试论城郊市政道路排水工程规划设计
摘要:道路排水设计主要是雨水管道、污水管道位置设计以及排水管网的综合设计。随着城镇化建设的加快,城郊地区作为未来城市居民生活的主要聚居地,对道路排水工程的要求也相应的提高。本文对城郊市政道路排水工程的现状和规划设计进行了分析,为提高道路的使用性能和寿命提供参考。
关键字:市政道路;排水工程;规划
一、前言
道路工程中,道路排水主要分为地面排水和低下排水两大部分。地面水主要包括雨水、雪水以及河沟溪水等。地下水主要包括期待谁、潜水、层间水等。两者都会对路基造成危害,其中地面水对路基的危害更为主要,是路基排水的主要内容。而地下水对路基的影响程度因埋藏情况而异。道路排水设计要综合道路等级、地形地貌、气候条件以及地下水等多方面因素,根据实际情况设置相应的排水设施。地面水通过边沟、急流槽和排水沟槽等把水排到路基范围以外的适当地点,对于地下水,应采取隔断、降低的方法消除对路基的影响,使路基保持在干燥状态以保证路基的强度和稳定性。
二、城郊市政道路排水设计的目的和原则
1、城郊市政道路排水设计的目的
道路排水的主要目的是为了保证路基的干燥和路面的干爽,以保证行车安全。在道路规划设计阶段,应制定有效的排水方案,将地面水通过排水设施排到对路基的影响范围之外,对地下水进行阻隔或者降低水位处理。
(1)根据道路等级和当地地形地貌以及年降雨量等气候条件进行排水设施设计,避免地上水下渗、滞积或者地下水的囤积等现象。构成有效的排水系统。
(2)在城郊地区,由于存在农田,因此可以将道路排水和农业灌溉系统相联系,最大程度上利用资源。一方面减少对农田的侵占,另一方面对道路排水进行适当处理后可以用作农田灌溉需要。
2、城郊市政道路排水设计的原则
道路排水系统是为了防止路基受水侵害而布设的拦截、引排地表水以及地下水的设施系统。其布设应遵循以下原则:
(1)排水系统应全面规划、合理布局、因地制宜、综合治理、经济适用,充分利用当地有利地形、自然水系及各类既有的水利设施,形成拦、汇、引、排一体,地表设施与地下设施相结合的防排水系统。
(2)排水系统布设不应与农业生产、人民生活用水之间产生矛盾。各种沟渠设置与连接尽量不占或者少占农田,注意与农田水利的配合。路基边沟不宜用作农田灌溉渠道,如果两者需要合并使用时,可以加大边沟截面积。各类排水沟管水流不能直接排入饮用水源中,也不宜直接排入农田。
(3)城郊市政道路排水系统要注意和环境保护相结合,对于土质松软,纵坡较陡路段的排水沟渠,应该采取必要的防护与加固措施。同时,排水工程应考虑排水设施与自然环境相协调,实现排水功能和道路景观的统一。
(4)道路排水系统的布设与设施设计应根据道路等级,气候和水文地质条件,防排结合,尽量选择有利地址条件布设各类排水设施。对于需要排入地下管网的路面水,要注意道路建设期间做好设计工作,避免道路重复填挖。对于需要通过地上排水设施进行排水的路段,要根据当地条件布设各种沟渠,减少排水设施的防护和加固工程。在考虑一定耐久性的同时,就地取材,降低后期养护成本和养护难度。
三、地表排水设计
道路地表排水的主要任务是击实排除地表径流,常用设施包括边沟、截水沟、排水沟等。
1、边沟
变流量不大,一般不需要进行水文力学计算,主要依据沿线具体条件和经验确定横截面尺寸。边沟不宜过长,除特殊情况外不应超过500米,同时,尽可能利用有利地形,采取相应措施,是沟内水流分段就近排入路旁自然水沟或者低洼地带,必要时可设置涵洞。
2、截水沟
