9、城市道路排水

第9章城市道路排水系统城市道路排水系统雨水管及其构筑物锯齿形边沟插图参考福州大学：排水管道系统/“第1章排水沟道系统§1城市道路排水系统本文介绍的排水系统，仅限于布置于道路红线内的部分。一、排水制度合流制分流制二、道路雨水排水系统根据构造、材料、场所不同明沟系统；公路和郊区道路采用明沟排水，在街坊出入口、人行横道处增设一些盖板、涵管等构造物。暗管（沟）系统；混合系统：明沟和暗管结合的一种形式。涵洞：横穿道路的排水构筑物，用于沟渠横穿道路排水和沟通路两侧水系、排洪、灌溉。三、道路排水系统的组成（1）街沟（2）雨水口（3）雨水口连接支管（4）检查井（含跌水井）（5）排水干管（6）出水口1—街沟2—雨水口箅子3—雨水口4—雨水口连接支管5—检查井6—排水干管§2雨水管道及其构造物沿道路的布置一、雨水管的布置1、平面布置城市道路的雨水管线应平行于道路的中心线或规划红线。雨水干管一般设置在街道中间或一侧，并宜设在快车道以外，当道路红线宽度大于60m时，或双向车道数达到四条时，可对沿街道单侧还是双侧布置进行比较，确定方案。（1）管道纵坡尽可能与街道纵坡取得一致。（2）排水管的最小纵坡不得太小，一般不小于0.3%。为防止或减少沉淀，雨水管设计流速常采用自清流速，一般为0.75米／秒。（3）为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求，对雨水管的最大纵坡也要加以控制，通常道路纵坡大于4%时，需分段设置跌水井。混凝土管和钢筋混凝土管最大流速5m/s。（4）道路纵坡大于4%时，为了不使管道纵坡过大，常采用分段设置跌水井。3、管道纵坡4、管道的埋设深度（1）管道最大允许埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超过7～8m，地下水位较高，可能产生流沙的地区不超过4～5m。（2）最小埋深：等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和。（3）在车行道下，管顶最小覆土深度一般按0.7m控制。（4）在管道保证不受外部荷载损坏时，最小覆土深度可适当减小。（6）冰冻地区，则要依靠防冻要求来确定覆土深度。（7）管顶覆土厚度不够时，可对管道采取加固保护措施，如浇混凝土包管。5、管材（1）钢筋混凝土管（2）HDPE管：600mm以下管综合比较优于钢筋混凝土管（3）其它管材：PVC管、PE管等（5）混凝土或钢筋混凝土排水沟，浆砌块石或砖砌排水沟塑料排水沟具有节能降耗，密封性好，耐腐蚀能力强，安装便捷的优点。高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管,具有耐高温范围广（-30-60℃）管环刚度大，抗冲击性能强，不易破损，汲水性优，重量轻，搬运方便，施工容易，具有其他管材所不具备的性能特点。HDPE双壁波纹管6、最小管径与最大管径最小管径：街道下不应小于300mm（污水管）或400mm（雨水管）。最大管径：一般控制在不超过1200mm。钢带增强螺旋波纹管管口形式7、管道开挖沟槽的回填（1）填料：宜选用沉降量小的填料，如碎石土、砂（2）沟槽回填压实度：参照“GB50268-2008给水排水管道工程施工及验收规范”中的表4.6.3做法。（3）压实方法：a）下层人工或打夯机夯实。b）管涵顶面回填土应达50cm以上时，方能用压路机碾压。每层回填高度不大于20cm。二、出水口（1）排水出口应按排水工程规划确定的地点、高程进行。（2）排水出口应进行现场核实，必要时补测出水口平面位置、标高等数据。三、雨水口雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物。雨水口一般设在街区内、广场上、街道交叉口、街道边沟的一定间隔处、以及低洼易积水处。雨水口沿路间距一般与检查井间距相同。1、雨水口的布设形式（1）单幅式：布置两排雨水口。（2）双幅式：布置两排或四排雨水口（3）三幅式：布置两排至六排雨水口雨水口的泄水能力按下式计算：2、雨水口的泄水能力式中：Q——雨水口排泄的流量，m3/s；ω——雨水口进水面积，m2；C——孔口系数，圆角孔用0.8，方角孔用0.6；g——重力加速度；h——雨水口上允许贮存的水头，一般认为街沟的水深不宜大于侧石高度的2/3，一般采用h=0.02～0.06m；k——孔口阻塞系数，一般k=2/3。2QCghk（1）雨水口的构造包括进水箅子、井身和连接管三部分。3、雨水口的构造形式及适用地点1（2）雨水口的构造形式：a）平式雨水口缘石平篦式雨水口：适用于有路缘石的道路，主要排除路面水；地面平箅式：适用于无路缘石的路面、广场及地面低洼聚水处等。b）立式雨水口：有立孔式和立箅式两种。适用于有路缘石的道路，其中立孔式适用于箅子空隙容易被杂物堵塞的地方。c）联合式雨水口：在水平和垂直方向上均有雨水箅子。宜用于径流集中且有杂物堵塞处。（3）按雨水口排泄流量：单箅式双箅式（4）箅子（雨水口）宜设在车轮碾压不到的地方（横路截水沟除外），以免损坏箅子，行车不平顺。（5）交叉口雨水口布置应根据交叉口竖向设计图布置；串联在一起的雨水口不宜多于两个。4、雨水口连接支管雨水口连接支管，最小管径200mm，纵坡i≮1%，长度不宜大于25m。四、检查井1、作用为了对管道进行检查和疏通，管道系统上必须设置检查井。检查井还起连接沟管的作用，相邻两个检查井之间的管道应在同一直线上，便于检查和疏通操作。2、设置场合在管道改变方向、坡度、高程、管径、交汇连接和过长的管道上，均需设置检查井。检查井的间距过大、过小都不好。路段上检查井间距一般采用30m～40m。便于运用标准图，车行道上的检查井中心距路缘石为1.5m。3、检查井构造（1）普通检查井构造：井基、井底、井身、盖座、井盖。（2）按是否设沉泥槽分为：设流槽检查井，设沉泥槽检查井。后者水力损失大。一般将设沉泥槽检查井穿插在设流槽检查井之间。（3）按检查井身截面分为：圆形检查井、方形检查井。（4）按在道路上的位置：人行道检查井、车行道检查井。