道路勘測設(shè)計第11章

1、第一節(jié) 概 述第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 第三節(jié) 雨水管渠設(shè)計流量計算 第四節(jié) 雨水管渠的水力計算 第五節(jié) 雨水管道的設(shè)計 第十一章 城市道路排水設(shè)計一、城市排水系統(tǒng)的制度1、合流制 將污水和雨水用同一管道排除的稱為合流制排水系統(tǒng)。2、分流制 將雨水和污水分別設(shè)置管道系統(tǒng)排除，稱為分流制排水系統(tǒng)。（1）分別設(shè)置污水和雨水管道系統(tǒng)；（2）只設(shè)污水管道系統(tǒng)，下不雨水暗管，雨水沿著地面、街道邊溝和明渠泄入天然水體。第一節(jié) 概 述二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型 城市道路路面排水系統(tǒng)，根據(jù)構(gòu)造特點，可分為明式、暗式和混合式三種。 1、明式系統(tǒng) 公路和一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路采用明溝排水，在街坊出入口、人

2、行橫道處增設(shè)一些蓋板、涵管等構(gòu)造物。第一節(jié) 概 述二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型 城市道路路面排水系統(tǒng)，根據(jù)構(gòu)造特點，可分為明式、暗式和混合式三種。 1、明式系統(tǒng) 第一節(jié) 概 述 2、暗式系統(tǒng) 包括街溝、進水口、雨水口、連管、干管、檢查井、出水口等部分。二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型 城市道路路面排水系統(tǒng)，根據(jù)構(gòu)造特點，可分為明式、暗式和混合式三種。 1、明式系統(tǒng) 第一節(jié) 概 述 2、暗式系統(tǒng) 3、混合式系統(tǒng) 明溝和暗管相結(jié)合的一種形式。 城市中排除雨水可用暗管，也可用明溝。 第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 一、雨水管的布置 1. 雨水干管的位置 （1） 城市道路的雨水管線應(yīng)平行于道路

3、的中心線或規(guī)劃紅線。雨水干管一般設(shè)置在街道中間或一側(cè)，并宜設(shè)在快車道以外，當?shù)缆芳t線寬度大于60m時，可考慮沿街道兩側(cè)作雙線布置。 （2） 雨水管線盡可能避免或減少與河流、鐵路以及其他地下管線的交叉。 第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 一、雨水管的布置 2. 雨水干管的縱坡度管道縱坡盡可能與街道縱坡取得一致水管的最小縱坡不得太小，一般不小于0.3%。為防止或減少沉淀，雨水管設(shè)計流速常采用自清流速，一般為0.75米秒。為了滿足管中雨水流速不超過管壁受力安全的要求，對雨水管的最大縱坡也要加以控制，通常道路縱坡大于4%時，需分段設(shè)置跌水井。第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 一、雨水管的布

4、置 3. 雨水管道的埋深（1）管道最大允許埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超過78m，地下水位較高，可能產(chǎn)生流沙的地區(qū)不超過45m。（2）最小埋深：等于管直徑與管道上面的最小覆土深度之和。在車行道下，管頂最小覆土深度一般不小于0.7m。在管道保證不受外部荷載損壞時，最小覆土深度可適當減小。冰凍地區(qū)，則要依靠防凍要求來確定覆土深度。（3）不同直徑的管子在檢查井內(nèi)銜接時，要注意管頂平接。第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 覆土深度管頂平接（一）雨水口 雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的構(gòu)筑物。 雨水口一般設(shè)在街區(qū)內(nèi)、廣場上、街道交叉口和街道邊溝的一定距離處 。 二、雨水口和檢查井的

