鄭雨佳

（天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院賽英工程建設(shè)咨詢(xún)管理有限公司，天津市 300191）

0 引言

雨水口是排水管道收集雨水的主要構(gòu)筑物，道路路面上的雨水首先經(jīng)雨水口通過(guò)連接管流入雨水管道中。雨水口井箅的形式有多種，除現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的平箅式、立箅式外，最近還出現(xiàn)了一種新型的預(yù)制U型槽線(xiàn)性雨水口。設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)使用地段的性質(zhì)、重要性等因素綜合考慮選取，從而滿(mǎn)足外形和使用功能的要求。

1 工程概況

天津港東疆港區(qū)位于天津港港區(qū)陸域的東北部，隨著東疆港區(qū)的建設(shè)，道路

兩側(cè)為東疆保稅港區(qū)的倉(cāng)儲(chǔ)、物流等服務(wù)企業(yè)。排水系統(tǒng)是港區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分之一，針對(duì)雨水口的設(shè)計(jì)方案，本文以東疆港區(qū)歐洲路為例進(jìn)行說(shuō)明。此道路規(guī)劃紅線(xiàn)寬度為50 m，道路實(shí)施寬度為37 m，道路橫斷面（自西向東）為：4 m人行道+30 m機(jī)動(dòng)車(chē)道+3 m人行道，道路斷面形式見(jiàn)圖1。

圖1 歐洲路橫斷面圖（單位：m）

2 雨水口的選定過(guò)程

2.1 設(shè)計(jì)要求

天津東疆保稅港區(qū)為天津?yàn)I海新區(qū)重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,其中雨水的收集和排放問(wèn)題越來(lái)越受到港區(qū)業(yè)主的重視。港區(qū)內(nèi)道路作為倉(cāng)儲(chǔ)、物流的交通樞紐要道，路面雨水能不能及時(shí)排出將影響行車(chē)安全及路面結(jié)構(gòu)的耐久性。雨水口的結(jié)構(gòu)形式首先必須滿(mǎn)足泄水要求，另外還要整體美觀，同時(shí)作為港區(qū)道路，還需承載重載車(chē)輛的碾壓。

2.2 計(jì)算排入雨水口水量

根據(jù)該工程道路斷面，設(shè)計(jì)在其道路兩側(cè)側(cè)石下各設(shè)置一排雨水口，間距約35 m，通過(guò)水力計(jì)算來(lái)確定排入雨水口的水量，計(jì)算水量只收路面雨水，道路兩側(cè)地塊雨水通過(guò)預(yù)留管道排入雨水主干管。

（1）依據(jù)天津市暴雨強(qiáng)度公式：

根據(jù)天津市地區(qū)性質(zhì)，此道路為城市主干路，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P按1 a選取。降雨歷時(shí)t=t1+mt2，t1為地面集水時(shí)間，視距離長(zhǎng)短、地形坡度和地面鋪蓋情況而定，一般取5～15 min，該工程按5 min選??；對(duì)于雨水口，管道內(nèi)雨水流行時(shí)間t2=0；m為折減系數(shù)，暗管折減系數(shù)m=2。經(jīng)計(jì)算得出q=278 L/(s·hm2)。

（2）根據(jù)雨水流量公式：Q=qΨF

經(jīng)上述計(jì)算暴雨強(qiáng)度 q=278 L/（s·hm2），Ψ 徑流系數(shù)的大小與鋪蓋面類(lèi)型有關(guān)，瀝青路面為0.95，干砌磚石路面為0.4。依據(jù)上述歐洲路橫斷面圖，經(jīng)加權(quán)平均得出 Ψ=（0.95×30+0.4×7）/37=0.85。西側(cè)半幅路寬度19 m，匯水面積F=19×35（雨水口間距 35 m）=665（m2）=0.066 5（hm2），東側(cè)半幅路寬度18 m，匯水面積F=18×35=630(m2)=0.063（hm2），經(jīng)計(jì)算得出Q西=278×0.85×0.066 5=15.7（L/s），Q東=278×0.85×0.063=14.9（L/s）。

