道路凹形豎曲線處雨水口布置

張學嬌

摘要：設置城市道路的雨水口，主要目的是收集路面雨水，及時的將雨水排入管道內。路面低點處通常必須設置雨水口。一般情況下設計人原將雨水口直接設置在道路縱坡的變更樁位處。當道路在反坡相連，并伴隨凹形豎曲線的前提下，則更需要對雨水口進行設計。因道路的路面低點為凹形豎曲線，考慮到實際的路面最低點不在變坡點處，并且實際低點距變坡點處位置較遠。本文通過計算，尋找雨水口的位置。

關鍵詞：凹豎曲線 雨水口 布置方式

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

1.前言

作為城市道路雨水管道的主要設計問題，雨水口的布置和設置有著的設計要求和規范。以常規設計，城市道路的雨水孔考慮最低點設計。道路設計由于增加了凹形豎曲線的原因，導致道路實際最低點斷面要偏離變坡點樁。所以具有凹形豎曲線的反坡相連的道路，雨水口的設計需要進一步的計算和測量。本文通過圖例計算確定雨水口偏離位置，以便設計正確的雨水孔。

2. 基本常識介紹

2.1雨水口

雨水孔是指系統匯集地表水的管道排水設施，收集雨水的構筑物位置位于雨水管渠或者合流管渠上。組成方式為水箅、井身及支管等。

雨水孔作為雨水系統的組成的基本單元。一般設置于道路和廣場草地，也有的雨水孔位于建筑的屋面，首先雨水通過篦子流入雨水口，再通過連接管道導入河流或湖泊。

作為城市雨水的地下入孔，雨水孔是收集雨水的重要設施，將雨水輸送到城市的河流和湖泊當中。最為城市雨水的輸送通道，雨水孔及時的將城市積水排出。既保證了城市道路的排澇，也為城市水體的補充做貢獻。

2.2雨水孔的形式

雨水口型式有平箅式、立式和聯合式等。

（1）平箅式雨水口的形式有：緣石平箅式和地面平箅式。緣石平箅式雨水口一般應用于有緣石的道路；地面平箅式則應用于無緣石的路面、廣場和低洼地面積水處等。

（2）立式雨水口：分為立孔式、立箅式。這種雨水孔適用于有緣石的道路。立孔式雨水孔適用于易被雜物堵塞的雨水孔。

（3）聯合式雨水口作為平箅與立式的結合形式，一般應用于較寬的路面或者是有緣石且徑流量較多且伴隨雜物處

2.3雨水孔的布置

（1）一般道路雨水口布置原則：首先道路雨水口應布置在道路的最低點或者在道路的匯水點上，隨后在無障礙通道的上方、人行橫道的上方、公交車車站的上方、沿街建筑出入口上方均應設置雨水口。最后在合適間距的市政道路上設置雨水口。

（2）環行道路雨水口的布置方式：將雨水孔布置在環道周圍，保證環道內雨水的及時排出。

（3）交叉口道路的雨水口的布置：

1）處于凸形地形上的交叉口，如果相交的兩條道路的縱坡與交叉口背離。交叉口內則不需要設置雨水孔。

2）處于凹形地形上的交叉口，如果相交兩條道路的縱坡與交叉口方向相同。應抬高道路交叉口中心點的坐標，防止雨水向交叉口中心匯集，在轉角處設置雨水孔。

3）處于分水線地形上的交叉口，對于一條道路縱坡指向交叉口且三條道路的方向背離交叉口的情況。將雨水孔設置在縱坡指向交叉口道路一側的人行橫道線外，防止雨水流入交叉口內。

4）處于谷線地形上的交叉口，有一條道路縱坡方向背離交叉口而一條指向交叉口的情況。在三條縱坡指向交叉口道路的人行橫道線外側均應設置雨水口。

5）處于斜坡地形上的交叉口，兩條相鄰道路縱坡一條指向交叉口而一條背離交叉口。雨水口設在縱坡指向交叉口道路的人行橫道線外側。

6）處于馬鞍形地形上的交叉口，相對兩條道路縱坡指向交叉口而另兩條指向交叉口的。雨水口設置在縱坡指向交叉口的道路兩側。

（4）兩塊板以上的道路雨水口的布置：有分車綠帶的道路可將雨水口布置在綠化帶內，這樣可減少雨水口的荷載，提高道路施工速度。

3.最低的計算

本文主要介紹的是出現凹豎曲線的情況。

出現凹豎曲線的情況有三種，即：上坡和上坡相連接、下坡和下坡相連接、下坡與上坡相連接。對于前兩種情況，未涉及到道路最低點，對于最后一種情況，設計形成道路最低點，為避免路面積水問題，則考慮設置路面雨水孔。根據道路低點縱斷面變坡點前后縱坡形式的不同，產生以下三種情況，即：前坡＞后坡、前坡＝后坡、前坡小于＜后坡。三種情況如圖所示：

