關于城市道路下穿立交橋排水設計的要點分析

潘政猷　梁耀恒　趙晶

【摘 要】近年來，城市道路建設發展迅速，各類立交橋的建設如雨后春筍一般紛紛立項上馬。下穿立交橋是城市道路建設中的一個部分，對城市的外部景觀影響較小，具有很高的實用性。排水系統是下穿立交橋建設的一個重點環節，對立交橋的安全和暢通均具有至關重要的作用。本文對下穿立交橋排水設計的標準做了簡要介紹，深入分析了排水設計方案及管理措施。

【關鍵詞】城市道路下穿立交橋；排水設計；標準；設計方案

城市道路建設對城市發展具有積極的推動作用，隨著城市立交和地道橋不斷增加，在下穿立交橋的低點往往會形成盆地，且坡度較大，雨水及其他水源很容易在此處形成匯集，造成積水影響交通安全。故而，探究城市道路下穿立交橋排水設計要點顯得尤為重要。

1.城市道路下穿立交橋排水系統設計標準

城市道路下穿立交橋的排水系統的設計參數主要包括了徑流系數、匯水面積、重現期等。這三個參數在相關的技術標準規范中均有詳細的規定，其中重現期跟所處地區的交通量以及匯水面積都具有直接聯系。在排水系統的設計過程中，需要在最不利的情況下對下穿立交的雨水泵站進行設計。只有考慮到各種最壞因素，并在設計中制定相應的應對機制，才能在下穿立交橋發生實際的排水問題時迅速解決。匯水面積需要盡量減小，以縮減排水泵站的設計流量。一般采用低水低排、高水高排，互不連通的排水系統，并且設置避免高水進入低水系統的防護措施。在進行排水設計的時候，應該根據實際情況劃分排水區域，將可以直接排入市政排水管道的水分為一個排水系統，不能依靠重力流排入市政管道的會分為一個排水系統。

2.城市道路下穿立交橋排水設計方案

2.1上跨橋排水設計

對于下穿立交橋排水設計而言，立交橋的不同部位應該具備不同的排水的方式及標準。對上跨橋而言，一旦上跨橋的道路坡度較緩（小于2%）時，雨水能夠從坡道向下自主流動。由于路面的橫坡不大，水面的實際寬度將會大于雨水口的寬度，一部分雨水會在雨水口被收集。一部分雨水則會順著路面繼續向下流動，在道路的最低點進行匯集；當上跨橋的坡度較大（大于2%）時，雨水在路面的流速較快，能夠進入雨水口的雨水量大大降低，導致道路最低點的積水量不斷上升，這種情況在發生暴雨的時候尤其明顯。

解決上跨橋的雨水排放問題，可以從高架和橋臺兩個部分入手。高架橋部分排水系統由排水管、進水口和地面井組成，雨水經過泄水孔后被收集，通過懸吊管和立管排入雨水檢查井中。為了保證良好的排水效果，雨水口應該采用頂向式雨水口，加強收水效果。其次，增大排水管直徑強化排水效果。橋臺部分長度較大，可以沿橋臺設置雨水檢查井，收集橋面雨水。雨水檢查井的間距可以根據水流特點、在高出少量布置，在低處大量布置，確保雨水檢查井能夠大量排除橋面存在的雨水。

2.2下穿立交一般道路排水設計

下穿立交中與周邊地面標高相差不多的道路可以與城市綜合排水系統進行結合，利用城市綜合排水系統進行排水。這需要優先確定下穿立交雨水流域的匯水面積，從而確定排水規模。然后根據下穿立交的基本特點，選擇合理的排水流向，確保排水管道鋪設最短，整體埋深科學合理。立交橋具有諸多匝道，而且各個匝道彎道較多，豎向變化復雜，縱坡變化很大，所以雨水口的位置選擇就十分重要了。在實際的工程項目中，一般是根據專業的道路豎向圖來確定雨水口的分布位置，最大程度避免雨水口位置不合理而引起積水。

