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1 引言
水害是使城市道路破壞的最主要病害之一。道路路面積水,會(huì)降低車(chē)輛的運(yùn)行能力,甚至使車(chē)輛產(chǎn)生液面滑移,對(duì)交通安全極為不利,同時(shí)路面長(zhǎng)期積水會(huì)浸潤(rùn)路基,降低路基土的強(qiáng)度,甚至造成路基整體破壞,混凝土板在行車(chē)荷載的作用下產(chǎn)生不均勻沉陷。造成斷板、錯(cuò)臺(tái)、開(kāi)裂等,最終導(dǎo)致路面早期破壞。在設(shè)計(jì)城市道路時(shí),為保證行車(chē)安全、改善城市衛(wèi)生條件,以及避免路面過(guò)早損壞,要求迅速及時(shí)地排除路面積水,同時(shí)城市道路排水也是城市排水系統(tǒng)的一部分,很多排水主干管均敷設(shè)在其下,為保障生產(chǎn)和人民生活,還需及時(shí)排除生活污水和生產(chǎn)廢水。所以城市道路排水是城市道路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。
因此,合理有效地安排排水設(shè)施,可以保證路面結(jié)構(gòu)處在一種干燥的狀態(tài),使路面具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,延長(zhǎng)道路使用壽命。
2 路基排水設(shè)計(jì)
路基是道路的主要部分,路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度對(duì)于水的作用非常敏感,水還可能造成摻有膨脹土的路基工程毀滅性的破壞。路基排水的任務(wù)是將路基范圍內(nèi)的土路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。
2.1 地勢(shì)較低集中匯水的排水設(shè)計(jì)。城市道路立交低洼處地下水水位較高,特別是在下穿式立交中,道路低點(diǎn)比周?chē)孛娴?3 m~6 m,且形成盆地地形,這樣大氣降水向低洼處匯集,就會(huì)造成路面積水。這里需要解決的兩個(gè)問(wèn)題就是地面排水和地下排水。可以通過(guò)以下方法處理:
2.1.1 自流排水。當(dāng)立交附近有低于立交最低路面的排水管區(qū)時(shí),采用直接排水的方式,這也是城市道路立交經(jīng)常采用的方式。自流排水是最經(jīng)濟(jì)、最安全的排水措施,它不需要消耗能源和其他工程設(shè)施的建設(shè)。
2.1.2 調(diào)蓄排水。當(dāng)達(dá)到洪峰時(shí),如水體或干管水位高于路面水位的時(shí)候,將不能自流排水之流量引入蓄水池,待水體或干管水位回落時(shí),再自流排水,但調(diào)蓄排水受條件限制應(yīng)用不是很廣泛。
2.2 潮濕和過(guò)濕路基的排水設(shè)計(jì)。潮濕和過(guò)濕路基應(yīng)首先應(yīng)該疏干和換填處理。對(duì)于潮濕路基,含水量不是太高,可以在施工前在路基兩側(cè)挖縱向排水溝,并每隔一定距離挖一些橫向排水溝,將路基水排到排水溝內(nèi),從而疏干路基;對(duì)于過(guò)濕路基,含水量較高,無(wú)法晾曬和疏干。只能采取換填的方式進(jìn)行處理,如換填好土,換填透水性好的材料等。
2.3 降低路基地下水位的設(shè)計(jì)。降低路基地下水位,使路基處于干燥狀態(tài)。在下穿式立交處一般路面標(biāo)高較低,大部分路基位于地下水位以下,特別是南方地下水位較高而雨水又多地區(qū),若路基長(zhǎng)期浸泡在地下水中,導(dǎo)致路基濕軟、變形、強(qiáng)度降低,最終發(fā)生破壞。降低地下水位通常可以在路基下地下水位一定高度范圍內(nèi)設(shè)置暗溝、滲溝和滲井等。
2.3.1 暗溝。相對(duì)于地面排水的明溝而言,暗溝又稱盲溝,具有隱蔽工程的含義。從盲溝的構(gòu)造特點(diǎn)為溝內(nèi)分層填以大小不同的顆粒材料,利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內(nèi),并沿溝排泄至指定的地點(diǎn)。
2.3.2 滲溝。采用滲透的方式將地下水匯聚于溝內(nèi),并通過(guò)溝底通道將水排至指定的地點(diǎn)。此種地下排水設(shè)備稱為滲溝,它的作用是降低地下水位和攔截地下水。滲溝的設(shè)置位置視地下排水的需求而定,與盲溝的設(shè)置相仿。但溝的尺寸更大,埋植更深,而且要進(jìn)行水力計(jì)算確定尺寸。
