于潤沂

(山東中投建邦置業(yè)有限公司 山東濟南250022)

路面雨水排水效果調查及雨水口布設方法研究

于潤沂

(山東中投建邦置業(yè)有限公司 山東濟南250022)

城市道路的雨水系統(tǒng)規(guī)劃與設計的隨意性較大，致使雨水口布置不合理，路面雨水不能快速排除，從而形成水膜或積水，間接影響路交通安全并造成過多的雨水滲入路面，影響路面結構性能。對天津市區(qū)內各等級道路汛期路面積水情況進行調研，結合天津市城市道路雨水口布置的現狀與弊端，對不同道路等級的城市道路路面雨水計算參數進行整理，針對每一等級道路列出相對應型式的出水口；針對不同道路縱坡，分析計算其相對應的較為科學的雨水口間距；給出道路最低點雨水口位置確定的方法。

雨水系統(tǒng) 路面 雨水口 天津

城市道路的雨水系統(tǒng)規(guī)劃與設計只對管網所在區(qū)域的綜合徑流進行計算，各種參數的確定均為區(qū)域內的加權平均數；在道路施工過程中，負責路面雨水排放的雨水口多為依據習慣做法等距排列布置，隨意性較大，致使雨水口布置不合理，路面雨水不能快速排除，從而形成水膜或積水，間接影響道路交通安全，并造成過多的雨水滲入路面，影響路面結構性能。

對天津市區(qū)內各等級道路汛期路面積水情況進行調研，結合天津市城市道路雨水口布置的現狀與弊端，對不同道路等級的城市道路路面雨水計算參數進行整理，針對每一等級道路列出相對應型式的出水口；針對不同道路縱坡，分析計算其相對應的較為科學的雨水口間距；給出了道路最低點雨水口位置確定的方法。

1 影響雨水口設置的主要因素

雨水管渠系統(tǒng)是由雨水口、雨水管渠、檢查井、出水口等構筑物所組成的一整套工程設施，這一系統(tǒng)的主要功能是及時匯集雨水，遇到暴雨形成地面徑流時，在第一時間排除隱患，從而保證城鎮(zhèn)居民的生活和生產安全。

雨水口是在雨水管渠系統(tǒng)中收集雨水的構筑物，一般設置在交叉路口、路面最低點以及道路路牙邊每隔一定距離處。其主要任務是及時匯集路面雨水并將其排入雨水管渠內。

雨水口的構造包括進水箅、井筒和連接管3個部分。在雨水口的設置中，主要應參考該地域城市的整體氣候、路面情況，如雨水量、暴雨強度、道路種類、道路坡度、泄水能力等。

2 天津汛期路面積水情況

天津四季分明，地勢不高，雨季一到，部分地道積水會給市民出行帶來很大的麻煩。排水系統(tǒng)設計標準是一個系統(tǒng)工程，提高標準需要的投資、設施、占地成本巨大。以排水管道為例，排水管道直徑越大，排水能力越強，但一味擴充排水管道直徑，地下有限的設施空間就會被排水管道占滿，現有的燃氣管道、供水管道將無處安身。如果把排水管道繼續(xù)深埋，則挖地1,m甚至幾十厘米就見水的地勢特點又將成為阻礙工程進度的難題。近年來，天津市政府已連續(xù)投入資金新建和改造了一大批排水設施，但仍有大批嚴重老化或超期服役的排水設施亟待改造，因而需要逐步解決。

天津現有排水泵站193座，其中雨水泵站120座、污水泵站55座、合流泵站18座。每年汛期時，全部正常開啟，基本可實現“中小雨不積水、大雨退水快”的承諾。但在非汛期時，按照《市區(qū)非汛期降雨排水調度方案》，需由55座污水泵站代排，由于污水泵站管口小，出水量少，同時承擔排污功能，所以退水會有一定的延遲，造成個別地區(qū)出現短時積水，但不會形成大的影響。根據調研結果，造成積水的原因有以下幾點：

2.1 降雨強度超過排水系統(tǒng)設計標準造成路面積水

在城市排水系統(tǒng)設計標準一定的條件下，高強度或長時間降雨會導致城市排水系統(tǒng)能力飽和，路面形成積水。目前，天津雨水系統(tǒng)設計標準是30,mm/h，降雨超過這一標準，就會出現不同程度的積水。

2.2 雨水徑流量增加

由于城市化進程不斷加快，城市用地性質變化較大，建筑物覆蓋率、路面硬化率提高，增加了雨水形成徑流量，而隨著市區(qū)原有坑塘的填墊，加上多數綠化帶都由隔斷與路面隔開，雨水出路減少也會造成排水設施超負荷運行，延長了排水時間，加劇了積水情況。

2.3 部分新建排水設施不完善，無法形成排水能力

受排水設施建設及投資多元化的影響和項目立項主體的限制(如以路帶水)，致使排水設施建設及改造暫時無法形成系統(tǒng)，如一些新建設施有排水管道而沒有排水泵站，或有排水泵站但沒有排水管道，這也造成一些新建地區(qū)積水嚴重，如紅橋區(qū)丁字沽三號路一帶、北辰區(qū)京津公路一帶、鐵東路一帶。

2.4 舊城區(qū)改造難

一些舊城區(qū)由于道路狹窄，受房屋拆遷、道路拓寬等影響，原排水設施不具備改造條件，在一些地勢較低洼的地方就會形成一定面積的積水。這些地區(qū)主要集中在城中心地帶，如和平區(qū)四面鐘一帶、紅橋區(qū)西于莊一帶、河東區(qū)六緯路一帶。