（5）检查井材料：a）砖砌检查井：云南省已不允许采用；b）混凝土或钢筋混凝土检查井；c）塑料排水检查井组合式检查井整体检查井直壁式塑料检查井基座剖面示意图跌水井4、不同直径的管子在检查井内连接时，应使上下游管段的管内顶等高，称为管顶平接原则。这样可以避免在上游管中形成回水。设计重现期是指在一个较长的统计期限内，设计暴雨强度的降雨重新出现一次的平均时间间隔，单位为年。五、设计重现期T碟形流水槽六、街沟§3锯齿形街沟一、锯齿形街沟的概念（1）平坝地区，道路中心线纵坡度小于0.3%时，可在道路两侧车行道边缘1～3m宽度范围内设锯齿形偏沟，以保证街沟纵向排水。（2）缘石顶面纵坡宜与道路中心线纵坡保持平行。锯齿形偏沟范围的道路横坡度，随分水点和雨水口的位置而变。雨水口放在最低处，分水点在最高处，街沟纵断面由与路中线平行的直线转变为锯齿形。i横i3i4分水点正常点最低点路缘石（立缘石）b路中线i4i3i横mn（3）一般m0.18～0.20m，n0.10～0.12m。通常，分水点立缘石高度比正常高3cm，进水口比正常低3cm（4）一般m-n0.06～0.10m。（5）街沟纵坡做到0.3%～0.4%。锯齿形街沟的效果图112()iilxii-中2mnxii-中进一步整理，得到：由上图可推得：1mnlxii---中（1）（2）（3）i中i1i1i2nnmi2i中立缘石顶面l-xxl正常流水石纵断二、锯齿形街沟的设计计算1221()2mnilii--中当i1=i2时，11()2iilxi中-（4）或1mnxii中-（5）（6）12iii中已知。采用；mn假定、，12xlxii-、、、l先布置好雨水口，即得；方法一：（i1、i2一般满足≥0.3%即为可行）1645ix提示：由（）式求，由（）或（）式求il中先安排雨水口，已。即得知；mn假定、；21xlxii、、（或）-方法二：（注意：i1、i2一般满足≥0.3%即为可行）12ii假定（或）；213223xii提示：由（）式[或（）式]求，由（）式[或（）式]求（或）112()iilxii中-2mnxii中-1mnlxii中---（1）（2）（3）i中已知；mn假定、；xlx、-方法三：（l、x长度合理即可）120.3%0.4%ii假定、的值（＝～）lx提示：、可直接从公式求出海8°13'11.0763°30'0.44116°29'59.5663°5'16.77116°54'43.2376°8'44.89104°40'38.6999°55'34.48昆明市市政工程设计科学研究院街沟设计（北）设锯齿前的边沟纵坡，长度坡度与距离设计高程路面设计高程原地面高程桩号直线与平曲线1888.701888.781888.721888.861888.791888.881888.801888.841888.651888.201888.631888.261888.871888.721888.771888.851888.761888.981888.981888.921889.011888.711888.711888.561888.691888.621888.561888.701888.751888.791888.351888.291888.031888.391888.591888.401888.161888.151888.061888.241888.771887.981888.171888.041888.051888.341887.951888.141888.271888.241888.371888.181887.871888.311888.201888.671888.351887.641888.481888.361888.481888.301888.241887.651887.701887.891887.901888.291888.121888.241888.361887.621887.601887.621888.301888.761889.071888.151888.411888.461887.651887.711887.691887.521887.561888.191888.301888.431888.671888.951888.031888.311887.591888.221888.951888.691888.721888.841888.661888.671888.821888.751887.501888.581888.411888.131888.261888.541888.261888.231888.121888.681889.021887.451887.681887.971888.071887.771887.601887.511887.561887.451887.481887.351887.381887.481887.401887.781887.531887.391887.371887.411888.291887.231887.451888.091887.801887.601888.091888.021888.091888.121888.831887.991888.041888.931888.111888.881888.141888.321887.471888.721886.761888.551888.811888.931888.941889.021889.191888.641888.711888.401888.421888.451888.371888.181888.371888.181887.681888.341888.301887.761888.071888.851888.821888.151888.191888.521889.951889.951888.581887.941888.451888.431888.381888.451888.521888.901888.431888.451888.461888.231887.751888.071887.231888.161887.881887.341887.301888.311887.531887.471888.511888.781888.531888.781888.391888.531888.52188