5、位置第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 （一）雨水口 1雨水口的布設(shè)形式 1）單幅式：布置兩排雨水口二、雨水口和檢查井的位置第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 （一）雨水口 1雨水口的布設(shè)形式 1）單幅式：布置兩排雨水口二、雨水口和檢查井的位置第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 2）雙幅式：布置兩排或四排雨水口 （一）雨水口 1雨水口的布設(shè)形式 1）單幅式：布置兩排雨水口二、雨水口和檢查井的位置第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 2）雙幅式：布置兩排或四排雨水口 3）三幅式：布置兩排至六排雨水口 （一）雨水口 2雨水口的泄水能力 二、雨水口和檢查井的位置第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造

6、物沿道路的布置 式中：Q雨水口排泄的流量，m3/s； 雨水口進水面積，m2； C孔口系數(shù)，圓角孔用0.8，方角孔用0.6； g重力加速度； h雨水口上允許貯存的水頭，一般認為街溝的水深不宜大于側(cè)石高度的23，一般采用h=0.020.06m； k孔口阻塞系數(shù)，一般k=2/3。 （一）雨水口 3雨水口的構(gòu)造形式及適用地點二、雨水口和檢查井的位置第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 雨水口的構(gòu)造：1-進水蓖、2-井身和3-連接管。 （一）雨水口 3雨水口的構(gòu)造形式及適用地點二、雨水口和檢查井的位置第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 雨水口的構(gòu)造形式 ： 1）平式雨水口 緣石平蓖式雨水口適用于有

7、路緣石的道路，主要排除路面水；地面平蓖式適用于無路緣石的路面、廣場及地面低洼聚水處等。 2）立式雨水口 有立孔式和立蓖式兩種。適用于有路緣石的道路，其中立孔式適用于蓖隙容易被雜物堵塞的地方。 3）聯(lián)合式雨水口 在水平和垂直方向上均有雨水蓖子。宜用于徑流集中且有雜物堵塞處。二、雨水口和檢查井的位置第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 （二）檢查井為了對管道進行檢查和疏通，管道系統(tǒng)上必須設(shè)置檢查井；檢查井還起連接溝管的作用，相鄰兩個檢查井之間的管道應(yīng)在同一直線上，便于檢查和疏通操作。檢查井一般設(shè)置在管道容易沉積污物以及經(jīng)常需要檢查的地方。 三、鋸齒形街溝第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 1

8、、設(shè)置目的我國大多數(shù)城市都座落于地形平坦的地區(qū)，道路設(shè)計中為減少填、挖方工程量，保證道路中線標高與兩側(cè)建筑物前地坪標高的銜接關(guān)系，有時不得不采用很小的甚至是水平的縱坡度。 對設(shè)計縱坡很小路段，要設(shè)法保證路面排水通暢，其中設(shè)置鋸齒形街溝（或稱偏溝）就是一種有效方法。三、鋸齒形街溝第二節(jié) 雨水管道及其構(gòu)造物沿道路的布置 2、設(shè)置條件 當?shù)缆分芯€縱坡小于0.3%時，就要采取措施保證路面排水通暢。所以，城規(guī)規(guī)定：道路中線縱坡度小于0.3%時，可在道路兩側(cè)車行道邊緣1m3m寬度范圍內(nèi)設(shè)置鋸齒形街溝。第三節(jié) 雨水管渠設(shè)計流量計算 雨水管渠的設(shè)計流量一般按下式計算：式中：Q雨水設(shè)計流量，Ls； q設(shè)計暴雨強

9、度，Ls/10000m2）； 徑流系數(shù)； F流域匯水面積，10000m2。1、徑流系數(shù)（1）定義：某時段內(nèi)的徑流量（流入雨水管渠的雨水）與同一時段全部降雨量的比值，稱為徑流系數(shù)。（2）影響徑流系數(shù)的因素很多，主要包括排水地區(qū)的地面性質(zhì)和地面覆蓋。（3）在城市排水地區(qū)，經(jīng)常遇到不同種類的地面，所以排水地區(qū)的平均徑流系數(shù)應(yīng)按加權(quán)平均法計算。第三節(jié) 雨水管渠設(shè)計流量計算2、匯水面積F每條管道都有它所服務(wù)的匯水面積，各設(shè)計管段的匯水面積的區(qū)界是根據(jù)地形地物決定的。計算匯水面積時，除街坊面積外還包括街道面積。當?shù)貏萜教?、街坊、四周的道路都有溝管時，可用各街角的分角線劃分匯水面積，如圖1110所示，各匯水