3 雨水口布置

在《室外排水設計規(guī)范》(GBJ 14—1997)中提出：雨水口的型式、數量和布置，應按匯水面積所產生的流量、雨水口的泄水能力及道路型式確定，雨水口間距宜為25～50,cm。因此，雨水口的設計不一而論，設計多了，便會形成浪費，同時也影響城市道路的美觀；設計少了，無法及時有效地收集雨水。這就要求設計施工單位要按照道路的具體參數來計算決定雨水口的數量。

以雙面坡道路，道路兩側設置平箅式單箅雨水口為例進行計算，計算公式為：

其中：Q——雨水設計流量(L/s)；q——雨水暴雨強度(L/s·ha)；ψ——徑流系數(取0.9)；F——匯水面積(ha)。

4 路面排水要點

4.1 路面排水

路肩排水設施的縱坡應與路面縱坡一致，當路面縱坡小于0.3%,時，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方邊坡應進行防護。

路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經濟時，應采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設置排水帶，并通過急流槽將水排出路基。

攔水帶可采用水泥混凝土預制塊或瀝青混凝土筑成，攔水帶高出路肩12,cm，頂寬8～10,cm。急流槽的設置距離按路肩排水的容許容量計算確定，以20～50,m為宜，急流槽可設置在凹形曲線底部及構造物附近，并考慮地形、邊坡狀態(tài)及其他排水設施的聯接。

4.2 隔離帶排水

隔離帶一般設置在道路中央，這一設施由縱向排水溝(明溝、暗溝)、滲溝、雨水井、集水井、橫向排水管等組成。

在設置超高路段，路面水由中央分隔帶排水設施排出，如干旱少雨的地區(qū)，采用凸形中央分隔帶，可設開口明槽，雨水流向下半幅路面排出，開口明槽可采用封閉式，橫斷面尺寸為高×寬＝15,cm×20,cm，間距宜為3～5,m。

中央分隔帶縱向排水溝(管)與橫向排水管聯接時可采用集水井的形式，橫向排水管直徑一般采用20～60,cm水泥混凝土管成塑料排水管，管底縱坡不應小于1%,，出口應采取防護措施。

設置有超高段中央分隔帶的排水溝可設雨水井，雨水井的設置間距應根據流量計算確定，一般為10～30,m。

矩形雨水井尺寸采用長×寬×深＝60,cm× 40,cm×60,cm，邊墻采用漿砌片石或水泥混凝土預制塊砌筑。

相鄰雨水井間用直徑為20～40,cm的水泥混凝土管縱向聯接，管底最小縱坡不應小于0.3%，雨水井回擊雨水可直接排入橋涵或通過橫向排水管排出。

多雨地區(qū)的中央分隔帶表面不作封閉時，可設地下排水滲溝，排水滲溝兩側可用瀝青砂、瀝青土工布或粘土封閉，排水滲溝頂與路床頂面齊平，滲溝宜采用直徑為5～8,cm的硬塑料管將水引至路基邊坡以外。

5 結 語

天津市區(qū)地勢低洼、平坦，道路縱坡平緩，降雨期間不能形成地面徑流，對雨水口排水依賴性較大。鑒于以上情況，該項目對市區(qū)內各等級道路汛期路面積水情況進行調研，并對其積水原因進行歸類，對因雨水口布置引發(fā)的積水問題進行分析、總結，對于形成雨水口設計指南性文件提供了全面的基礎資料。

雨水口布置一般由排水專業(yè)設計而由道路專業(yè)進行施工，隨意性較大，雖然在《室外排水設計規(guī)范》及《城市道路設計規(guī)范》中都有對雨水口布置的規(guī)定，但其標準及參數不盡相同。通過該項目，結合天津市城區(qū)道路縱坡較小、地勢平坦等特點，依據現行規(guī)范，可以統(tǒng)一雨水口設計標準、參數及原則。

由于雨水徑流進入雨水口的狀況比較復雜，目前還沒有比較成熟的計算理論，該項目中采用InfoWorks ICM數學模型軟件，模擬天津市區(qū)常用橫斷面型式及經常使用的幾種道路縱坡(如0.3%、0.1%，及1%,、3%,等)，對不同縱坡下的雨水匯流時間、徑流量等進行模擬計算，形成雨水口布置的基礎數據。

形成了最終設計指導性文件：列舉不同道路等級和不同橫斷面，對應布置不同類型的雨水口，如平篦、立篦、雙篦、線性、橫截溝等；不同道路縱向坡度對應不同的雨水口間距，可減少路面積水現象的發(fā)生，并降低工程投資及道路維修費用。

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Investigation of Drainage Effect of Pavement Rainwater and Study of Road Gully Layout Methods

YU Runyi
(Shandong Zhongtou Jianbang Properties Co.，Ltd.，Ji’nan 250022，Shandong Province，China)

The casual plan and design of rainwater system for urban roads result in unreasonable layout of road gullies and the incapability of fast drainage of rainwater on road.The water film or waterlogging formed indirectly affects road traffic safety and pavement structural performance as excessive rainwater will infiltrate into the road.An investigation on waterlogging status of roads with different grades in Tianjin during flood season was carried out.Based on the current situation and disadvantages of gully layout on urban road pavements，rainwater calculation parameters were collected.Relevant type of gully was matched to each road with different grades.Besides，gully spacing was calculated for each road’s longitudinal slope for the sake of scientific basis and the determination method of the gully at the lowest road position was introduced.

rainwater system；pavement；road gully；Tianjin

TU99

：A

：1006-8945(2016)05-0065-03

2016-04-20