某市立交排水设计方法论文

某市立交排水设计方法的探讨

摘要：本文将通过列举设计实例，并根据相关书籍和现行规范，说明了如何将现状平面交叉的排水系统改造成下穿式通道立交的

排水系统的设计方法，

一、下穿式通道立交排水系统的复杂性和特殊性

随着城市的发展，城镇居民和出行车辆日益增多，交通拥堵问题越来越严重，现有交通道路已无法满足需要，必须进行改造，例如：将原有的平面交叉改造成立交形式，立交形式主要有两种形式：上跨式高架桥和下穿式通道。由于土地资源、环境优美等多方面的考虑，当地政府、规划部门在城市道路建设中会选择下穿式通道立交形式。下穿式通道立交与上跨式高架桥排水相比更具复杂性和特殊性。

该立交工程所在位置现状为由交通灯控制的平面交叉，道路两侧为60cm×60cm的排水沟，没有市政排水管道。但是沿线两侧布置了错综复杂的综合管道，例如：给水、污水、通信、光缆、电力和燃气管道等等。在设计前必须跟相关部门沟通协调，安排好管线拆迁和预留管线位置，避免新建的排水管与现状管线冲突和重叠。

由于该立交工程建成后，将成为该城市连接东西部地区的交通枢纽，所以该立交工程由路基路面、匝道桥、下穿式通道组成。在空间上分成三个层次，高度相差最大可达7米，并且下穿式通道路面最低点离地面相差4米，所以不同部位采用相应的排水措施。

二、排水系统组成部分和排水方式:

本工程排水系统由路基路面排水、匝道桥面排水、下穿式通道排水和地下人行通道排水组成。排水方式主要有三种：自流排水、调储排水和泵房抽升。本工程以自流排水为主，泵房抽升为辅，因为该处建有排洪渠，所以不考虑调储排水。排水具体措施以下：路基路面排水

排水措施：市政排水管dn600~dn1000+排水沟60cm×60cm +急流槽+盲沟+涵洞(圆管涵、钢筋混凝土盖板涵、双孔箱涵) 匝道桥面排水

排水措施：泄水管+排水沟40cm×40cm

下穿式通道排水

排水措施；通道内排水沟40cm×40cm +泵房抽升

地下人行通道排水

排水措施；upvc管+地漏+泵房抽升

三、雨水量计算方法

根据《室外排水设计规范》(gb 50014-2006)，雨水设计流量公式如下：

式中——雨水设计流量(l/s)；

q ——设计暴雨强度；

——径流系数；

f ——汇水面积

3.1路面均为沥青路面，径流系数=0.85~0.95

3.2 根据当地多年雨量记录，得出设计暴雨强度

重现期p=5

重现期p=20

重现期p=50

3.3 由于该排水系统的特殊性，应根据不同的排水部分采用相应的设计重现期。该道路为一级公路，根据《公路排水设计规范》(jtj 018-97)规定，一级公路路面和路肩表面排水重现期为5年。该立交工程建成后将成为交通枢纽，故下穿通道雨水重现期采用

p=20年设计，50年校核。

3.4 汇水面积应合理确定，采用高水高排、低水低排互不相通的系统，并且地下通道内设置独立的排水系统。

四、各排水部分的设计方法

4.1路基路面排水

该工程对现状路面进行加宽处理，并且在道路两侧设置人行道，所以现状排水管将废除。根据当地规划部门，将在人行道上预留市政综合管线，因此分别在距离人行道2m处机动车道上布置雨水管，以排放路面上的雨水。每隔25~30m设置一座检查井，便于管理和维护。收集的雨水排放到附近河涌处或涵洞。

部分路基填土较高，为排除路基边坡上的雨水，避免路基积水，在路基跛脚处设置

60cm×60cm排水沟，并且在路肩上设置拦水带，通过急流槽，把拦截的雨水集中排放到路基外，防止雨水冲刷路基。

4.2匝道桥面排水

匝道桥面上应设置横坡和纵坡，并且在桥面两侧一定的间距设施泄水管，该间距可根据桥梁汇水面积和桥面纵坡大小确定：当纵坡大于2%时，桥面设置排水管的截面积不宜小于60mm2/m2 当纵坡小于1%时，桥面设置排水管的截面积不宜小于100mm2/m2 除此之外，还应在桥头引道上设置雨水口。在匝道桥下设置40cm ×40cm排水沟拦截桥上雨水，集中排水排放到附近河涌处或涵洞。

4.3下穿式通道排水

下穿式通道排水应设置独立的排水系统，不与上述排水部分连接，并且采取有效的措施拦截高位雨水，减少低位雨水汇水面积，以减少泵房规模，节省投资费用，便于维护和管理。可将引道两端的起点处设置倒坡，其高程高于地面0.2m~0.5m，在引道与地下通道接头处设置一排截水沟。

在通道内设置一座泵房，该泵房与通道主体结构连接在一起，便于维护和管理。泵房由管理房和集水池组成。管理房由低压配电室、起重设备、附属生活设施、泵房门、平台等组成。集水池由集水池和水泵组成。集水池的容积，不应小于最大一台水泵30s的出水量，水泵宜选用同一型号，台数为2~3台，根据需要，一台备用。现在较常用的水泵为法潜水泵。

根据计算所得，通道内汇水面积约1.89ha，径流系数取1.0，雨水设计重现期为20年(设计暴雨强度q=ψqf=1×

677.455*1.89*3.6=4609 m3/h)，采用雨水重现期为50年进行校核(设计暴雨强度q=ψqf=1×746.625*1.89*3.6=5080m3/h)。

选用三台潜水污水泵，单台泵设计流量q=1700m3/h，扬程

h=12.00m，所选泵型为wq4520-662-z-500，自动耦合式安装；水泵采用耐腐蚀泵, 带冷却罩，配件采用不锈钢配件。

五．下穿式通道立交排水排水设计原则;

为更好地使立交范围内的雨水能够及时通畅地排出到路基外，避免积水，影响交通和危害路基和桥梁构造物，可采用以下的排水设计原则：

分散排放

高水高排、低水低排，排水系统的各个部分自成独立系统，尽量不互通连接，这样可减少汇水面积，降低投资费用。

自流排放

自流排放为最简单、最经济的排水方式，排水构造物简单，便于施工，并且排水效果好。

3. 集中排放

对于雨水会对构造物造成冲刷或破坏，应采取措施拦截，通过集中排水方式，减少或避免雨水冲刷。

4.泵房抽升

当无法采用自流排放时，可采用泵房抽升，但其汇水面积不宜过大，应采取有效措施减少汇水面积。

六.在排水设计过程中的问题与建议

1. 在设计前必须收集以下相关资料：

（1）熟悉道路图纸，道路有哪些组成部分，搞清楚道路高程，