下穿式立交桥雨水系统设计.doc

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1、下穿式立交桥雨水系统设计摘要：对下穿式立交桥(下立交)雨水系统的组成与特点进行了介绍，结合设计经验对下立交雨水系统设计中的几个相关问题进行了探讨，并列举了设计实例。关键词：下立交雨水排水系统雨水系统　　随着国民经济和城市化建设的不断发展，城市道路的功能得到不断完善，复杂的城市道路网具有越来越多的城市立交桥。立交桥分为上跨式立交和下穿式立交(下立交)两种。据统计，下立交约占我国已建成立交桥的75%以上，而立交桥排水逐渐成为一项专门的排水工程技术，受到有关工程人员的注意。1下立交雨水系统的作用与特点　　下立交雨水系统的作用是在汛期及时地排除下立交中汇集的雨水，维持道路交通的畅通。　　由于下立

2、交两侧引道纵坡一般都较大，具有降雨时聚水较快的特点，若排除不及时就会威胁行车行人安全，以致中断道路交通，而众多下立交一般又位于城市道路系统的咽喉部位，一旦交通中断往往影响很大，所以对其排水要求高于一般的雨水系统。2雨水系统组成　　雨水系统由雨水收集系统和雨水泵站组成。其作用是收集集水范围内的雨水至集水池。由于下立交引道坡度较大(通常在2%～3.5%之间)，造成雨水的地面径流流速较大，接近甚至超过管道排放的流速，在引道上设置雨水井效果并不理想，所以一般采取在下立交最低处设置多篦集水井来收集雨水，就近进入泵站集水池。多篦水井的个数是雨水设计流量与单个集水井容纳流量的比值，并考虑1.2～1.5

3、的堵塞系数。　　雨水泵站的作用是及时排除收集的雨水，相对于城市雨水泵站，下立交雨水泵站属于小型泵站。近几年的设计与运行经验表明，利用潜水泵的下立交排水泵站在实践中取得的效果较好，这是由潜水泵及潜水泵站的优点所决定的，其优点为：①工程投资省，一般可节省40%～60%，工期可以缩短1/2～2/3；②安装维护方便，可临时安装；③运行安全可靠，辅助设备少，降低了故障率；④运行条件大为改善，泵房与控制室分开，振动、噪声小；⑤自动化程度高，潜水泵机组启动程序简单，操作程序简化；⑥简化泵房结构。3设计中应注意的问题　　下立交雨水系统设计与城市雨水系统的设计原理相同，但有其特殊性。33.1设计标准与规模

4、　　雨水系统的设计标准，特别是泵站的设计规模与标准决定整个系统的投资和功能的发挥。根据《室外排水设计规范》(GBJ14—8)中的规定，重要干道、地区或短期积水即能引起严重后果的地区，重现期一般选用2～5年，并根据暴雨强度公式和雨水流量公式推求雨水设计流量。与城市雨水系统不同的是，下立交引道坡度较大，集水较快，并考虑立交的重要程度，应适当提高下立交排水的设计重现期，一般采用3年或3年以上。3.2雨水泵站集水池容积及流态　　对潜水泵站而言，集水池即泵室，由于潜水泵间距较小，因此集水池大小决定着泵站大小和工程造价，合理地确定集水池的大小显得尤为重要。集水池有效容积一般按《室外排水设计规范》和设

5、计手册中规定的不应小于最大一台泵5min的出水流量计算，这是基于人工操作所需启动时间而要求的，随着水泵技术、自控技术的进步，集水池的容积可以减小［1］。　　集水池雨水流态会对泵的运行产生影响，由于与雨水收集系统集水井直接相连，暴雨时流速较快的雨水径流集水井直接进入集水池会形成回流、湍流，从而恶化水泵进水条件，导致水泵效率下降，应采取导流等措施改进雨水流态以助于泵站的正常运行，可采取的措施有：设置导流板或导流墩、压水板或挡水板等。3.3水泵的控制与安装　　下立交雨水系统泵站宜采用潜水泵，其设计流量在自动控制时应按设计秒流量确定，人工控制时应按最大小时流量确定，水泵数量应不少于2台，以保证有

6、1台备用泵。　　水泵的控制手段与能否及时排除雨水密切相关。自动控制不仅有助于及时排水，还直接影响集水池的大小，可减小集水池容积，因此下立交排水宜充分利用潜水泵易于实现自动控制的优点，采用报警水位双泵启动方式控制，即高水位(小雨)时启动1台水泵，超高水位(大雨)时再启动1台水泵并报警。值得注意的是，使用潜水泵时最低水位不应低于电动机露出液面部分的一半高度。　　潜水泵的安装，有悬吊式、斜拉式、自由移动式、轨道式自动耦合安装等形式。目前，小型雨水泵站中潜水泵多采用轨道式自动耦合安装，安装、检修时不需进入集水池，便于维护管理。4设计实例　　上海浦东新区行政文化中心的政环路是一条环绕行政文化中心广

7、场的马蹄形干道，该路与浦东世纪大道有东西两处交叉，在东处设计了下穿式立交桥。该设计中，立交最低处在地下水位以上0.5m，故未考虑排除地下水。下立交雨水经泵站提升后进入压力窖井，再纳入市政雨水管道。　　泵站为半地下式，下部为集水池，上部为管理与生活设施。雨水收集采取在非机动车道最低处和暗埋段最低处设置横截沟，收集后由在非机动车道横截沟的最低处设置的200mm管道将雨水引到在立交暗埋段最低处设置的横截沟，汇集后进入泵站集水池。横截沟上敷