李永培

摘要：城市道路設(shè)計時為了更好的方便人們生活，避免路面過早損壞，需要及時排除路面積水，同時為改善城市的衛(wèi)生條件，也要及時排除生活污水以及生產(chǎn)廢水。本課題結(jié)合城市排水設(shè)計實踐，闡述市政道路線性排水應(yīng)該注意的事項。

關(guān)鍵詞：道路積水；市政道路；線性排水；

路面積水嚴(yán)重危害市政道路質(zhì)量，縮短道路壽命，給人們的生產(chǎn)生活帶來不便。瀝青混凝土路面在積水的影響下會出現(xiàn)松散、開裂等現(xiàn)象，積水從裂縫處不斷深入路面深層結(jié)構(gòu)，降低瀝青粘著性，深層次破壞的路面的整體結(jié)構(gòu)；在積水的影響下，路面接縫處容易形成唧泥，使基層出現(xiàn)濕軟，降低強度；混凝土面板在積水侵蝕和上層負(fù)荷作用下不均勻沉降加重，最終出現(xiàn)斷板和開裂，導(dǎo)致路面過早的損壞采取有效措施疏導(dǎo)路面積水，使路面保持最佳穩(wěn)定性和強度，對延長路面壽命具有重要作用。

一、道路積水原因分析

從城市道路排水系統(tǒng)調(diào)查的結(jié)果來看，排水系統(tǒng)設(shè)計使用的管徑大小均能滿足道路排水的要求，但是部分路面仍存在積水。找出路面產(chǎn)生積水的原因，采取有效措施疏導(dǎo)積水，減少積水對路面的破壞是市政道路保養(yǎng)工作的重要內(nèi)容。根據(jù)水文水利相關(guān)知識分析得出以下結(jié)論：道路雨水口泄水能力大于雨水流入下水管道的流量時，路面積水能夠及時的疏導(dǎo)，路面不會出現(xiàn)積水。反之，隨著時間的積累會在路面形成大量的積水，嚴(yán)重?fù)p害道路路面。因此，設(shè)計道路排水系統(tǒng)時選擇前面的方案，該方案出現(xiàn)中超流量也會經(jīng)常引起路面積水情況發(fā)生。超流量主要指雨水口匯水量和泄水量之間的差值，這部分水通常越過雨水口流向路面低的區(qū)域，最終形成路面積水。造成雨水口出現(xiàn)超流量的因素很多主要包括降雨量突增、路面縱橫坡度設(shè)計不合理等。降雨量突增隨意性大、階段性強，遇到這種情況增加排水設(shè)備就能有效緩解路面積水情況。路面縱橫坡度設(shè)計不合理導(dǎo)致路面積水，危害極大而且不容易排除。因此，減少路面積水主要針對這種情況進行分析。

（1）當(dāng)?shù)缆返目v坡小于0.3%時，路面雨水流速降低，雨水不能快速流向低處，增大路面雨水滯留的機率。雨水主要通過路邊的雨水口排放，每一個雨水口能夠承擔(dān)路面匯水面積的流量，因此不容易引發(fā)超流現(xiàn)象，但是會使路面出現(xiàn)一層水膜，給人們的出行帶來影響。

（2）當(dāng)?shù)缆返钠露仍?.3-2%之間時，路面上的雨水會順著縱坡向下游流，當(dāng)遇到橫坡范圍不大時，雨水水面的寬度會超過雨水口的寬度，導(dǎo)致雨水不能完全進入雨水口，部分雨水會在路面低洼處匯集形成超流水量。為了盡快處理這種現(xiàn)象造成的路面積水情況，需要采取有效的截流措施，比如路在面低洼的位置進行特殊的設(shè)計等。

（3）當(dāng)路面坡度大于2%時，路面雨水流速加快，部分雨水會跳過雨水口流向下游，是路面雨水口的排水能力大大下降。雨水會路面的低洼處迅速匯集，如果該位置沒有良好的泄水能力會產(chǎn)生大量的積水。

總之，現(xiàn)在路面積水嚴(yán)重主要因為雨水口采用點排法，這種方法收集雨水效率相對較低，成為路面積水的主要誘因。對路面排水系統(tǒng)設(shè)計時，按理論計算能夠充分將雨水收集匯集在主排水管道，但是經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在多采用尺寸為380mm*680mm雨水口蓖子，而且不管哪種類型的篦子只有三分之一的篦孔被利用，其它篦孔收集雨水作用被閑置，不能充分發(fā)揮整個篦子收集雨水的能力。當(dāng)遇到積水深度為10cm的情況也很難提高篦孔的利用率，存在大量資源浪費情況。因此，為了提高路面排水能力需要對其進行深刻的研究，改善目前雨水口現(xiàn)狀。

