水害是使城市道路破壞的最主要病害之一。道路路面積水,不僅對交通安全極為不利,長期積水還可能造成路基整體破壞,最終導致路面早期破壞。在設計城市道路時,為保證交通安全、改善城市環(huán)境條件,以及避免路面過早損壞,要求迅速及時地排除路面積水。同時城市排水系統(tǒng)的很多排水主干管都敷設在路面下,為保障生產和人民生活,還需及時排除生活污水和生產廢水。城市道路排水重點是路基路面排水和綠化帶的排水,應綜合合理設計使排水系統(tǒng)能迅速、及時地排除各種城市污水。
1 道路排水設計的內容
道路排水設計一般包含兩類:第一類排水是減少地下水、農田排灌水對路基穩(wěn)定性及強度的影響。設計通常采用提高路基最小填土高度或在路基底部設置隔水墊層等辦法。對于地下水位較高路段,施工期間一般都考慮在施工前開挖臨時排水邊溝,排除地表水并降低地下水。第二類排水是將路表水迅速排出路基之外,最大限度地減少雨水對路基、路面質量的影響,減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構和使用性能產生的損害。設計一般包括:①路面水:通過道路橫坡、急流槽、邊溝及排水構造物等形成完整排水系統(tǒng)把路面水收集并排出路基范圍:對于超高路段,可通過設置在中央分隔帶處的中央排水溝和橫向排水管等排出路面水,或通過中央分隔帶開豁
口方法把超高路段外側路面水排到路面另外一側并通過路面橫坡排出。② 下滲水:一是中央分隔帶下滲水,可通過在中央分隔帶下設置縱向盲溝收集,并每隔一段距離設置集水井和橫向排水管將下滲水排出路基;二是路肩下滲水,一般處理方法為在路肩設置縱向滲溝,并通過橫向排水管排出路基。
2 路基排水設計
路基是道路的基礎,其穩(wěn)定性和強度對于水的作用非常敏感。路基排水的任務是將路基范圍內的土路基濕度降到一定的限度范圍內,保持路基常年處于干燥狀態(tài),確保路基具有足夠的強度和穩(wěn)定性。
2 . 1 疏干潮濕或過濕路基處于潮濕或過濕狀態(tài)的路基應進行處理后才能作為設計路基,處理方法如下:(1)對于無法進行碾壓、晾曬的過濕路基可采取換填方式進行處理,如拋石擠淤、換填好土、換填透水性好的粒料材料等。(2)對于含水量不是太高的潮濕路基,可以于施工前在路基兩側挖縱向排水溝,并每隔一定距離挖一些橫向排水溝,將路基水收集到排水溝內通過吸水泵排走,從而疏干路基。
2 . 2 地勢較低集中匯水的排水設計立交低洼處地下水水位較高,特別是在下穿式立交中易形成盆地地形,降雨時造成路面積水。城市道路排水設計中要充分重視下立交處道路路基排水問題。
(1)當立交附近有低于立交最低路面的排水管區(qū)時,采用直接排水的方式,這也是城市道路立交經常采用的方式。自流排水是最經濟、最安全的排水措施。
(2)當條件限制不能直接排水時,通過設置排水泵站的方法來排除匯集在地勢最低處的地面水。
2 . 3 降低路基地下水位的設計下穿式立交處一般路面標高較低,大部分路基位于地下水位以下,若路基長期浸泡在地下水中,導致路基濕軟、變形、強度降低,最終發(fā)生破壞。通?？梢圆捎迷诼坊碌叵滤灰欢ǜ叨确秶鷥仍O置暗溝、滲溝和滲井等方式降低地下水位。
3 路面排水設計
3 . 1 車行道排水設計城市道路路面排水有雙坡排水和單坡排水兩種方式。當車行道寬度較寬時,通常采取雙坡排水方式,可以減少地表水在道路表面的徑流時間并迅速將水排除。道路兩側每隔一定距離設置雨水口來收集路面水,然后通過雨水支管將收集到的地表水排人雨水主干管內,最終排人排放水體中。
3 . 2 人行道排水設計 ① 人行道橫坡設置時坡度朝向車行道,降落到人行道上的雨水通過橫向坡度自流排人車行道邊的雨水口內。②當?shù)缆肺挥谕诜蕉螘r,通常在道路兩側設置各種形式的擋土墻,并在擋土墻上方設置截水溝。
3 . 3 路面結構內排水設計
由于路面面層存在孔隙,地表水除大部分通過道路縱橫坡由雨水口排走以外,還有少量會通過路面孔隙、裂縫等滲入到路面結構內,降低路基強度,因此必須采取一定的防治措施。
(1)嚴格施工管理,道路每結構層均按照道路路面縱橫坡度進行施工,使每一層都形成一個排水坡度,保證及時將各結構層水排入道路兩側的盲溝或排水渠道內。
(2)在面層和基層之間設置乳化瀝青下封層,使得通過縫隙向下滲入的水分轉為沿封層表面向道路兩側排走。
(3)設置排水層。在多雨地區(qū)或地表水較豐富的地區(qū),可以采用設置排水層的方法,在路面結構以下路基以上位置設置排水墊層。排水層下設置起隔水、防水作用的土木布,將由上部滲透下來的地表水有效地攔截在該排水層內。排水層設置一定的縱橫坡度,將滲入到路面結構內的地表水及時排除。
4 綠化帶排水設計
近年來,城市的道路綠化帶越來越寬,一方面滿足了道路綠地率的要求,另一方面也美化了城市,有利于減少道路交通污染。而為了滿足各種樹木種植要求,綠化帶土質要求最好是疏松濕潤、排水良好、富含有機質的肥沃沖積和粘壤土,并且要定期對綠化帶進行灑水養(yǎng)護。因此,由綠化帶滲入到路面結構內的水分不容忽視。在公路綠化帶排水中,考慮兩種排水措施:①分隔帶為硬鋪裝;②分隔帶為綠化帶。由于目前道路分隔帶硬鋪裝越來越少,因此可以按照分隔帶均為綠化帶進行排水設計。滲入到綠化帶中的水分一部分沿道路縱坡向下排走,另一部分向路面結構側面、綠化帶底滲入,因此,可以通過在路面結構兩側邊緣與綠化帶銜接處鋪設涂刷雙層瀝青的土工布的方法將綠化帶與路面結構隔開。同時在綠化帶底部設置縱向排水溝(盲溝),并每隔一定距離設置橫向排水通道將綠化帶水及時排入道路兩側的雨水井內。
5 結束語
城市道路排水設計內容復雜,是城市道路設計的重要組成部分。它嚴重影響城市道路的使用壽命。因此,城市道路排水設計應綜合考慮路基、路面結構內部和路表面的排水、綠化帶處排水、立交排水等各個方面,從而提高道路的使用性能和壽命。