2.3 雨水口形式比選

該工程對(duì)幾種不同型式的雨水口進(jìn)行了比較，以確定最優(yōu)化、最經(jīng)濟(jì)、最符合東疆港實(shí)際情況的雨水口。

（1）大型平箅式雨水口，單箅尺寸為750 mm×450 mm，泄水能力約為Q=20 L/s，考慮到雜物的阻塞作用，雨水口實(shí)際泄水能力應(yīng)乘以0.5～0.7的系數(shù)。由于東疆港區(qū)的道路周邊多為倉(cāng)儲(chǔ)、物流等服務(wù)企業(yè)，人流較為稀少，綜合環(huán)境相對(duì)整潔，故本例中折減系數(shù)按0.7選取，則大型平箅式雨水口的實(shí)際泄水能力為14 L/s。此種雨水口的泄水能力與該工程計(jì)算的排入雨水口水量相比相對(duì)偏小。由于此種井箅布設(shè)在路面上，其寬度會(huì)超越路緣帶，致使通行車(chē)輛會(huì)碾壓在井箅上，從而影響行車(chē)舒適度。同時(shí)，東疆港區(qū)交通組成中重載車(chē)輛占絕大多數(shù)，長(zhǎng)時(shí)間對(duì)井箅碾壓，將會(huì)降低其使用壽命。但大型平箅式雨水口，養(yǎng)護(hù)管理較方便，整體造價(jià)較低，見(jiàn)圖2。

圖2 大型平箅式雨水口

（2）立箅式雨水口，單箅尺寸為680mm×200 mm，泄水能力約為Q=15 L/s，乘以折減系數(shù)后，實(shí)際泄水能力為10.5 L/s。如保證路面泄水通暢需設(shè)雙立箅雨水口。普通雙立箅雨水口均采用鑄鐵井箅，由于該工程道路側(cè)石均采用花崗巖石材，黑色鑄鐵井箅鑲嵌在白玉色石材側(cè)石上，使道路側(cè)石失去了連貫性，從而影響了道路的美觀性。如想提高雙立箅雨水口在道路上的美觀性，需將鑄鐵井箅替換為與側(cè)石一致的石材井箅，但雙立箅石材井箅的尺寸與雨水口井室尺寸配合切割較困難，施工工藝復(fù)雜，會(huì)加大施工難度，施工工期將會(huì)延長(zhǎng)，從而使工程造價(jià)相應(yīng)增加。然而，立箅式雨水口養(yǎng)護(hù)管理較方便，整體造價(jià)較低，見(jiàn)圖3。

圖3 立箅式雨水口

（3）預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口，是最近出現(xiàn)的一種新型的雨水口形式，井箅尺寸為1 000 mm×210 mm，泄水量約為23 L/s，乘以折減系數(shù)后，實(shí)際泄水能力為16.1 L/s，此種雨水口的泄水能力滿(mǎn)足了該工程計(jì)算的排入雨水口水量，泄水能力較為突出。此種鑄鐵井箅鑲嵌在道路邊緣的路面上，與黑灰色瀝青路面混為一體，不影響花崗巖道路側(cè)石的連貫性，且把側(cè)石映襯得更加潔白如玉，其在滿(mǎn)足泄水能力的情況下，使道路整體的美觀性提高。同時(shí)，此種井箅尺寸狹長(zhǎng)，布設(shè)在路緣帶內(nèi)，避免過(guò)往車(chē)輛的碾壓，延長(zhǎng)了使用壽命。在施工方面，由于U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口為預(yù)制混凝土構(gòu)件拼裝而成，故施工簡(jiǎn)單快捷，可提高勞動(dòng)效率，從而縮短工期，見(jiàn)圖4～圖7。