二、線性排水技術(shù)介紹

線性排水最早出現(xiàn)在歐洲市場，它是模塊化系統(tǒng)由多個部件組合而成，不同規(guī)格組合模塊能夠滿足人們的不同需求。經(jīng)過多年的發(fā)展線性排水被廣泛應(yīng)用于不同工程建設(shè)的排水設(shè)計中，并取得了良好的效果，成為現(xiàn)代建筑排水系統(tǒng)的重要組成部分。市政道路工程中的線性排水是外形呈帶狀、線型位于道路邊緣的排水系統(tǒng)。線性排水和傳統(tǒng)點型排水系統(tǒng)相比優(yōu)點更為突出，它由U型槽體和排水通道、蓋板組成。

三、市政道路線性排水優(yōu)點

線性排水系統(tǒng)獨特結(jié)構(gòu)決定了在排水功能上的優(yōu)勢，有效避免傳統(tǒng)排水設(shè)備利用率不高的缺點。

1.線性排水通過U型槽體將路面的雨水收集起來，減少了雨水在道路上的存留時間，降低雨水在道路上匯集的可能，為高效排水奠定基礎(chǔ)。

2.工程占地面積小，開挖深度淺不但降低施工成本，還避免了管線施工相撞的機率，給其它工程施工帶來較小影響，同時簡化道路縱橫坡設(shè)計，整個施工過程操作簡單。

3.在收集道路雨水和排水功能上獲得顯著提高，在泄露面積相同的條件下提高了200%-300%。

4.線性排水后期維護簡單，由于U型槽埋深較淺給清理工作帶來了極大的便利，大大減少維護的勞動強度，減少維護工作中的成本開支。

5.線性排水外觀尺寸能夠和道路完美銜接，徹底杜絕齒狀馬路現(xiàn)象，提升道路的美觀。線性排水優(yōu)勢不僅表現(xiàn)在排水體系和維護方便上，在雨水收集體系結(jié)合過程中也起著不可替代的作用。線性排水體系采用透氣透水磚收集步道上的雨水，通過集水管將雨水引流U型槽中形成過濾后的混水，再進一步流入雨水收集池。對于雨水資源不足的城市，使用線性排水系統(tǒng)不管從經(jīng)濟效益還是取得的實際效果來看，都能具有較高的利用價值。線性排水系統(tǒng)在雨水利用上還能發(fā)揮保護作用。比如，夏季在太陽的照射下，混凝土路面溫度急劇升高可到50-60度，降雨時雨水在路面流動會吸收大量熱量，這些雨水直接用于綠毒灌溉會導(dǎo)致大量花草死亡。線性排水系統(tǒng)U型槽將雨水混合，降低雨水溫度，保護綠地花草安全。

四、線性排水系統(tǒng)的水利計算

以上介紹了線性排水系統(tǒng)的優(yōu)點，結(jié)合實際市政道路情況設(shè)計合理的線性排水系統(tǒng)發(fā)揮其優(yōu)勢，保持道路最佳狀態(tài)是一項值得深究的內(nèi)容。設(shè)計排水系統(tǒng)首先要對系統(tǒng)水利性能做詳細(xì)的探究，它是判定排水系統(tǒng)設(shè)計是否合理的關(guān)鍵參數(shù)?？茖W(xué)合理的水利計算能夠充分發(fā)揮排水系統(tǒng)存儲和輸送水體的主要功能，以提高路面積水的疏導(dǎo)效率。

通過對傳統(tǒng)恒定均勻流和非均勻流模型的對比計算，可以看出線性排水系統(tǒng)在非均勻流模型計算中結(jié)果更加精確，主要因為非均勻流模型充分考慮了坡度和水利計算長度對排水性能的影響，針對不同的坡度都能選擇合理的斷面。而恒定均勻流模型在坡度較小時，水流速基本趨向于零，計算出的水溝橫截面積較大，造成材料的浪費，坡度較大時水位容易被低估，計算出的橫截面積偏小，出現(xiàn)大量積水。影響線性排水系統(tǒng)水利性能的因素有很多，不僅僅局限在水溝的坡度和尺寸上，總的

來講為了提升其水利性能需要對以下幾方面引起足夠重視。

（1）線性排水系統(tǒng)設(shè)計時將溝底設(shè)計成一定的坡度，能夠大大提高溝內(nèi)水的自流能力，提高整個線性排水系統(tǒng)能的水利性能。

（2）在確定排水口數(shù)量和位置時，需要結(jié)合設(shè)計的雨水量和溝道的排水能力進行綜合的考慮。另外，排水口形式對線性排水系統(tǒng)的排水性能也有顯著影響，因此，在設(shè)計時需要根據(jù)具體的情況采取合理的排水口設(shè)計方案。

