城市道路积水分析及排水设计研究

2018-12-06宋丽华

海峡科技与产业 2018年8期

宋丽华

大连交通大学，辽宁大连 116028

在城市道路建设过程中，在诸多因素的影响之下，道路积水现象经常出现，对道路行车安全和顺畅造成极大的影响，引起城市道路相关行业的高度重视与关注。

1 城市道路排水设计的重要性分析

在我国城市建设不断发展过程中，城市道路排水管道在施工方面的特点主要包括：第一，道路排水管线和城市绿化带的交叉现象经常出现，这对交通的正常通行造成极大的影响，并为城市居民带来诸多不便之处；第二，道路排水具有管线长和占地面积大等特点，要想确保城市道路与车辆运行要求相符合，并将运输成本保持在合理范围之内，必须不断提高路基和路面的承载能力，并具备良好的使用性能，比如耐久性、表面抗滑性等[1]。

道路路面积水会对车辆的运行造成严重影响，甚至造成车辆液面滑移现象的出现，严重威胁着交通安全。在城市排水系统中，城市道路排水是极其重要的一项工作，其中敷设着诸多排水主干管，要想为人们生产生活提供一定的保障，必须及时将生活污水和生产废水排除掉。由此可见，加强城市道路排水系统设计尤为重要。

2 城市道路积水现象和成因分析

造成城市道路积水现象的原因较多，主要体现在城市道路交叉口积水、丘陵雨水造成的道路积水等方面，其中最为常见的就是道路立交桥下积水现象。

2.1 城市道路交叉口积水

对于城市道路交叉口，在路口圆弧中点处经常容易发生积水现象，积水深度要控制在5cm左右，但一些严重地段已超过了20cm，从而对雨季行人和非机动车正常行驶造成极大的影响[2]。积水成因主要是在道路施工过程中没有对路口标高进行严格控制，导致路口圆弧处路面出现不平整现象，这时积水大都在5cm左右。同时由于路口大都为圆弧，机械辗压程度不够，一定程度上导致基层和面层压实度与相应要求不相符，从而导致路面积水现象的出现，这时积水可达到20cm。

2.2 丘陵雨水造成道路积水

在暴雨季节，丘陵地区雨水也会导致道路积水现象的出现，其深度往往在1m左右。如果排水系统流畅，至少也要在暴雨过后的20分钟以后雨水才能自然消退[3]。一些区域由于具有地势低下、汇集雨水量大等特点，现有排水系统难以排除瞬时增加的洪水量，进而导致路面积水，甚至导致附近交通断行。

2.3 道路下穿式立交桥积水

造成道路立交积水现象的原因主要包括：第一，现阶段在城市规模迅速发展的今天，一些地方农用地变成城市用地，大大增加了地面径流系数，排水管道和雨水泵站实用功能处于较为滞后的状态，难以与降雨强度要求相符合，从而导致积水现象的出现；第二，在道路工程前期建设过程中，由于缺少对排水管线的高度重视，没有严格按照规划要求来修建雨水泵站，仅仅在道路出口处应用雨污分流制，为此要加强雨污合流制的应用。在城市发展的影响下，由于增大了雨水地面径流系数和污水排放量，管道系统和泵站提升能力难以与大流量排放要求相符合，从而导致道路积水现象的发生；第三，排水管道和雨水泵站可能与流量要求相符合，但是如果出现供电故障，就会造成积水现象的出现。比如洛阳市修建的下床铁路的道口路，管道泵站的运行状态良好，然而在一场中雨的影响下出现了供电故障，导致道口积水。不过此时雨量较小，而且管道设置了溢流口，所以造成的损失并不大。

3 城市道路排水设计要点

3.1 加强积水预防和治理

3.1.1 城市道路交叉口积水治理

针对城市道路交叉口积水问题，要在路口圆弧头处增设雨水口。要加大对道路路口施工的控制力度，对于机械辗压不到的地方，要采用人工控制机械辗实的方法，不断增强道路基层和面层碾压的密实度，进而与施工质量要求相符合。

3.1.2 道路立交桥积水治理

要想处理好穿式立交桥下积水造成的交通受阻现象，需要对管道系统进行改造和优化，并不断提高泵站能力，确保立交桥下雨水能顺利排出去。以洛阳市纱厂路立交桥积水点改造为例，主要改造了桥外管道收水系统，避免桥外雨水流进桥内，扩容桥下管道和泵站抽排能力，值得其他建设工程借鉴和效仿。除此之外，洛阳市还投资3000多万元改造东出口积水点，修建了雨水泵站，不断优化排水系统，有效解决了东出口积水现象的出现。

3.2 加强路基排水的优化设计

（1）降低地下水位。地下水的来源主要是地表水的渗入沉积，在雨季降水的影响下会提高地下水位。在路基排水设计中要对地下水的类型、水位等因素进行深入分析，在路基上方设置渗沟拦截，在路基下部要合理设置透水性垫层，结合排水沟、盲沟等，将路基下部的地下水排出去，从而使地下水位控制在合理范围内。

（2）对路基范围以外地表水的拦截和疏导。道路沿线地形低洼处由于具有较大的汇水范围，极容易形成地表径流，暴雨时期还会出现季节性洪水，从而对路基产生冲刷，导致滑坡病害的出现。因此要加强设置拦水坝、桥梁等处理方法的应用，结合地形和水文等情况，做好路基防护设施工作，比如建筑挡墙、护坦等方式。

3.3 加强路面排水的优化设计

3.3.1 车行道的排水设计

一般来说，单坡排水和双坡排水等是城市道路路面排水的重要组成，在车行道较为宽敞的情况下，要加强双坡排水方式的应用，及时将积水排除掉，减小地表水在路面的径流时间；而在水量较小，而且路面也较为狭窄的情况下，可以采用单坡排水方式，这对于处理排水问题具有极大的帮助。

3.3.2 人行道的排水设计

对于人行道的坡向，要尽量朝向车行道，为人行道的路面水流入车行道边的雨水口中提供的便利。在人行道处挖方段的情况下，要在其两侧设置挡土墙，以此对地表水进行拦截。除此之外，也可以让少量的地表水通过泄水孔，沿着人行道流入车行道边的雨水口之中。

3.4 绿化带排水的优化设计

一般来说，在城市道路中15%～30%位于绿化带附近，所以在城市道路排水设计中必须提高对绿化带排水设计的重视。流到绿化带的水分大多都渗入进土壤之中，还有一些沿着道路纵坡向下排出。然而由于这部分雨水会顺着管道的深处进行渗透，会大大增加路基的含水量，从而影响着路基的稳定。基于此，在绿化带与路面的衔接处要涂刷沥青，并且在绿化带底部还要铺设排水沟，以便于及时将雨水排出去。