10、面積內(nèi)的雨水分別流入相鄰的雨水溝管。當?shù)貏菹蛞贿厓A斜時，如圖1111所示，街坊的雨水流入低側(cè)街道下的管道內(nèi)。第三節(jié) 雨水管渠設(shè)計流量計算圖1110圖11113、設(shè)計暴雨強度q定義：設(shè)計暴雨強度q指104m2地面每秒鐘的降雨量，（ Ls 104m2 ）。第三節(jié) 雨水管渠設(shè)計流量計算式中：i暴雨強度 （mm/min）； q設(shè)計暴雨強度 （L/s/104m2 ）； t降雨歷時 （min）； T設(shè)計重現(xiàn)期（年）； A1、C、n、b參數(shù)，根據(jù)統(tǒng)計方法計算確定，決定于當?shù)氐臍庀蟆?設(shè)計重現(xiàn)期是指在一個較長的統(tǒng)計期限內(nèi)，設(shè)計暴雨強度的降雨重新出現(xiàn)一次的平均時間間隔，單位為年。3、設(shè)計暴雨強度q （1）設(shè)計重

11、現(xiàn)期T第三節(jié) 雨水管渠設(shè)計流量計算 下表是一些常見的地區(qū)的設(shè)計重現(xiàn)期。 （2）設(shè)計降雨歷時t 設(shè)計暴雨所取的某一連續(xù)時段稱為設(shè)計降雨歷時，單位以分min計。 3、設(shè)計暴雨強度q 第三節(jié) 雨水管渠設(shè)計流量計算式中：t1地面匯流時間（min），與流域面積大小、地面 種類、坡度、覆蓋情況等有關(guān)，一般t1515min； t2雨水在管渠內(nèi)流動時間（min），。 m延緩系數(shù)，明渠m=1.2；暗管m=2。 雨水管渠的水力計算，主要是根據(jù)已求得的設(shè)計流量，計算確定雨水管的管徑和明渠的斷面尺寸，或校核管渠坡度和流速，從而定出各管道的管底標高和埋設(shè)深度，以便于施工。一、水力計算的目的第四節(jié) 雨水管渠的水力計算式中

12、：Q流量 （m3/s）； 水流有效面積 （m2）； V流速 （m/s）， ； i水力坡降或管渠底坡； R水力半徑 （m） ， R=/； 濕周，（m） ; C流速系數(shù)，； n粗糙系數(shù) 。二、水力計算的公式第四節(jié) 雨水管渠的水力計算二、水力計算的公式第四節(jié) 雨水管渠的水力計算基本公式管道滿流時 梯形斷面時 充分利用地形，分區(qū)就近排入水體 規(guī)劃雨水管道時，盡量利用自然地形坡度，以最短的距離，重力流排入附近的池塘、河流、湖泊或郊區(qū)灌溉系統(tǒng)。只有當水體位置較遠，且地形平坦或地形不利的情況下，才需要考慮設(shè)置水泵站；當天然水體的水位高于管道出口時，可以設(shè)置出口泵站。雨水干管應(yīng)沿排水地區(qū)低處布置 在地形起伏較大的地區(qū)，雨水干管應(yīng)結(jié)合主要道路走向沿山谷低處布置，兩側(cè)斜坡地可借支管連接。具體布置時，應(yīng)先根據(jù)地形劃分地面水徑流的分水嶺線，然后在相鄰分水線之間沿谷線低處布置。一、雨水管道布置的基本原則第五節(jié) 雨水管道的設(shè)計充分利用地形，分區(qū)就近排入水體雨水干管應(yīng)沿排水地區(qū)低處布置 一、雨水管道布置的基本原則第五節(jié) 雨水管道的設(shè)計3.合理選擇和布置出