城市道路積水問題及市政道路線性排水工程

2019年11月26日

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路面水害是使城市道路破壞的最主要病害之一。瀝青混凝土路面由于排水不暢,會產(chǎn)生沉陷、開裂、松散及坑槽等,隨著水分自裂縫不斷浸入路面面層,瀝青黏附性減小,并阻斷瀝青和集料的相互黏結(jié),進一步破壞結(jié)構(gòu)的整體性;水泥混凝土路面在水分的作用下,會在接縫處形成唧泥,造成基層濕軟,強度下降;混凝土板在行車荷載的作用下產(chǎn)生不均勻沉陷,造成斷板、錯臺、開裂等,最終導(dǎo)致路面早期破壞。?

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因此,合理有效地安排排水設(shè)施,可以保證路面結(jié)構(gòu)處在一種干燥的狀態(tài),使路面具有足夠的強度和穩(wěn)定性,延長道路使用壽命。

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1、道路積水成因分析?

通過對城市道路排水系統(tǒng)的調(diào)查與分析發(fā)現(xiàn),道路雨水排水系統(tǒng)根據(jù)降雨量等基礎(chǔ)資料經(jīng)水文水利計算所得出的排水管管徑,理論上均能滿足本地區(qū)道路排水流量的要求,由于各方面的原因,路面上仍然存在積滯水,那么造成道路積水的主要原因是什么呢??

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通過水文水力計算分析可知:?

(1)當(dāng)雨水口的泄水能力大于雨水口所需排泄的設(shè)計徑流量時,則路面不會產(chǎn)生積水,或者說路面積水的可能性不大。?

(2)當(dāng)雨水口的泄水能力小于雨水口所需排泄的設(shè)計徑流量,雨水口不能及時地將雨水排入主管道。?

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設(shè)計中通常采用第一種情況的設(shè)計,但造成超越流量的原因很多,也比較復(fù)雜,仍然存在排水不利的問題。雨水口的匯水量與泄水量的差,就是雨水口的超越流量,多余水分越過雨水口流至下游,造成下游雨水口的積水增加,這樣反復(fù)進行將導(dǎo)致路面積水。?

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影響雨水口超越流量的主要因素是降雨量和路面的縱、橫坡坡度,其中,對于相同的降雨量,道路縱坡對路面排水產(chǎn)生較大的影響。?

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理論上講,泄水口能夠充分地將雨水匯流至主排水管道,但實際上并不是這樣,對于目前所采用的雨水口篦子,其幾何尺寸多是380mm×680mm或380mm×400mm,無論是單篦,雙篦或三篦在收水過程中都有2/3篦孔存在閑置浪費現(xiàn)象,起不到收水的作用,即便是積水深度達(dá)到10cm時,有效的收水篦孔也僅為 1/3.

由此可見,對現(xiàn)有的雨水篦子而言,存在著很大的浪費,且不能有效的排泄路面水。為有效排泄路面流水,避免路面產(chǎn)生積滯水,有必要對雨水口設(shè)計進行進一步的研究改善。?

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2、線性排水?

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2.1 線性排水介紹?

線性排水,就是一種呈線型、帶狀的位于道路邊緣的排水系統(tǒng)。線形排水區(qū)別于傳統(tǒng)的點型排水系統(tǒng),它包括一個U形槽體,成型槽體內(nèi)有一個排水通道,排水通道沿水平方向縱向貫通U形槽體。

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2.2 線性排水的功能性分析?

通過上述分析可知,“點排水”方式容易對路面產(chǎn)生積滯水,存在排水不力及材料浪費的現(xiàn)象。?

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對于此類問題,線形排水就能夠有效地水” 方式所存在問題。而其獨特的結(jié)構(gòu)決定了它相對于點排水的諸多優(yōu)勢。?

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(1)線性排水最大的特點就是把大量雨水的匯流點由地面改到U型槽體內(nèi),縮短了雨水在路面上的流動時間,避免了雨水在路面的短時間積滯。?

(2)占地少、挖深淺、減少了各種管線交叉施工時高程相撞的幾率,降低了施工費用,工序簡單,同時也簡化了道路設(shè)計時的縱橫坡設(shè)置。?

(3)雨水泄水能力在相同泄漏面積下提高了200%~300%。?

(4)便于后期養(yǎng)護維修。由于線性排水U型槽埋深較淺,給清掏工作帶來了方便,大大減輕了后期養(yǎng)護作業(yè)的勞動強度。?

(5)線性排水的幾何尺寸與路平石的銜接可做到完全匹配,徹底消除了鋸齒馬路的現(xiàn)象。?

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線性排水不僅在排水體系及后期養(yǎng)護上占有一定的優(yōu)勢,而且在與雨水收集利用體系相結(jié)合時也將發(fā)揮不可替代的獨特優(yōu)勢。通過透氣透水磚用于步道收集降水,將收集的降水再通過集水管導(dǎo)入U型槽形成過濾混水,再溢留到雨水收集池。對于一個嚴(yán)重缺水的城市而言,采用線性排水U型槽收集雨水,無論從經(jīng)濟的角度還是從實際的效果和效益來講,都是完全可行的。?

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在炎熱的夏季,陽光下的混凝土路面溫度可達(dá)50~60℃左右,降雨時,雨水在地面徑流過程中吸收大量熱能,直接流入綠地,導(dǎo)致花落草亡。而線性排水U形槽可以起到混水器的作用,降低了雨水溫度,保證了城市綠化的安全。?

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2.3 線性排水的造價分析?

一種新型的排水形式,不僅僅在功能上有所改善,在造價方面也應(yīng)有一定的優(yōu)勢。以下是單篦雨水口、雙篦雨水口、三聯(lián)篦雨水口與線性排水U形槽-150型折算成線性排水的工程造價比。?

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3、結(jié)論?

基于上述分析,可以看出線性排水不但解決傳統(tǒng)的點排水方式所產(chǎn)生的不良問題,而且把雨水的匯流點由地面改到U型槽體內(nèi),縮短了匯流時間,又提高了利用率,并在造價方面又體現(xiàn)出明顯的性價比優(yōu)勢。市政道路排水受場地、交通等諸多因素的影響,如何利用有限的空間設(shè)計出更高效的排水系統(tǒng)將是今后道路設(shè)計者研究的重點。

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