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道路纵坡小于3‰时,需要强化路面雨水设计,你是怎么做的?

在市政道路上,雨水口多是呈点状布设,路面径流雨水都要沿路面流行一段距离再进入雨水系统,正所谓水往低处流,路面必须有一定的坡度来满足雨水的流动,实现车行道雨水流离车道范围,以此来保障行车安全。

一、问题的提出:为什么有个这要求

道路专业的核心设计规范:《城市道路工程设计规范》CJJ 37-2012(2016年版)第 6.3.2 条规定:"道路最小纵坡不应小于 0.3%;当遇特殊困难纵坡小于 0.3% 时,应设置锯齿形边沟或采取其他排水设施。"

其条文解释是说道路纵坡小于最小纵坡时,会出现管道纵坡大于道路纵坡的情况,所以为了减小管道埋深、避免加大土方量和施工难度,从而提出了道路纵坡不应小于0.3%,不然就要采用特殊的排水措施。

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如果从路面排水水流的特点和雨水系统的特征来看,其实还有更深一层次的意义:城市道路地面雨水必须依靠路面横坡流向车行道两侧、同时依靠路面纵坡向低处汇流至雨水口,再经连管接入雨水管道排走。路面纵坡不足时,水就"走不动",容易在路面短时间积聚,影响行车安全。

二、哪里会有这种情况

平原城市或地形起伏很小的片区、或者现状老城道路改造,道路纵坡往往被地块标高、桥梁净空等因素压得很低,有时真的只能做到 1‰~2‰ 甚至接近平坡。

这种情况下:

  • 路面积水时间长:横坡虽然能把水引到路侧,但纵坡不足则水在平石处也流不走;
  • 雨水口收水能力下降:水面坡降小,雨水口前没有足够的水头差,收水效率大打折扣。

因此,凡是设计纵坡落在 3‰ 以下,都需要在排水设计上"补课"。下面系统介绍几种具体主要措施:

三、具体加强排水措施

1. 锯齿形边沟(街沟)—— 规范首选方案,但是很少用

这是 CJJ 37 条文中明文点名的首选做法。

原理:道路整体纵坡不变,但人为在路侧平石范围内制造一段一段的"高低起伏"——高点称为挑水点,低点称为落水点,雨水口就设在落水点处。这样一来,即使路面本身没有坡度,雨水也会被强制引导到这些“锯齿”的谷底,再通过雨水口排走。

效果不错,但施工难度大,后期维护也不方便,现在用得少,但它仍然是规范列出的“应设”选项。

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2. 加密雨水口布设

通常最先想到的方法,也是最直接的。当无法或不便做锯齿形边沟时,单纯缩短雨水口间距,可以减小路面雨水流行距离,减少每个雨水口需要收纳的汇水面积,降低积水风险。

常规道路雨水口间距 25~40 m;小纵坡路段可压缩至15~25 m

坡度极小(接近 0)时,可考虑设置双箅雨水口联合式雨水口,提升单点收水能力。

注意:单纯加密雨水口并不能从根本上解决"水流不到雨水口"的问题,在接近零坡的路段,这一手段应当与其他措施组合使用。


3. 下沉式绿化带(生物滞留带)

近年来在海绵城市建设中被大量推广,路侧雨水的收集方式也有了更多的形式,在道路纵坡不足的路段,可设置敞开式的路侧设施。如下图方式:

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原理: 将中央分隔带或侧分带的标高降低 100~200 mm,使其低于相邻车行道路面。路面雨水通过开口路缘石漫流入绿化带,由土壤、砂层和砾石层逐层过滤、渗蓄,超过渗蓄能力的水量再通过带内溢流口排入市政雨水管网。小纵坡路段可选用全线开口侧石方式建设。

该方案的优势比较明显:

  • 同时发挥排水、净化、调蓄、景观四重功能;
  • 在低纵坡路段,因水流漫速慢,雨水有充足时间渗入绿化带,效果反而比陡坡路段更好;
  • 符合海绵城市建设导向,设计方案容易获得审查认可。

4. 缝隙式(线性)排水沟

这是一种在广场、步行街排水中被越来越多采用的成品排水构件。

上一期我们详细讲过广场上好用的线性排水沟,搬到市政道路上行不行?能否替代传统雨水口?

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原理:在路缘带内嵌入连续的成品线性排水沟(薄壁混凝土或不锈钢槽体),上覆带缝隙的盖板。路面径流直接通过缝隙沿线均匀进入排水沟槽,由沟槽纵向汇水后接入雨水管道。

优势:收水是连续均匀的,不依赖点状雨水口,对纵坡的依赖程度远低于传统方案;

  • 沟内可以设置独立坡度,脱离道路纵坡限制;
  • 外观整洁,适合高品质道路和景观大道。

5. 调整竖向设计,适当加大路面横坡

这是从设计层面的主动性"治本"手段。

原理:纵坡不足时,增大横坡可以加快雨水向路侧汇集的速度,缩短雨水在路面停留的时间。CJJ 37 规定一般城市道路沥青路面横坡为 1.5%~2%,在纵坡极小路段,可在合理范围内适当提高至2%~3%,有效改善排水条件。

但是需要注意:横坡过大会影响行车稳定性和骑车舒适性,特别是非机动车道,横坡不宜超过 3%。此外需与竖向设计和景观设计协调,避免影响相邻地块入口标高。

四、设计时怎么做就对了

规范的要求是"底线",工程的智慧在于如何在底线之上做得更好。低纵坡本质上是竖向条件的先天不足,排水设计需要用多种手段"借力"。

做排水设计时,拿到道路专业的纵断面图,第一时间找出纵坡小于0.3%的段落,提前把加强措施写进设计说明;在设计阶段,把加密雨水口的具体间距、下沉式绿地的设计方案落到图上,或者提前与道路专业沟通路侧做锯齿形边沟。

另外别忘了——道路纵坡不足0.3%时,上游雨水汇入低洼区之前,最好在道路纵坡变化处设置截留设施或强化雨水收集,避免高区雨水“一股脑”灌进低区造成积水。

毕竟,好的排水设计不是跟规范死磕,而是读懂规范背后的逻辑,然后因地制宜,给出最适合这个项目的答案。

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