社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，使得城市道路建設(shè)的功能性逐漸完善，車流量的增多促使各種類型城市立交的出現(xiàn)。而城市道路的立交排水問題作為直接影響城市道路能否正常安全運行的關(guān)鍵性問題，漸漸受到人們的重視。假設(shè)城市道路的立交排水系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會使得道路運行終中斷，嚴重影響到行人以及車輛的交通安全。

城市道路立交下穿排水系統(tǒng)與其他的道路排水系統(tǒng)有所不同，本文闡述了城市道路立交排水的特點、排水方式以及原則，并提出了目前存在的一些問題，根據(jù)以上特點進行設(shè)計。本文的研究目的在于在城市道路下穿立交排水設(shè)計研究基礎(chǔ)上，對下穿立交路面的排水進行計算，并設(shè)計下穿立交地下水的排放，以期優(yōu)化城市道路下穿立交的排水系統(tǒng)。

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(shè)施相比具有以下特點： ①立交道路運行復(fù)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(shè)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(yù)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(shè)計重現(xiàn)期如表1所示，《室外排水系統(tǒng)設(shè)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(shè)置一個排水口，設(shè)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(shè)比例失衡，使得地面徑流系數(shù)增加。


②城市道路排水設(shè)施設(shè)置不均衡，使得某些路段積水嚴重，無法排除。

③排水設(shè)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。

4 城市道路下穿立交排水系統(tǒng)設(shè)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(shè)計研究。 4.1 下穿立交路面排水設(shè)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(shè)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(shè)計。 ①與下穿立交排水口周圍安放阻水設(shè)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(shè)備的面積一并算入。

④在下穿立交交叉道路設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)置。

4.1.4 排水泵站設(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)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(yīng)為排水泵增設(shè)截流閥防止回流，重力排水系統(tǒng)的重現(xiàn)期應(yīng)與下穿立交排水設(shè)備保持一致。

4.2 下穿立交地下水排放設(shè)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(shè)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(shè)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(chǔ)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(shè)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(shù)進行排水系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)代道路排水的復(fù)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(shè)計，保證下穿立交道路干凈干燥，保證道路交通安全運行。