城市道路排水设计中的几个问题探讨

摘　要：本文对城市道路排水设计中的几个问题进行探讨，供大家参考。

关键词：城市道路， 排水设计， 路基排水 ，绿化带
1.前言
　　随着城市化进程，城市排水系统显得越来越重要。要完善城市排水系统,先要搞好城市的排水规划设计，这样才能有效地指导排水工程设汁及布局，使城市的排水管道有序合理地建设。排水工程属于重力流，排水系统的上、下游之间是一个一环扣一环的整体。水害是使城市道路破坏的最主要病害之一。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，随着水分自裂缝不断浸入路面面层，沥青黏附性减小，并阻断沥青和集料的相互黏结，进一步破坏结构的整体性；水泥混凝土路面在水分的作用下，会在接缝处形成唧泥，造成基层湿软，强度下降；混凝土板在行车荷载的作用下产生不均匀沉陷，造成断板、错台、开裂等，最终导致路面早期破坏。因此，合理有效地安排排水设施，可以保证路面结构处在一种干燥的状态，使路面具有足够的强度和稳定性，延长道路使用寿命。
2.道路排水设计的内容
　　道路排水设计一般包含以下两个方面的内容：一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。第一类排水设计通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。对于地下水位较高路段，施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除地表水并降低地下水，对于软土地基处理路段(如塑料排水板、预压等)一般设置50cm左右砂垫层，以加快排水。
　　第二类排水设计一般包括：
(1) 路面水：通过道路横坡、急流槽、边沟及排水构造物等形成完整排水系统把路面水收集并排出路基范围；对于超高路段，可通过设置在中央分隔带处的中央排水沟和横向排水管等排出路面水，或通过中央分隔带开豁口方法把超高路段外侧路面水排到路面另外一侧并通过路面横坡排出。
(2)下渗水：下渗水一般分两种，一是中央分隔带下渗水，二是路肩下渗水。根据不同下渗水，采取不同方法排出：
a、中央分隔带下渗水：中央分隔带下渗水可通过在中央分隔带下设置纵向盲沟收集，并每隔一段距离设置集水井和横向排水管将下渗水排出路基。b、路肩下渗水：一般处理方法为在路肩设置纵向渗沟，并通过横向排水管排出路基。
综上所述，笔者结合设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。　　　
3.路基排水设计
　　路基是道路的基础，道路要实现其交通功能，首先需要一个强度、刚度和稳定性均较好的路基基础。路基位于路面结构以下，对于水的作用非常敏感，正确处理好路基排水，对于道路的整体稳定性至关重要。
3．1 疏干潮湿或过湿路基
　　对于路基处于潮湿或过湿状态，应进行处理后才能作为设计路基，处理方法如下：
(1)对于过湿路基，无法进行碾压、晾晒的，可采取换填方式进行处理，如抛石挤淤、换填好土、换填透水性好的粒料材料等。
(2)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，将路基水收集到排水沟内，通过吸水泵排走，从而疏干路基。
3．2 在地势较低处有效地降低地下水位
城市道路排水设计中要充分重视下立交处道路路基排水问题。
(1)通过设置排水泵站的方法来排除汇集在地势最低处的地面水。
(2)有效地降低地下水位，使路基处于干燥状态。在下立交处一般路面标高较低，大部分路
基位于地下水位以下，尤其是南方地下水位较高而雨水又多地区，若不进行处理路基就会长期浸泡在地下水中，导致路基湿软、变形、强度降低，最终发生破坏。
降低地下水位通常可以在路基下地下水位一定高度范围内设置盲沟、暗沟、渗沟等，实践证明
盲沟对于降低地下水位有着良好的效果。
盲沟设置方法：盲沟断面通常为矩形或梯形，在沟底和中问回填粒径3～5 cm的碎石或卵石，在粗粒碎石的两侧和上部按一定比例分层回填较细的粒料一中、粗砂、中砾等作为反滤层，逐层粒径比例大致按4：1递减，或者采用土工布包裹有孔的PVC管，管四周填以等粒径的碎石、砾石组成盲沟。
顶部铺设双层反铺草皮，并在其上夯填厚度不小于0．5 m的粘土层，作为封闭层，防止地面水和泥土进入。
4.路面排水设计
4．1 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间并迅速将水排除，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人埋设在路面下的雨水主干管内，最终排人保留水系或河流中。
  当路面宽度较窄，设置单坡也能满足道路的横向排水要求时，可采用单坡排水，这样既有利于施工，又保证了路面的完整性。
4．2 人行道排水设计
(1)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。(2)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，拦截将要流人人行道上的地表水。
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)。此时，为了使人行道上干净、清洁，可以在人行道边设置排水通道及时将从挡土墙上方流下的水分截走。人行道边排水通道布置
4．3 路面结构内排水设计
路面面层有一定的孔隙，除了大部分地表水通过道路纵横坡由雨水口排走以外，还有少量地表水通过路面孔隙、裂缝等渗入到路面结构内，降低路基强度，因此必须采取一定的措施提前排除可能渗入路基内的地表水。
(1)在道路各结构层施工时，每层均按照道路路面纵横坡度进行施工，使得每一层都形成一
个排水坡度，及时将各结构层水沿道路横坡排人道路两侧设置的盲沟或排水渠道内，再通过盲沟将水排入雨水井内。
(2)在面层和基层之问设置乳化沥青下封层，使得通过缝隙向下渗入的水分及时沿封层表面向道 路两侧排走，保持道路基层干燥。
(3)设置排水层。在多雨地区或地表水较丰富的地区，采用设置排水层的方法将渗入到路面结构内的地表水及时排除，防止渗入路基，在路面结构以下路基以上位置设置排水垫层。排水层下
设置起隔水、防水作用的土工布，将由上部渗透下来的地表水有效地拦截在该排水层内。排水层设置一定的纵横坡度(其纵横坡度分别同道路路面纵横坡度)，将渗入排水层的水分迅速地排出道路以外。排水层选择透水性较好的粒料材料，如碎石、矿渣、砂等。这些材料还可以防止路基内地下毛细水的上升，使路面结构保持干燥。                 
5.中央分隔带排水设计
　　道路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水，可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。
　　施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。由于道路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔，因此，中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距，一般路段的最大间距为180m。
　　由以往设计经验可知，横向排水管长为15m左右，横向排水管坡度为2％。由于施工质量不易控制，造成横向排水管标高误差或产生淤塞，从而使上游横向排水管排水不畅，大量的水流向最低处，而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，有的下雨后几天中央分隔带仍有积水，使路基长时间浸泡，影响了路基、路面的强度。由于通讯、监控管线人手孔的设置阻断了中央分隔带排水，造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。
　　为了解决这些问题，采用以下办法处理：对于设计底坡小于0．3％的，采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟，并于盲沟底部设置软式透水管和每隔3O～50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水；中央分隔带每隔3O～50m设置一道横向排水管，将盲沟中的水排出路基以外；在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层，防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。
在城市道路中，对于中央绿化带小于等于2．0m路段，为了降低施工复杂性，可采用中央分隔带开豁口方式，即中央分隔带水可通过豁口直接排人路面，并通过路面横坡排出路基。
6.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，而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努力去完善，笔者系一家之言，请各位行家探讨，以期抛砖引玉，促进我国的城市道路排水设计向规范化、标准化发展。