带黄土或铸铁泄水孔生锈而产生)。
3.2.3路面结构排水
由于路面层有一定的缝隙,除大部分的地表水能通过道路纵横坡由雨水口排走以外,也有少量的水能通过缝隙和裂缝渗透到路面结构内,使路基强度降低,所以必须要采取一定的措施,预防地表水渗入路基内。
3.3绿化带排水
绿化带内的雨水,虽然可以部分排至路面,但仍有很大一部分雨水渗人土中,同时城市道路中埋设有各种管道,这部分雨水会沿着各种管道向路基深部渗透。这种封闭的渗流会在路基低凹处及构筑物台背等处集中,导致路基含水量增大、强度下降,年深日久会使路基损害、破坏,在绿化带排水中考虑两种排水措施:a分隔带为硬铺装b分隔带为绿化带。在城市道路里,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,因此可以按照分隔带均为绿化带进行排水设计。
四、案例分析
2011年6月23日傍晚至夜间,北京出现今年入汛以来最强降雨天气,截至20时,城区平均降雨量63毫米。受此影响,城区部分路段严重积水以致发生拥堵,全市有3条轨道交通线路受到影响,维持区间运行。首都国际机场进出港航班受到较大影响。暴雨发生后不到1小时,北京城区多处地方积水严重,交通陷于瘫痪。北京交管局在其官方网站上发布,到23日21时11分,京港澳高速岳各庄桥、小井桥;西三环丰益桥、丽泽桥辅路,菜户营南路玉泉营铁道桥等路段积水较深。受暴雨影响,地铁13号线、亦庄线、1号线等三条线路受到影响,部分站点停运,采取区间运行,地铁运营公司所属机电公司、供电公司、线路公司增派抢险人员及大功率排水赶赴现场抢险,至20时18分,地铁全路网恢复正常运营。与此同时,地面公交连夜准备24日早高峰运力组织。针对北京地区的暴雨积水问题防范对策:
1.重点解决重灾点
对于一些重灾点要圈出来,挨个研究提出应对之策,一些改过的地方还逢雨就泡,这是决不能允许的
2.提高管网标准
新建管网要全面提高标准,在排该区域积水的同时,还应该使其能够分担部分现有管网的压力。
3.重视城市管理
三分在规划,七分在管理。北京被淹也存在树叶堵塞管道,水泵无法打开等问题,这样的情况在很多地方都不少见,城市建设应当与生态环境的支撑能力相匹配,不能盲目开发建设。绿地的生态防洪功能应该予以重视。
结束语
城市道路排水设计是一个复杂的工程,是城市道路设计的重要组成部分。它对于城市道路使朋寿命的长短影响很大,城市道路排水设计应全面考虑路基、路面结构内部和路表面的排水、绿化带处排水、立交排水,把他们构成了一个综合的排水系统,从而提高道路的使用性能和寿命。且现行的设计规范及手册等均不是十分完善,还有待我们每一位工程技术人员去努力完善。
参考文献
[1]冯剑,城市道路排水设计分析[J].市政建设,2011
[2]黄启财,谈城市道路排水设计[J]. 市政与路桥,2010
[3]金玉华,关于城市道路排水设计中的几个问题分析[J].工程建设与管理,2010
关键词城市;道路;排水;系统;路基;暴雨;防范;对策;
中图分类号:S276文献标识码: A 文章编号:
引言
城市道路设计时,为保证行车安全、以及避免路面过早损坏,要求迅速及时地排除路面积水,同时为了改善城市卫生条件,保障生产和人民生活,还需及时排除生活污水和生产废水。所以城市道路排水是城市道路设计的一个重要组成部分。城市道路排水重点是路基路面排水和绿化带的排水,应综合合理设计使排水系统能迅速、及时地排除雨雪水、各种工业废水和生活污水。
一、城市道路排水系统的重要性
城市道路的排水工程是满足社会经济可持续发展的重要因素,是保障自然环境、提高人民物質生活水平的重要前提。在我国,城市道路的排水问题已经成了制约社会经济发展的因素之一。城市中排水系统的科学合理与否,可直接反应出这个城市的经济情况、管理状况如何,若不合理,则会引起多方面的危害。首先,会引发社会安全隐患。道路排水设施不好,路面积水会直接降低车辆的行动力,使车辆在行驶的过程中容易产生交通事故;其次,会造成对道路的破坏。道路长期浸泡在积水中,路基的强度会大大降低,从而破坏路基的整体性能。车辆在行驶的时候,路面板材会由于不堪重负而形成陷坑。严重的时候还会形成断板。最后,是对城市和居民生活的影响。城市道路排水是城市排水系统中重要的组成部分,它承担了很大一部分生活排水的任务。城市道路排水不合理会对居民正常的生活产生不良影响。
