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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。,2、雨水管与其它管线交叉：,（1）与其它管线发生高程冲突时，一般可用倒虹管的办法分离相交管线。（2）第（1）条不便实施时，增加交汇井解决冲突。利用交汇井断面大、过水能力强的特点解决水通过问题。,（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78m，地下水位较高，可能产生流沙的地区不超过45m。（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,HDPE管是一种具有环状波纹结构外壁和平滑内壁的新型塑料管材，目前在生产工艺和使用技术上已经十分成熟，在其他国家已经得到了广泛应用。HDPE双壁波纹管：是由HDPE同时挤出的波纹外壁和一层光滑内壁一次熔结挤压成型的，管壁截面为双层结构，其内壁光滑平整，外壁为等矩排列的具有梯形中空结构的管材。具有优异的环刚度和良好的强度与韧性，重量轻、耐冲击性强、不易破损等特点，且运输安装方便。管道主要采用橡胶圈承插连接（也可采用热缩带连接）。由于双壁波纹管的特殊的波纹管壁结构设计，使得该管在同样直径和达到同样环刚度的条件下，用料（HDPE）最省。但受到生产工艺限制，目前国内能生产的最大口径也只有DN1200，使得其推广受到一定的限制。HDPE中空壁缠绕管：是一种以HDPE为原料生产矩形管坯，经缠绕焊接成型的一种管材。由于其独特的成型工艺，可生产口径达3000mm的大口径管材，这是其他生产工艺难以完成的。此种管材与双壁波纹管在性能上基本一致，管道连接主要采用热熔带连接方式，连接成本较双壁波纹管略高；另外，该管的一个主要缺点是在同样直径和达到同样环刚度下，一般要比直接挤出的双壁波纹管耗费更多的原材料，因此，其生产成本较高。金属内增强聚乙烯（HDPE）螺旋波纹管:是以聚乙烯为主要原料，经过特殊的挤出缠绕成型工艺加工而成的结构壁管，产品由内层为PE层、中间层为经涂塑处理的金属钢带层、外层为PE层的三层特殊结构构成。经涂塑处理的钢带与内、外聚乙烯层在熔融状态下复合，使其有机的融为一体，即提高了管材的强度，又解决了钢带外露易腐蚀的问题。管径从DN700DN2000。其连接方式主要有：焊接连接、卡箍连接和热收缩套接（适用于DN1200以下）。该管的最大优势在于可以达到其他塑料管材不能达到的环刚度（可达16kNm2），同时造价相对低廉。,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；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=0.020.06m；k孔口阻塞系数，一般k=2/3。,（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i1%，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30m40m。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13m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。,b,路中线,i4,i3,i横,m,n,（3）一般m=0.180.20m，n=0.100.12m。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=0.060.10m。（5）街沟纵坡做到0.3%0.4%。,锯齿形街沟的效果图,进一步整理，得到：,由上图可推得：,（1）,（2）,（3）,二、锯齿形街