天津东疆港区道路雨水口结构形式的设计比选

郑雨佳

（天津市市政工程设计研究院赛英工程建设咨询管理有限公司，天津市 300191）

0 引言

雨水口是排水管道收集雨水的主要构筑物，道路路面上的雨水首先经雨水口通过连接管流入雨水管道中。雨水口井箅的形式有多种，除现在应用比较广泛的平箅式、立箅式外，最近还出现了一种新型的预制U型槽线性雨水口。设计人员会根据使用地段的性质、重要性等因素综合考虑选取，从而满足外形和使用功能的要求。

1 工程概况

天津港东疆港区位于天津港港区陆域的东北部，随着东疆港区的建设，道路

两侧为东疆保税港区的仓储、物流等服务企业。排水系统是港区基础设施建设的重要组成部分之一，针对雨水口的设计方案，本文以东疆港区欧洲路为例进行说明。此道路规划红线宽度为50 m，道路实施宽度为37 m，道路横断面（自西向东）为：4 m人行道+30 m机动车道+3 m人行道，道路断面形式见图1。

图1 欧洲路横断面图（单位：m）

2 雨水口的选定过程

2.1 设计要求

天津东疆保税港区为天津滨海新区重点建设项目,其中雨水的收集和排放问题越来越受到港区业主的重视。港区内道路作为仓储、物流的交通枢纽要道，路面雨水能不能及时排出将影响行车安全及路面结构的耐久性。雨水口的结构形式首先必须满足泄水要求，另外还要整体美观，同时作为港区道路，还需承载重载车辆的碾压。

2.2 计算排入雨水口水量

根据该工程道路断面，设计在其道路两侧侧石下各设置一排雨水口，间距约35 m，通过水力计算来确定排入雨水口的水量，计算水量只收路面雨水，道路两侧地块雨水通过预留管道排入雨水主干管。

（1）依据天津市暴雨强度公式：

根据天津市地区性质，此道路为城市主干路，设计重现期P按1 a选取。降雨历时t=t1+mt2，t1为地面集水时间，视距离长短、地形坡度和地面铺盖情况而定，一般取5～15 min，该工程按5 min选取；对于雨水口，管道内雨水流行时间t2=0；m为折减系数，暗管折减系数m=2。经计算得出q=278 L/(s·hm2)。

（2）根据雨水流量公式：Q=qΨF

经上述计算暴雨强度 q=278 L/（s·hm2），Ψ 径流系数的大小与铺盖面类型有关，沥青路面为0.95，干砌砖石路面为0.4。依据上述欧洲路横断面图，经加权平均得出 Ψ=（0.95×30+0.4×7）/37=0.85。西侧半幅路宽度19 m，汇水面积F=19×35（雨水口间距 35 m）=665（m2）=0.066 5（hm2），东侧半幅路宽度18 m，汇水面积F=18×35=630(m2)=0.063（hm2），经计算得出Q西=278×0.85×0.066 5=15.7（L/s），Q东=278×0.85×0.063=14.9（L/s）。

2.3 雨水口形式比选

该工程对几种不同型式的雨水口进行了比较，以确定最优化、最经济、最符合东疆港实际情况的雨水口。

（1）大型平箅式雨水口，单箅尺寸为750 mm×450 mm，泄水能力约为Q=20 L/s，考虑到杂物的阻塞作用，雨水口实际泄水能力应乘以0.5～0.7的系数。由于东疆港区的道路周边多为仓储、物流等服务企业，人流较为稀少，综合环境相对整洁，故本例中折减系数按0.7选取，则大型平箅式雨水口的实际泄水能力为14 L/s。此种雨水口的泄水能力与该工程计算的排入雨水口水量相比相对偏小。由于此种井箅布设在路面上，其宽度会超越路缘带，致使通行车辆会碾压在井箅上，从而影响行车舒适度。同时，东疆港区交通组成中重载车辆占绝大多数，长时间对井箅碾压，将会降低其使用寿命。但大型平箅式雨水口，养护管理较方便，整体造价较低，见图2。

图2 大型平箅式雨水口

（2）立箅式雨水口，单箅尺寸为680mm×200 mm，泄水能力约为Q=15 L/s，乘以折减系数后，实际泄水能力为10.5 L/s。如保证路面泄水通畅需设双立箅雨水口。普通双立箅雨水口均采用铸铁井箅，由于该工程道路侧石均采用花岗岩石材，黑色铸铁井箅镶嵌在白玉色石材侧石上，使道路侧石失去了连贯性，从而影响了道路的美观性。如想提高双立箅雨水口在道路上的美观性，需将铸铁井箅替换为与侧石一致的石材井箅，但双立箅石材井箅的尺寸与雨水口井室尺寸配合切割较困难，施工工艺复杂，会加大施工难度，施工工期将会延长，从而使工程造价相应增加。然而，立箅式雨水口养护管理较方便，整体造价较低，见图3。