截水沟也叫天沟,一般设置在瓦房路基边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当位置,用以拦截并排除道路上方流向路基的地表水。降水量较少或者坡面坚硬路段可以不设截水沟,而对于降水量多且多暴雨,坡体松软和水土流失较严重路段,应当设置截水沟。由于城郊市政道路一般挖方填方量小,因此只有在较少情况下才需要设置截水沟。
3、排水沟
排水沟主要用于引水,将边沟、截水沟或路基附近的积水引至桥涵或路基范围以外的洼地或者天然河流。排水沟设计既要保证水流畅通不致淤积,又不能使水流太大而产生冲刷。因此,排水沟的设计一般需要通过水文计算得到。一般情况下可取0.5%~1.0%,特殊情况下不小于0.3%,同时也不应大于3%。
四、地下排水设计
针对路基或边坡土体中的上层滞水或者承压水等地下水,应该设置相应的地下排水设施,用于拦截、汇集、排除地下水,主要排水设施有明沟、暗沟、渗沟等。与地表排水设施相比,地下排水设施具有施工要求高,养护困难,排水量小的特点。
1、明沟
明沟一般设置在道路两侧,具有边沟和渗沟的功能。一般适用于埋藏较深的潜水,和1~2米的承压水,并且如果在地层稳定路段施工时,可以进行一定深度的明挖。明沟的适用性强,施工简单,造价低廉,是浅层地下水排水的较好措施。
2、暗沟
暗沟是设在地面以下引导地下水流或是拦截层间水、降低地下水位的排水措施,主要有两种形式。一种是在沟内分层填以不同大小的集料,利用渗透性使地下水汇集到沟内,这种构造形式也成为盲沟。另一种暗沟类似地下沟渠,不具有渗水和汇集作用,主要用来处理泉眼等。通过在泉眼和出口之间修建暗沟,将泉水引至排水沟或指定地点等。
五、城郊道路排水工程设计现状
1、设计规范陈旧
城郊道路介于市内道路和公路之间,兼具二者的特点。设计规范往往将其简单的归为某一类。目前,由于我国政策大力支持城乡一体化的发展。很多现在的城郊区域不久将成为城区。这些地区的道路排水设计依然按照原来规范进行设计。由于城郊地区可能存在着大量耕地,需要考虑灌溉需要。因此制定一个既可以满足现阶段需要,未来又不会阻碍城镇化进程的合理性规范很有必要。
2、排水走向和设计参数
城郊市政道路项目一般要求排水管道和道路工程同步施工,但是由于城郊地区道路整体规划方案不健全,并且勘察精度较市内道路相差较多,因此导致设计方案和设计参数存在较大误差。比如污水走向、雨水汇集面积等参数失真度过高,影响道路的最终排水效果。
3、管道和涵洞处置不合理
由于城郊区域可能分布有农业用地,因此不可避免的会有灌溉引渠等需要,因此城郊线路上需要设置相当数量的涵洞以满足农业需要,这一点在平原地区尤为重要。而排水管道与涵洞的交叉部分如何处理非常重要。
4、排水管道横断面布置
“拉锁马路”是指道路挖了填、填了挖的现象,主要是因为道路建设缺乏统一的规划、管理,或者国家企业各自为政,导致马路不断的被开肠破肚。在市政道路排水工程中,由于设计单位的图纸标识不清,给后期的道路维护保养带来很多问题。各种地下管线一般埋置在非机动车道下,大部分图纸中只是在横断面中标出了排水管线的位置,而没有其他管线的具体位置,由于非机动车道的宽度有限,如果不考虑其他管线的位置,今后一定会形成“拉锁马路”现象。
六、总结
总而言之,城郊市政道路排水工程兼具市内道路排水特点和公路排水特点,改善排水工程设计,加强施工管理,保证设计的科学性和施工的严格性是建立合理城郊市政道路排水工程的前提。只有不断完善设计规范和施工工艺,才能为市政排水工程提供良好的保障。
参考文献:
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