圖1 低點分類圖

有圖可知，上述三種情況會出現道路最低點，然道路最低點位置圖紙中并未提到，設計人員自己計算獲得。

以第一種情況為例，計算道路最低點樁號，如下圖所示：

圖2 邊坡點與道路最低點求截圖

上圖中：T1Z、T2Z表示道路設計縱坡坡向相反的縱斷面路面線，其中凹曲線為圓曲線，O點為圓心。R為半徑，縱坡的變更點設為Z。坡大、坡小分別使用i大和i小表示。由于道路最低點的偏移與相鄰兩坡角的大小有關，即α大表示坡大邊的坡角，α小代表坡小邊的坡角。

由上圖可知，路面的最低點為過圓心O點的垂線與曲線的交點D，

因為，過D點的圓在D點的切線與水平線平行，位于該圓上的點在D點之上，高于D點，得出D點位于坡小的一側。

根據上述推理：P4到Z的水平距離為所求值△L。即D點到P3間的距離。

因為ZT1為豎曲線切線長度，所以：

經計算：

由此可知，最低點的偏移距離與兩個坡面的坡角和豎曲線的半徑R有關。

因為：

，

將其結果代入之前的計算公式，得：

依據CJJ37-90《城市道路設計規范》一般情況下：城市道路最大設計縱坡度為8%，可以認為：

所以得出：

同理可知，當最大設計坡度小于等于8%時：

得出：

經過計算，得知凹豎曲線的道路縱坡變更點斷面至低點斷面的距離有上述兩種情況，同時最低點向道路縱坡小的一側偏移。

3.雨水孔的設計和保養

雨水孔施工時，其井圈高程低于該處路面高程30毫米，順接于附近路面。平箅式雨水口布置時，四周路面坡向雨水口，從雨水口向四周護砌。砌置雨水口的深度應按照支管位置、地質水文、串聯方式、管道交叉等實際情況決定，砌置深度一般不宜超過1米，雨水孔串聯連接時，數量不宜超過3個，安裝時，確保雨水篦正確安裝。

由于設置的雨水口低于路面且具有一定的孔洞。所以，雨水孔處應同時設置防止雜物進入的設施，以保證雨水孔的收水能力。防止灰、土、樹葉及其他垃圾進入。減少人為堵塞的因素出現，及時清理雨水孔內的垃圾?？陕撓诞數氐氖姓块T經常進行聯合整治活動。如遇路面改造維修時，要根據具體改造情況重新調整雨水孔的位置，以保證雨水孔的正常泄水能力，保證道路的正常使用。

4.結論

（1）由于道路路面低點的凹形豎曲線設計，導致實際路面低點與變坡點發生偏移。經計算最低點向縱坡小的一側偏移，得出偏距的長度與兩個坡面的坡角和豎曲線的半徑R有關。

（2）因道路專業在實際實際施工時不提供最低點樁號，導致部分排水設計人員直接將雨水口布置在道路縱坡變更樁位處。導致布置位置偏離，造成局部路面低點積水，影響交通和行車安全。

5.結束語

城市道路雨水口的正確設置，不單單影響城市排水系統功能的正常發揮，更重要的是保證城市的交通與人行安全。經上述計算得出，結合實際情況設置道路雨水孔的位置。綜合考慮各方面因素，保證雨水孔的正常使用。由此對路面的保養和交通的后續影響，保障了經濟利益的提高和道路交通的通暢。

[1] 北京市市政設計研究院.CJJ37-90 城市道路設計規范[S]. 北京: 中國建筑工業出版社, 1990.

[2] 李祥鋒. 城市雨水口設計的探討[J]. 市政技術, 2010(1): 40-42.