2.3.3 滲井。滲井屬于水平方向的地下排水設(shè)備,當(dāng)?shù)叵麓嬖诙鄬雍畬?,其中影響路基的上部含水層較薄,排水量不大,且平式滲溝難以布置時(shí),采用歷時(shí)排水,設(shè)置滲井,穿過(guò)不透水層,將路基范圍內(nèi)的上層地下水,引入更深的含水層去,以降低上層的地下水位或全部予以排水。鑒于滲井施工不易,單位含水面積的造價(jià)高于滲溝,一般盡量少用。
3 路面排水設(shè)計(jì)
3.1 車(chē)行道排水設(shè)計(jì)。城市道路路面排水有雙坡排水和單坡排水。當(dāng)車(chē)行道寬度較寬時(shí),為了減少地表水在道路表面的徑流時(shí)間并迅速將水排除,通常采取雙坡排水方式,在道路兩側(cè)每隔一定距離設(shè)置雨水口的方式收集路面水,并通過(guò)與其連接的雨水支管將收集到的地表水排入埋設(shè)在路面下的雨水主干管內(nèi),最終排入保留水系或河流中。
機(jī)動(dòng)車(chē)道采用的是雙坡排水。當(dāng)路面寬度較窄,設(shè)置單坡也能滿足道路的橫向排水要求時(shí),可采用單坡排水,非機(jī)動(dòng)車(chē)道的排水方式即為單坡排水,這樣既有利于施工,又保證了路面的完整性。
3.2 人行道排水設(shè)計(jì)。(1)為便于人行道路面水的排除,人行道橫坡設(shè)置時(shí)坡度朝向車(chē)行道,降落到人行道上的雨水通過(guò)橫向坡度自流排入車(chē)行道邊的雨水口內(nèi)。(2)當(dāng)?shù)缆肺挥谕诜蕉螘r(shí),通常在道路兩側(cè)設(shè)置各種形式的擋土墻,道路兩側(cè)應(yīng)在擋土墻上方設(shè)置截水溝,攔截將要流入人行道上的地表水。此外,還有少量地表水或地下水會(huì)從擋土墻上的泄水孔沿著擋土墻流到人行道上,然后順人行道流入車(chē)行道邊的雨水口內(nèi)。通過(guò)長(zhǎng)期觀察發(fā)現(xiàn),大多數(shù)在道路兩側(cè)設(shè)置路塹擋土墻的路段,人行道上都有沿?fù)跬翂α飨碌挠晁圹E(雨水?dāng)y帶黃土或鑄鐵泄水孔生銹而產(chǎn)生)。
4 綠化帶處排水設(shè)計(jì)
城市道路由機(jī)動(dòng)車(chē)道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道、人行道和綠化帶等部分組成。長(zhǎng)期以來(lái)人們采取各種措施保證車(chē)行道、人行道的排水通暢,但對(duì)于綠化帶部分的排水卻未引起足夠的重視。隨著城市對(duì)綠化指標(biāo)的不斷提高,文獻(xiàn)中也對(duì)城市道路綠化率提出了相應(yīng)的要求。
在公路上,綠化帶排水已逐漸引起重視并采取了一定的排水措施,取得了良好的效果。在文獻(xiàn)中并未對(duì)綠化帶排水提出要求和規(guī)定,大部分城市道路設(shè)計(jì)中也未考慮綠化帶排水。為了使城市道路經(jīng)久耐用,滿足交通需求,保證交通安全,在保證路基、路面排水的同時(shí)還應(yīng)該充分做好綠化帶排水。
在公路綠化帶排水中,考慮2種排水措施:①分隔帶為硬鋪裝;②分隔帶為綠化帶。在城市道路里,為了滿足綠化要求,美化城市環(huán)境,道路分隔帶硬鋪裝越來(lái)越少,部分利用綠化帶作為公交站臺(tái)處采用硬鋪裝,因此可以按照分隔帶均為綠化帶進(jìn)行排水設(shè)計(jì)。滲入到綠化帶中的水分一部分沿道路縱坡向下排走,另一部分向路面結(jié)構(gòu)側(cè)面、綠化帶底滲入,因此,可以在路面結(jié)構(gòu)兩側(cè)邊緣與綠化帶銜接處鋪設(shè)涂刷雙層瀝青的土工布,將綠化帶與路面結(jié)構(gòu)隔開(kāi)。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,城市道路排水對(duì)于城市道路使用壽命的長(zhǎng)短影響很大,道路設(shè)計(jì)中不僅要重視道路路面水的排除,對(duì)于道路路基排水、綠化帶處排水、下立交處地下水位的降低等也不容忽視。實(shí)踐證明綜合運(yùn)用這些排水措施會(huì)取得良好的效果。
參考文獻(xiàn)
[1]葉永友《.城市立交道路排水方案的選擇》[J].西部探礦工程,2002,(增刊)