（3）如果線性排水橫截設(shè)計在連續(xù)坡度的位置，這時需要著重考慮連續(xù)坡度排入該線性排水溝水量的大小，研究雨水是否完全被截流。線性排水系統(tǒng)的溝道蓋板決定流入溝槽的水量，對水量部分截流還是全部截流起著重要的影響，因此設(shè)計時一定要注意這方面的考慮。部分截流主要應(yīng)用在橫截連續(xù)坡度的場地上，主要因為坡度連續(xù)的水流量比較大，而溝道蓋板的泄水面積有限，因此不可避免的導(dǎo)致過多的雨水流向其他低洼位置，在進行下一溝道雨水量計算時要注意將這部分水量考慮在內(nèi)。在設(shè)計時通?？紤]雨水的全部截流，這種設(shè)計比較理想。為了達到將雨水全部截流的目的，通常將線性溝道位置設(shè)計在坡度最低位置。

五、線性溝道材質(zhì)的選擇

修建溝道時現(xiàn)在比較常用的材質(zhì)是混凝土，不管哪種類型溝道的修建幾乎都使用混凝土材質(zhì)。但是隨著科技的進步，市場上新型材料不斷出現(xiàn)，比如樹脂混凝土等材質(zhì)在線性管道修建上的應(yīng)用越來越廣泛，極大的提高了管道性能。樹脂混凝土主要由級配砂石、樹脂和化學(xué)硬化劑組成，這種材質(zhì)在防滲性能、抗化學(xué)腐蝕等諸多性能上優(yōu)勢明顯，避免了混凝土設(shè)計的弊端。經(jīng)過多次工程實踐證明，充分證明了它在線性管道應(yīng)用上的優(yōu)越性能。下面簡單介紹一下樹脂混凝土的優(yōu)點。

（1）在橫截面積相同的情況下重量是混凝土質(zhì)量的一半，但是抗壓性能是它的4倍，具有質(zhì)地輕、強度高的雙重優(yōu)點，因此，在施工中更加容易操作。

（2）樹脂混凝土水淹沒侵蝕深度為零，因此使用過程中不會因為表面液體滯留將構(gòu)件凍裂。

（3）表面粗糙程度大小對快速排水和雜物具有重要影響，而且給后期的維護清洗帶來方便，樹脂混凝土的粗糙系數(shù)是0.095可以和PVC管道相媲美。

（4）樹脂混凝土不需要另外增加保護層就能有效的防止酸雨、含油污水的侵蝕，而且處在復(fù)雜的環(huán)境中也不會影響其性能。

六、管道蓋板承載性能的選擇

我國制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對蓋板承載性能的選擇并沒有明確的規(guī)定，和歐洲地區(qū)相比還比較落后。按照歐洲制定的使用標(biāo)準(zhǔn)需要根據(jù)地面的不同用途，選擇不同承載性能的蓋板。在線性蓋板選擇時，可以適當(dāng)參考?xì)W洲標(biāo)準(zhǔn)，使工程項目的投資達到最佳的經(jīng)濟效益。

七、實際使用需求分析

在線性排水系統(tǒng)交付使用時，滿足實際應(yīng)用需求是最重要的一部分，整個系統(tǒng)設(shè)計的是否合理直接關(guān)系著疏導(dǎo)積水的效率，和人們的日常生活關(guān)系緊密。它主要包括線性排水蓋板外觀、花紋、材質(zhì)等方面的設(shè)計；同時還需要注意不同場所的設(shè)計細(xì)節(jié)，比如在人員密集的地方為了突出保護高跟鞋，需要注意蓋板的開孔不能大于8mm；另外蓋板的日常維護是人們比較關(guān)心的問題，包括如何將蓋板安裝穩(wěn)定、怎樣方便的打開維護等內(nèi)容。經(jīng)過上述分析設(shè)計設(shè)計滿足要求的線性排水系統(tǒng)，能夠減少路面積水，極大的提高人們的生活質(zhì)量。

八、總結(jié)

城市道路積水給道路設(shè)施帶來的破壞不言而喻，采取有效的措施減少路面積水在延長道路使用壽命，方便人們出行，促進國民經(jīng)濟發(fā)展上具有重要意義。運用線性排水技術(shù)能夠大大降低雨水在路面的匯流時間，提高排水設(shè)施利用率。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動下，用于線性排水系統(tǒng)的材質(zhì)不斷突破，優(yōu)點更加突出，進一步提升了線性排水系統(tǒng)的綜合性能。相信不久的將來線性排水將會在市政道路建設(shè)中廣泛應(yīng)用，同時更為先進的排水技術(shù)也會被應(yīng)用到道路工程建設(shè)中。

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