路面雨水排水效果调查及雨水口布设方法研究

于润沂

(山东中投建邦置业有限公司 山东济南250022)

路面雨水排水效果调查及雨水口布设方法研究

于润沂

(山东中投建邦置业有限公司 山东济南250022)

城市道路的雨水系统规划与设计的随意性较大，致使雨水口布置不合理，路面雨水不能快速排除，从而形成水膜或积水，间接影响路交通安全并造成过多的雨水渗入路面，影响路面结构性能。对天津市区内各等级道路汛期路面积水情况进行调研，结合天津市城市道路雨水口布置的现状与弊端，对不同道路等级的城市道路路面雨水计算参数进行整理，针对每一等级道路列出相对应型式的出水口；针对不同道路纵坡，分析计算其相对应的较为科学的雨水口间距；给出道路最低点雨水口位置确定的方法。

雨水系统 路面 雨水口 天津

城市道路的雨水系统规划与设计只对管网所在区域的综合径流进行计算，各种参数的确定均为区域内的加权平均数；在道路施工过程中，负责路面雨水排放的雨水口多为依据习惯做法等距排列布置，随意性较大，致使雨水口布置不合理，路面雨水不能快速排除，从而形成水膜或积水，间接影响道路交通安全，并造成过多的雨水渗入路面，影响路面结构性能。

对天津市区内各等级道路汛期路面积水情况进行调研，结合天津市城市道路雨水口布置的现状与弊端，对不同道路等级的城市道路路面雨水计算参数进行整理，针对每一等级道路列出相对应型式的出水口；针对不同道路纵坡，分析计算其相对应的较为科学的雨水口间距；给出了道路最低点雨水口位置确定的方法。

1 影响雨水口设置的主要因素

雨水管渠系统是由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物所组成的一整套工程设施，这一系统的主要功能是及时汇集雨水，遇到暴雨形成地面径流时，在第一时间排除隐患，从而保证城镇居民的生活和生产安全。

雨水口是在雨水管渠系统中收集雨水的构筑物，一般设置在交叉路口、路面最低点以及道路路牙边每隔一定距离处。其主要任务是及时汇集路面雨水并将其排入雨水管渠内。

雨水口的构造包括进水箅、井筒和连接管3个部分。在雨水口的设置中，主要应参考该地域城市的整体气候、路面情况，如雨水量、暴雨强度、道路种类、道路坡度、泄水能力等。

2 天津汛期路面积水情况

天津四季分明，地势不高，雨季一到，部分地道积水会给市民出行带来很大的麻烦。排水系统设计标准是一个系统工程，提高标准需要的投资、设施、占地成本巨大。以排水管道为例，排水管道直径越大，排水能力越强，但一味扩充排水管道直径，地下有限的设施空间就会被排水管道占满，现有的燃气管道、供水管道将无处安身。如果把排水管道继续深埋，则挖地1,m甚至几十厘米就见水的地势特点又将成为阻碍工程进度的难题。近年来，天津市政府已连续投入资金新建和改造了一大批排水设施，但仍有大批严重老化或超期服役的排水设施亟待改造，因而需要逐步解决。

天津现有排水泵站193座，其中雨水泵站120座、污水泵站55座、合流泵站18座。每年汛期时，全部正常开启，基本可实现“中小雨不积水、大雨退水快”的承诺。但在非汛期时，按照《市区非汛期降雨排水调度方案》，需由55座污水泵站代排，由于污水泵站管口小，出水量少，同时承担排污功能，所以退水会有一定的延迟，造成个别地区出现短时积水，但不会形成大的影响。根据调研结果，造成积水的原因有以下几点：

2.1 降雨强度超过排水系统设计标准造成路面积水

在城市排水系统设计标准一定的条件下，高强度或长时间降雨会导致城市排水系统能力饱和，路面形成积水。目前，天津雨水系统设计标准是30,mm/h，降雨超过这一标准，就会出现不同程度的积水。

2.2 雨水径流量增加

由于城市化进程不断加快，城市用地性质变化较大，建筑物覆盖率、路面硬化率提高，增加了雨水形成径流量，而随着市区原有坑塘的填垫，加上多数绿化带都由隔断与路面隔开，雨水出路减少也会造成排水设施超负荷运行，延长了排水时间，加剧了积水情况。

2.3 部分新建排水设施不完善，无法形成排水能力

受排水设施建设及投资多元化的影响和项目立项主体的限制(如以路带水)，致使排水设施建设及改造暂时无法形成系统，如一些新建设施有排水管道而没有排水泵站，或有排水泵站但没有排水管道，这也造成一些新建地区积水严重，如红桥区丁字沽三号路一带、北辰区京津公路一带、铁东路一带。