二、针对旧(老)城区道路排水要点
(1)对老城区直排式合流制进行改造,要根据老城区特定进行 。对于街道较宽,实施比较容易的城区,要一步到位改造为分流制。对于地方街道比较狭窄,地下管线较多,实施起来比较困难的城区,可以先将合流制改为截流式合流制,结合老城改造和道路逐步实施排水系统分流制改造。具体措施有:第一,对有沟渠的地方,沿沟渠敷设污水截流管道,沟渠内除汛期发生溢流外不再流淌污水。然后新建以沟渠为主干线的雨洪排水系统,结合道路新改扩建工程,敷设街道雨水管网,并按系统逐年完善;最后封堵所有截流管道上的溢流口,把现有的合流管网直接转为污水排水系统,从而形成完善的雨污分流制排水系统。第二,原来已铺设管道的地方,逐步敷设新的管道做为雨水管道,最终实行雨污分流。
(2)已改造为截流式合流制的区域,可以分期分区逐步改为分流制。第一,配合市政建设进行改造。即路铺设到哪,管道就铺设到哪,在道路改造扩建中,把污水管道系统建设同时纳入议程。第二,充分利用城区的建设,在城市建设过程中做好规划,新建设的楼盘或小区预先铺设雨污分流改造时可以直接接入市政管道。第三,配合老城区改造进行铺设。第四,由于条件不允许,无法建设污水管道系统的街道或小区,可把合流管当做污水管,直接将合流管接入污水管道系统。在以后的改造中再铺设多一条雨水管道。
(3)排水管网的建设。从总体上看我国不少城市和地区往往只把污水处理厂作为重点工程对待, 而忽视与之配套的污水管网的建设,都江堰市亦是如此。目前,排水系统存在的主要问题是污水处理厂按计划建成投产,而污水管网却只建了部分干管,由于资金短缺、拆迁量大等原因造成支管未建或支管与主管连接不上,加之已建成管网年久失修,漏水渗水不同程度存在,这一方面造成了污水厂的进水浓度不达标,另一方面使大量的污水仍直接排人受纳水体污染环境。因此,应把排水管网的建设与污水处理厂的建设作为一个整体,同步实施。
(4)要做好排水的统一规划,加强排水管网的维护,完善排水资料的收集。建议由建设局和规划局结合都江堰市整体规划对全市区域内的排水做一个长期的规划,同时做好资料的收集,结合现有排水管网系统档案,建立城镇排水管网地理信息系统。水务局要加强对排水管网的维护,特别是对错接乱接的检查、管道的清淤及管道破损修复等日常维护。
三、城市道路排水设计的内容
城市道路排水一般包含三方面的内容,一是路基排水,二是路面排水,三是绿化带排水。
3.1路基排水设计
路基是道路的主要部分,路基的稳定性和强度对于水的作用非常敏感,水还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。路基排水的任务是将路基范围内的土路基湿度降到一定的限度范围内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基具有足够的强度和稳定性。
3.1.1地势较低处有效降低地下水位
a自流排水当立交附近有低于立交最低路面的排水管区时,采用直接排水的方式,这也是城市道路立交经常采用的方式。自流排水是最经济、最安全的排水措施,它不需要消耗能源和其他工程设施的建设。 b调蓄排水 当达到洪峰时,如水体或干管水位高于路面水位的时候,将不能自流排水之流量引入蓄水池,待水体或干管水位回落时,再自流排水,但调蓄排水受条件限制应用不是很广泛。
3.1.2 潮湿和过湿路基的排水设计
潮湿和过湿路基应首先应该疏干和换填处理。对于潮湿路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基两侧挖纵向排水沟,并每隔一定距离挖一些横向排水沟,将路基水排到排水沟内,从而疏于路基;对于过湿路基,含水量较高,无法晾晒和疏干。只能采取换填的方式进行处理,如换填好土,换填透水性好的材料等。
3.2路面排水设计
沥青混凝土路面由于排水不畅,会产生沉陷、开裂、松散及坑槽等,路面排水的主要任务是迅速把路面的雨水和污水排出,以免对路面产生影响。