图3 立箅式雨水口

（3）预制U型槽（II型）线性雨水口，是最近出现的一种新型的雨水口形式，井箅尺寸为1 000 mm×210 mm，泄水量约为23 L/s，乘以折减系数后，实际泄水能力为16.1 L/s，此种雨水口的泄水能力满足了该工程计算的排入雨水口水量，泄水能力较为突出。此种铸铁井箅镶嵌在道路边缘的路面上，与黑灰色沥青路面混为一体，不影响花岗岩道路侧石的连贯性，且把侧石映衬得更加洁白如玉，其在满足泄水能力的情况下，使道路整体的美观性提高。同时，此种井箅尺寸狭长，布设在路缘带内，避免过往车辆的碾压，延长了使用寿命。在施工方面，由于U型槽（II型）线性雨水口为预制混凝土构件拼装而成，故施工简单快捷，可提高劳动效率，从而缩短工期，见图4～图7。

图4 预制U型槽（II型）线性雨水口

图5 预制U型槽（II型）线性雨水口平面图（单位：mm）

图6 预制U型槽（II型）线性雨水口1-1剖面图（单位：mm）

图7 预制U型槽（II型）线性雨水口2-2剖面图（单位：mm）

图8 U型槽（II型）线性雨水口纵向串联雨水支管图（单位：mm）

从泄水能力来看，大型平箅式雨水口要强于立箅式雨水口，预制U型槽（II型）线性雨水口更优于大型平箅式雨水口。从整体美观性来看，大型平箅式雨水口与预制U型槽（II型）线性雨水口井箅均没有破坏道路侧石的连贯性，但考虑到港区道路需满足承载重载车辆的碾压，预制U型槽（II型）线性雨水口井箅可布设在路缘带内，避免过往车辆的碾压，较大型平箅式雨水口使用寿命更长，同时U型槽（II型）线性雨水口为预制混凝土构件拼装而成，故施工简单快捷，可提高劳动效率，整体性价比较强。

综合比较后，预制U型槽（II型）线性雨水口较大型平箅式雨水口及立箅式雨水口，整体优势更为突出，尤其对于天津港重载交通区域更为合适。

3 雨水口节点处理

在设计布置雨水口的过程中，除按35 m井间距控制井位外，还需对应道路低点布置雨水口，一般在符合设计规范的前提下，为减少雨水检查井的数量，采用纵向串联雨水口的方法，来保证路面雨水的及时排放。以上推荐的预制U型槽（II型）线性雨水口，因为其井室宽度较窄，如按原厂家预制井室施工，则无法纵向串联雨水支管，故设计考虑将原井室部分采用砖砌偏沟式单箅雨水口（页岩砖砌筑），井口及井箅采用原设计U型槽，中间增设混凝土盖板连接，如图8所示。

4 结语

通过东疆港区道路雨水口设计之初的结构形式比选以及后期的实际应用效果，总结出新型预制U型槽（II型）线性雨水口具有以下特点：

（1）泄水能力突出，较一般大型平箅雨水口泄水能力提高15%，同时此种雨水口具有自由拼装的灵活性，如布置在地道或广场，可作为多联箅雨水口，满足设计及各种工况的需要。

（2）预制U型槽（II型）线性雨水口井箅由球墨铸铁铸造而成，韧性好、抗压强度高。其外形美观，可紧密结合道路与周边环境相协调，提高道路整体景观效果。因其狭长的雨水口井箅可布设在路缘带内，消除现有城市道路雨水口跑、跳、响以及行车安全隐患的问题。

（3）雨水口为预制混凝土构件拼装而成，施工简单快捷，并且占地小，土方工程量少，可节约投资缩短工期。在施工上具有快捷、高效、性价比优良的特点。

目前，东疆港区已竣工通车的美洲路、亚洲路及欧洲路南部一期等均采用的预制U型槽（II型）线性雨水口，使用效果较好，得到业主的一致认可与好评。目前，此种雨水口属于新型产品的推广阶段，需注意后期的维护管理，发现问题需及时改进。

[1]GB 50014-2006，室外排水设计规范[S].

[2]中国建筑标准设计研究院.市政排水管道工程及附属设施（国家建筑标准设计图集）06MS201-8[M].北京:中国计划出版社,2007.

[3]陈利平.中心广场雨水口结构形式的设计比选[J].中国市政工程,2007(2):84-85.

[4]赵国平,沈海东.浅谈天津市区道路收水井形式及间距的选择[J].科技信息,2010(20):673.