1 城市道路立交排水特征分析

城市道路的立交排水跟常規(guī)的道路排水設施相比具有以下特點：

①立交道路運行復雜，高度高，與常規(guī)行人通道差異大，降水易沉積，排水難度大。

②一旦立交道路，尤其是下穿立交排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障，水流下移，致使低路面產(chǎn)生積水，妨礙車輛及行人交通。

③立交道路同時支撐橋梁、供排水、供電、通信、供氣等系列功能，在立交道路排水設計時需綜合考慮各方面因素。

2 城市道路立交排水的方式及排水應遵循的原則

2.1 城市道路立交排水的方式

①重力排水：這種排水方式不需專門人員管理，不使用電力，直接利用道路周圍的溝渠等進行排水，是最常用的排水方式。

②調(diào)蓄排水：在降雨量大的情況下，水位高于道路最低排水點，這是可以暫時將無法排除的水流引流進入蓄水池，當水體可以自由排出時，再將其排出。

③抽升排水：在降雨量大且沒有蓄水池的路段，可以利用水泵進行強制排水。

2.2 城市道路立交排水時應遵循的原則

①區(qū)別排水：即路面高的積水直接高處排水，低處積水低處排除，同時，也可根據(jù)該路段是否設置有蓄水池或抽水泵進行考慮。

②從經(jīng)濟成本和人工損耗的情況考慮，盡量利用重力排水方式。

③在積水范圍小，又無法進行重力排水的情況下，選用水泵進行抽水。

④預計積水重現(xiàn)期為三年以上，重要路段還可增加。一般規(guī)定路面積水的時間不超過十分鐘，以5-10min為最佳。地面徑流系數(shù)通常為0.8-1.0。我國國內(nèi)城市道路排水系統(tǒng)設計重現(xiàn)期如表1所示，《室外排水系統(tǒng)設計標準》規(guī)定的綜合徑流系數(shù)取值如表2所示。

⑤間隔20-30m設置一個排水口，設置獨立的排水管道支撐路面排水。

⑥保證城市交叉排水管道的獨立性，防止排水管道之間重合，保證排水迅速可行。

3 城市道路下穿立交排水系統(tǒng)存在的問題

①城市道路建設比例失衡，使得地面徑流系數(shù)增加。

②城市道路排水設施設置不均衡，使得某些路段積水嚴重，無法排除。

③排水設施管理散漫，疏通不及時，致使遇水即淹。

④河流下游疏于管理，水位上升，致使路面積水無法排出，形成水流積滯。

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4 城市道路下穿立交排水系統(tǒng)設計研究

城市道路立交包含上跨立交、下穿立交以及半上跨和半下穿式立交。從區(qū)別排水的原則出發(fā)，城市道路立交排水又被劃分為常規(guī)道路排水、上跨立交排水、下穿立交路面排水以及下穿立交地下水排放。本文主要對城市道路的下穿立交路面及地下水排水進行設計研究。

4.1 下穿立交路面排水設計

4.1.1 雨流量計算 
4.1.2 確定水流匯合面積 
在下穿立交排水系統(tǒng)設計過程中，在區(qū)別排水的原則上，確定水流匯合面積，保證正常排水，具體從以下幾個方面進行設計。

①與下穿立交排水口周圍安放阻水設備，減少排水口雨量的大量流入。

②盡量減短下穿立交排水系統(tǒng)的斜坡長度，降低排水管道的水流匯合面積，節(jié)省排水成本。

③水流匯合面積計算時將阻水面大的阻水設備的面積一并算入。

④在下穿立交交叉道路設置倒坡，結(jié)合倒坡排水和重力排水，一并融入水流匯合面積的計算。

4.1.3 設計雨量收集系統(tǒng)

根據(jù)調(diào)查顯示，通常下穿立交排水系統(tǒng)的道路斜坡設置較長，而且排水口對于道路表面的雨水排出效果不佳，甚至會因此增加下穿立交路面的深度。經(jīng)過對調(diào)查結(jié)果進行分析研究，結(jié)合國外已有的先進經(jīng)驗，建議下穿立交排水時盡可能利用下穿道路自身道路結(jié)構(gòu)，聯(lián)合路旁排水溝進行重力排水，必要的話還可以在下穿立交道路上進行橫向截水溝設置。

4.1.4 排水泵站設計

①排水泵站地址的確定。排水泵站選址時通常聯(lián)合下穿立交道路進行考慮，一般將其安置于下穿立交道路的最底端，便于設置排水溝，進而降低排水溝的挖掘深度。

②排水泵的類型以及大小應根據(jù)實際雨流量計算值確定，通常水流匯合面積小時，準備兩臺相互協(xié)調(diào)；水流匯合面積大時，需準備多臺排水泵同時運行。

③排水泵在使用時運行臺數(shù)以及時間根據(jù)實際的道路水位高低決定，降低排水泵的消耗，節(jié)約排水經(jīng)濟成本；在下穿立交水位較高時，充分利用備用排水泵，提高排水速度和效率。當然，政府機構(gòu)也可以通過規(guī)范排水措施和標準達到降低路面積水的目的。

④保證排水泵的出入水端的可運行，必要時可設置專門出口。在排水泵出口與重力排水系統(tǒng)出口共用的情況下，應為排水泵增設截流閥防止回流，重力排水系統(tǒng)的重現(xiàn)期應與下穿立交排水設備保持一致。

4.2 下穿立交地下水排放設計

下穿立交道路路面高度低，在地下水水位較高的情況下，重力排水無法實現(xiàn)，致使下穿立交路面結(jié)構(gòu)受到破壞，影響車輛及行人安全。從地下水的運行特點出發(fā)，通常通過設置滲渠或穿孔管達到滲透地下水的目的。當?shù)叵滤幱谳^高地理位置時，借助于排水泵將其直接引入地面系統(tǒng)進行排水。而滲渠或穿孔管通常設置于道路下方，在充分考慮其滲透效果，運輸安裝強度的基礎上，進行下穿立交道路的地下水排放。

5 總結(jié)

總之，在進行城市道路下穿立交排水設計時，既要結(jié)合傳統(tǒng)的排水思想，又要聯(lián)合新思維、新技術進行排水系統(tǒng)設計。根據(jù)現(xiàn)代道路排水的復雜多樣化特征，結(jié)合下穿立交道路排水的特殊性，綜合考慮道路、橋梁以及供水供電等道路特性，對下穿立交道路的排水系統(tǒng)進行創(chuàng)新設計，保證下穿立交道路干凈干燥，保證道路交通安全運行。