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城市道路下穿立交排水设计要求

 总之,在进行城市道路下穿立交排水设计时,既要结合传统的排水思想,又要联合新思维、新技术进行排水系统设计。一起来看看实际的排水要求吧。

      1 城市道路立交排水特征分析

  城市道路的立交排水跟常规的道路排水设施相比具有以下特点:

  ①立交道路运行复杂,高度高,与常规行人通道差异大,降水易沉积,排水难度大。

  ②一旦立交道路,尤其是下穿立交排水系统出现故障,水流下移,致使低路面产生积水,妨碍车辆及行人交通。

  ③立交道路同时支撑桥梁、供排水、供电、通信、供气等系列功能,在立交道路排水设计时需综合考虑各方面因素。

  2 城市道路立交排水的方式及排水应遵循的原则

  2.1 城市道路立交排水的方式

  ①重力排水:这种排水方式不需专门人员管理,不使用电力,直接利用道路周围的沟渠等进行排水,是最常用的排水方式。

  ②调蓄排水:在降雨量大的情况下,水位高于道路最低排水点,这是可以暂时将无法排除的水流引流进入蓄水池,当水体可以自由排出时,再将其排出。

  ③抽升排水:在降雨量大且没有蓄水池的路段,可以利用水泵进行强制排水。

  2.2 城市道路立交排水时应遵循的原则

  ①区别排水:即路面高的积水直接高处排水,低处积水低处排除,同时,也可根据该路段是否设置有蓄水池或抽水泵进行考虑。

  ②从经济成本和人工损耗的情况考虑,尽量利用重力排水方式。

  ③在积水范围小,又无法进行重力排水的情况下,选用水泵进行抽水。

  ④预计积水重现期为三年以上,重要路段还可增加。一般规定路面积水的时间不超过十分钟,以5-10min为最佳。地面径流系数通常为0.8-1.0。我国国内城市道路排水系统设计重现期如表1所示,《室外排水系统设计标准》规定的综合径流系数取值如表2所示。

  ⑤间隔20-30m设置一个排水口,设置独立的排水管道支撑路面排水。

  ⑥保证城市交叉排水管道的独立性,防止排水管道之间重合,保证排水迅速可行。

  3 城市道路下穿立交排水系统存在的问题

  ①城市道路建设比例失衡,使得地面径流系数增加。

  ②城市道路排水设施设置不均衡,使得某些路段积水严重,无法排除。

  ③排水设施管理散漫,疏通不及时,致使遇水即淹。

  ④河流下游疏于管理,水位上升,致使路面积水无法排出,形成水流积滞。

  4 城市道路下穿立交排水系统设计研究

  城市道路立交包含上跨立交、下穿立交以及半上跨和半下穿式立交。从区别排水的原则出发,城市道路立交排水又被划分为常规道路排水、上跨立交排水、下穿立交路面排水以及下穿立交地下水排放。本文主要对城市道路的下穿立交路面及地下水排水进行设计研究。

  4.1 下穿立交路面排水设计

  4.1.1 雨流量计算

  4.1.2 确定水流汇合面积

  在下穿立交排水系统设计过程中,在区别排水的原则上,确定水流汇合面积,保证正常排水,具体从以下几个方面进行设计。

  ①与下穿立交排水口周围安放阻水设备,减少排水口雨量的大量流入。

  ②尽量减短下穿立交排水系统的斜坡长度,降低排水管道的水流汇合面积,节省排水成本。

  ③水流汇合面积计算时将阻水面大的阻水设备的面积一并算入。

  ④在下穿立交交叉道路设置倒坡,结合倒坡排水和重力排水,一并融入水流汇合面积的计算。

  4.1.3 设计雨量收集系统

  根据调查显示,通常下穿立交排水系统的道路斜坡设置较长,而且排水口对于道路表面的雨水排出效果不佳,甚至会因此增加下穿立交路面的深度。经过对调查结果进行分析研究,结合国外已有的先进经验,建议下穿立交排水时尽可能利用下穿道路自身道路结构,联合路旁排水沟进行重力排水,必要的话还可以在下穿立交道路上进行横向截水沟设置。

  4.1.4 排水泵站设计

  ①排水泵站地址的确定。排水泵站选址时通常联合下穿立交道路进行考虑,一般将其安置于下穿立交道路的最底端,便于设置排水沟,进而降低排水沟的挖掘深度。

  ②排水泵的类型以及大小应根据实际雨流量计算值确定,通常水流汇合面积小时,准备两台相互协调;水流汇合面积大时,需准备多台排水泵同时运行。

  ③排水泵在使用时运行台数以及时间根据实际的道路水位高低决定,降低排水泵的消耗,节约排水经济成本;在下穿立交水位较高时,充分利用备用排水泵,提高排水速度和效率。当然,政府机构也可以通过规范排水措施和标准达到降低路面积水的目的。

  ④保证排水泵的出入水端的可运行,必要时可设置专门出口。在排水泵出口与重力排水系统出口共用的情况下,应为排水泵增设截流阀防止回流,重力排水系统的重现期应与下穿立交排水设备保持一致。

  4.2 下穿立交地下水排放设计

  下穿立交道路路面高度低,在地下水水位较高的情况下,重力排水无法实现,致使下穿立交路面结构受到破坏,影响车辆及行人安全。从地下水的运行特点出发,通常通过设置渗渠或穿孔管达到渗透地下水的目的。当地下水处于较高地理位置时,借助于排水泵将其直接引入地面系统进行排水。而渗渠或穿孔管通常设置于道路下方,在充分考虑其渗透效果,运输安装强度的基础上,进行下穿立交道路的地下水排放。

  5 总结

  根据现代道路排水的复杂多样化特征,结合下穿立交道路排水的特殊性,综合考虑道路、桥梁以及供水供电等道路特性,对下穿立交道路的排水系统进行创新设计,保证下穿立交道路干净干燥,保证道路交通安全运行。

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