2.3下穿道排水設計

下穿道排水一般有自流排水和泵站排水兩種方式，當下穿道周邊有地獄下穿道最低路面的市政排水管道時，可以采用直流排水法，將下穿道的雨水引流至市政排水管道，讓其自然排除。自流排水不需要專業排水設備和專人管理，不僅能夠滿足排水需求，而且經濟安全。在下穿道不滿足自流排水的條件時，就需要通過泵站來排除雨水。泵站設計需要考慮三個方面的問題。第一，泵站規模受到下穿道匯水面積的直接影響，需要將匯水面積控制在最小范圍，并預留一定的緩沖系數，最大程度減少下穿道的雨水量；第二，為了保證下穿道行車安全不受到積水影響，暴雨設計重現期應該按照最高標準進行；第三，根據暴雨計算流量選擇合理的排污泵型號以及組合方式。下穿道縱坡一般坡度較大，以前的設計一般采用坡道截流的方式減少進入下穿道的雨水量，其具體方案就是在下穿道入口處設置橫向的截水溝。

2.4排水系統管材選擇

適用于排水系統的管材多種多樣，既有傳統的鋼筋混凝土管道，也有新型的聚合塑料管道，還有夾砂玻璃鋼管、聚乙烯徑向加筋管等新型管材。新型管材具有良好的性能，可以保證排水系統的排水安全。但是新型管材造價較高，而且管徑越大，造價差別極大。所以在排水設計過程中，排水管選擇應該遵循以下幾個基本原則：

第一，以排水需求為前提，在所需管材直徑較小時選用新型管材。

第二，在所學管材直徑較大時仍然選用傳統的鋼筋混凝土管材。

第三，排水管在鋪設時，應該考慮行車情況，保證其具備足夠的剛度和強度。一般來說，人行道下的排水管環剛度不小于4kN/m2，車行道下的排水管環剛度不小于8kN/m2。

3.城市道路下穿立交排水系統管理措施

3.1下穿立交橋排水系統的管理對象及內容

排水系統的管理是維持排水系統具備穩定正常排水功能的基本前提，只有做好日常的管理工作，才能確保排水系統在遭遇問題時能夠發揮作用。排水系統的管理對象主要可以分為三個部分。

第一，路面排水渠道。下穿立交橋都具有部分路面排水渠道，比如排水口、排水溝等。在日常工作中，需要加強對這些基礎排水渠道的管理，及時進行清污清雜工作，確保排水渠道一致保持通暢。

第二，排水管道。排水管道是排水系統的主要構成部分，尤其是不能通過自流排水的雨水更具依賴于排水管排水。日常管理工作應該以檢查排水管是否存在堵塞、是否漏水、是否老化、破裂等情況，在發現問題之后要進行及時解決，及時維修或是更換排水管道。

第三，排水系統機械設備。對機械設備的管理主要是對泵站的排污泵和水泵進行管理，定時檢查排污泵和水泵的運行工況，對存在故障的零部件進行維修更換，確保泵能夠在需要排水時正常運轉，起到排水作用。

3.2下穿立交橋排水系統的管理措施和原則

針對不同的排水系統，具體的管理措施也存在一定的差別，需要遵循的原則也各不相同。但是總的來說，排水系統的管理措施可以從以下幾個方面進行：

第一，維護排水系統排水設施的正常順暢。排水系統的大部分設施都具有引水排水的功用，因此維護排水系統設施的正常順暢，對排水系統發揮切實的排水功能具有積極的作用。

第二，優化排水系統各個環節設計結構。設計畢竟只是根據已經發生的現實情況以及對未來的預想進行的設計，無法準確貼合排水系統在使用過程中所發生的問題。因此需要在排水系統的運行過程中，根據發生的現實情況對排水系統進行不斷優化，使其能夠更加符合下穿立交橋的實際排水需求。排水措施的實施應該滿足排水需求和安全要求兩個原則。

4.結束語

排水設計是下穿立交橋的重點環節，能夠在遇到水患的時候切實將水從道路系統中排除，保證交通順暢和行車安全。排水設計需根據下穿立交橋的特點，從不同的結構部位進行針對性的排水設計，確保排水設計滿足排水和安全的雙重需求。 [科]

【參考文獻】

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