2.4 旧城区改造难

一些旧城区由于道路狭窄，受房屋拆迁、道路拓宽等影响，原排水设施不具备改造条件，在一些地势较低洼的地方就会形成一定面积的积水。这些地区主要集中在城中心地带，如和平区四面钟一带、红桥区西于庄一带、河东区六纬路一带。

3 雨水口布置

在《室外排水设计规范》(GBJ 14—1997)中提出：雨水口的型式、数量和布置，应按汇水面积所产生的流量、雨水口的泄水能力及道路型式确定，雨水口间距宜为25～50,cm。因此，雨水口的设计不一而论，设计多了，便会形成浪费，同时也影响城市道路的美观；设计少了，无法及时有效地收集雨水。这就要求设计施工单位要按照道路的具体参数来计算决定雨水口的数量。

以双面坡道路，道路两侧设置平箅式单箅雨水口为例进行计算，计算公式为：

其中：Q——雨水设计流量(L/s)；q——雨水暴雨强度(L/s·ha)；ψ——径流系数(取0.9)；F——汇水面积(ha)。

4 路面排水要点

4.1 路面排水

路肩排水设施的纵坡应与路面纵坡一致，当路面纵坡小于0.3%,时，可采用横向分散排水方式将路面水排出路基，但路基填方边坡应进行防护。

路堤边坡较高，采用横向分散排水不经济时，应采用纵向集中排水方式，在硬路肩边缘设置排水带，并通过急流槽将水排出路基。

拦水带可采用水泥混凝土预制块或沥青混凝土筑成，拦水带高出路肩12,cm，顶宽8～10,cm。急流槽的设置距离按路肩排水的容许容量计算确定，以20～50,m为宜，急流槽可设置在凹形曲线底部及构造物附近，并考虑地形、边坡状态及其他排水设施的联接。

4.2 隔离带排水

隔离带一般设置在道路中央，这一设施由纵向排水沟(明沟、暗沟)、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。

在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出，如干旱少雨的地区，采用凸形中央分隔带，可设开口明槽，雨水流向下半幅路面排出，开口明槽可采用封闭式，横断面尺寸为高×宽＝15,cm×20,cm，间距宜为3～5,m。

中央分隔带纵向排水沟(管)与横向排水管联接时可采用集水井的形式，横向排水管直径一般采用20～60,cm水泥混凝土管成塑料排水管，管底纵坡不应小于1%,，出口应采取防护措施。

设置有超高段中央分隔带的排水沟可设雨水井，雨水井的设置间距应根据流量计算确定，一般为10～30,m。

矩形雨水井尺寸采用长×宽×深＝60,cm× 40,cm×60,cm，边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。

相邻雨水井间用直径为20～40,cm的水泥混凝土管纵向联接，管底最小纵坡不应小于0.3%，雨水井回击雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。

多雨地区的中央分隔带表面不作封闭时，可设地下排水渗沟，排水渗沟两侧可用沥青砂、沥青土工布或粘土封闭，排水渗沟顶与路床顶面齐平，渗沟宜采用直径为5～8,cm的硬塑料管将水引至路基边坡以外。

5 结 语

天津市区地势低洼、平坦，道路纵坡平缓，降雨期间不能形成地面径流，对雨水口排水依赖性较大。鉴于以上情况，该项目对市区内各等级道路汛期路面积水情况进行调研，并对其积水原因进行归类，对因雨水口布置引发的积水问题进行分析、总结，对于形成雨水口设计指南性文件提供了全面的基础资料。

雨水口布置一般由排水专业设计而由道路专业进行施工，随意性较大，虽然在《室外排水设计规范》及《城市道路设计规范》中都有对雨水口布置的规定，但其标准及参数不尽相同。通过该项目，结合天津市城区道路纵坡较小、地势平坦等特点，依据现行规范，可以统一雨水口设计标准、参数及原则。

由于雨水径流进入雨水口的状况比较复杂，目前还没有比较成熟的计算理论，该项目中采用InfoWorks ICM数学模型软件，模拟天津市区常用横断面型式及经常使用的几种道路纵坡(如0.3%、0.1%，及1%,、3%,等)，对不同纵坡下的雨水汇流时间、径流量等进行模拟计算，形成雨水口布置的基础数据。

形成了最终设计指导性文件：列举不同道路等级和不同横断面，对应布置不同类型的雨水口，如平篦、立篦、双篦、线性、横截沟等；不同道路纵向坡度对应不同的雨水口间距，可减少路面积水现象的发生，并降低工程投资及道路维修费用。

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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