3.2.1车行道排水设计
城市道路路面排水有双坡排水和单坡排水。当车行道宽度较宽时,为了减少地表水在道路表面的径流时问并迅速将水排除,通常采取双坡排水方式,在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方式收集路面水,并通过与其连接的雨水支管将收集到的地表水排入埋设在路面下的雨水主干管内,最终排入保留水系或河流中。图 1 所示的单幅路道路全幅路采用双坡排水;图 2所示的双幅路道路全幅路采用双坡排水。
3.2.2人行道排水设计
a 为便于人行道路面水的排除,人行道横坡设置时坡度朝向车行道,降落到人行道上的雨水通过横向坡度自流排人车行道边的雨水口内。b当道路位于挖方段时,通常在道路两侧设置各种形式的挡土墙,道路两侧应在挡土墙上方设置截水沟,拦截将要流入人行道上的地表水。此外,还有少量地表水或地下水会从挡土墙上的泄水孔沿着挡土墙流到人行道上,然后顺人行道流入车行道边的雨水口内。通过长期观察发现,大多数在道路两侧设置路堑挡土墙的路段,人行道上都有沿挡土墙流下的雨水痕迹 (雨水携带黄土或铸铁泄水孔生锈而产生)。
3.2.3路面结构排水
由于路面层有一定的缝隙,除大部分的地表水能通过道路纵横坡由雨水口排走以外,也有少量的水能通过缝隙和裂缝渗透到路面结构内,使路基强度降低,所以必须要采取一定的措施,预防地表水渗入路基内。
3.3绿化带排水
绿化带内的雨水,虽然可以部分排至路面,但仍有很大一部分雨水渗人土中,同时城市道路中埋设有各种管道,这部分雨水会沿着各种管道向路基深部渗透。这种封闭的渗流会在路基低凹处及构筑物台背等处集中,导致路基含水量增大、强度下降,年深日久会使路基损害、破坏,在绿化带排水中考虑两种排水措施:a分隔带为硬铺装b分隔带为绿化带。在城市道路里,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,因此可以按照分隔带均为绿化带进行排水设计。
四、案例分析
2011年6月23日傍晚至夜间,北京出现今年入汛以来最强降雨天气,截至20时,城区平均降雨量63毫米。受此影响,城区部分路段严重积水以致发生拥堵,全市有3条轨道交通线路受到影响,维持区间运行。首都国际机场进出港航班受到较大影响。暴雨发生后不到1小时,北京城区多处地方积水严重,交通陷于瘫痪。北京交管局在其官方网站上发布,到23日21时11分,京港澳高速岳各庄桥、小井桥;西三环丰益桥、丽泽桥辅路,菜户营南路玉泉营铁道桥等路段积水较深。受暴雨影响,地铁13号线、亦庄线、1号线等三条线路受到影响,部分站点停运,采取区间运行,地铁运营公司所属机电公司、供电公司、线路公司增派抢险人员及大功率排水赶赴现场抢险,至20时18分,地铁全路网恢复正常运营。与此同时,地面公交连夜准备24日早高峰运力组织。针对北京地区的暴雨积水问题防范对策:
1.重点解决重灾点
对于一些重灾点要圈出来,挨个研究提出应对之策,一些改过的地方还逢雨就泡,这是决不能允许的
2.提高管网标准
新建管网要全面提高标准,在排该区域积水的同时,还应该使其能够分担部分现有管网的压力。
3.重视城市管理
三分在规划,七分在管理。北京被淹也存在树叶堵塞管道,水泵无法打开等问题,这样的情况在很多地方都不少见,城市建设应当与生态环境的支撑能力相匹配,不能盲目开发建设。绿地的生态防洪功能应该予以重视。
结束语
城市道路排水设计是一个复杂的工程,是城市道路设计的重要组成部分。它对于城市道路使朋寿命的长短影响很大,城市道路排水设计应全面考虑路基、路面结构内部和路表面的排水、绿化带处排水、立交排水,把他们构成了一个综合的排水系统,从而提高道路的使用性能和寿命。且现行的设计规范及手册等均不是十分完善,还有待我们每一位工程技术人员去努力完善。
参考文献
[1]冯剑,城市道路排水设计分析[J].市政建设,2011
[2]黄启财,谈城市道路排水设计[J]. 市政与路桥,2010
[3]金玉华,关于城市道路排水设计中的几个问题分析[J].工程建设与管理,2010