圖4 預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口

圖5 預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口平面圖（單位：mm）

圖6 預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口1-1剖面圖（單位：mm）

圖7 預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口2-2剖面圖（單位：mm）

圖8 U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口縱向串聯(lián)雨水支管圖（單位：mm）

從泄水能力來(lái)看，大型平箅式雨水口要強(qiáng)于立箅式雨水口，預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口更優(yōu)于大型平箅式雨水口。從整體美觀性來(lái)看，大型平箅式雨水口與預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口井箅均沒(méi)有破壞道路側(cè)石的連貫性，但考慮到港區(qū)道路需滿(mǎn)足承載重載車(chē)輛的碾壓，預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口井箅可布設(shè)在路緣帶內(nèi)，避免過(guò)往車(chē)輛的碾壓，較大型平箅式雨水口使用壽命更長(zhǎng)，同時(shí)U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口為預(yù)制混凝土構(gòu)件拼裝而成，故施工簡(jiǎn)單快捷，可提高勞動(dòng)效率，整體性?xún)r(jià)比較強(qiáng)。

綜合比較后，預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口較大型平箅式雨水口及立箅式雨水口，整體優(yōu)勢(shì)更為突出，尤其對(duì)于天津港重載交通區(qū)域更為合適。

3 雨水口節(jié)點(diǎn)處理

在設(shè)計(jì)布置雨水口的過(guò)程中，除按35 m井間距控制井位外，還需對(duì)應(yīng)道路低點(diǎn)布置雨水口，一般在符合設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，為減少雨水檢查井的數(shù)量，采用縱向串聯(lián)雨水口的方法，來(lái)保證路面雨水的及時(shí)排放。以上推薦的預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口，因?yàn)槠渚覍挾容^窄，如按原廠(chǎng)家預(yù)制井室施工，則無(wú)法縱向串聯(lián)雨水支管，故設(shè)計(jì)考慮將原井室部分采用磚砌偏溝式單箅雨水口（頁(yè)巖磚砌筑），井口及井箅采用原設(shè)計(jì)U型槽，中間增設(shè)混凝土蓋板連接，如圖8所示。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)東疆港區(qū)道路雨水口設(shè)計(jì)之初的結(jié)構(gòu)形式比選以及后期的實(shí)際應(yīng)用效果，總結(jié)出新型預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口具有以下特點(diǎn)：

（1）泄水能力突出，較一般大型平箅雨水口泄水能力提高15%，同時(shí)此種雨水口具有自由拼裝的靈活性，如布置在地道或廣場(chǎng)，可作為多聯(lián)箅雨水口，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及各種工況的需要。

（2）預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口井箅由球墨鑄鐵鑄造而成，韌性好、抗壓強(qiáng)度高。其外形美觀，可緊密結(jié)合道路與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，提高道路整體景觀效果。因其狹長(zhǎng)的雨水口井箅可布設(shè)在路緣帶內(nèi)，消除現(xiàn)有城市道路雨水口跑、跳、響以及行車(chē)安全隱患的問(wèn)題。

（3）雨水口為預(yù)制混凝土構(gòu)件拼裝而成，施工簡(jiǎn)單快捷，并且占地小，土方工程量少，可節(jié)約投資縮短工期。在施工上具有快捷、高效、性?xún)r(jià)比優(yōu)良的特點(diǎn)。

目前，東疆港區(qū)已竣工通車(chē)的美洲路、亞洲路及歐洲路南部一期等均采用的預(yù)制U型槽（II型）線(xiàn)性雨水口，使用效果較好，得到業(yè)主的一致認(rèn)可與好評(píng)。目前，此種雨水口屬于新型產(chǎn)品的推廣階段，需注意后期的維護(hù)管理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需及時(shí)改進(jìn)。

[1]GB 50014-2006，室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.市政排水管道工程及附屬設(shè)施（國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集）06MS201-8[M].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2007.

[3]陳利平.中心廣場(chǎng)雨水口結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)比選[J].中國(guó)市政工程,2007(2):84-85.

[4]趙國(guó)平,沈海東.淺談天津市區(qū)道路收水井形式及間距的選擇[J].科技信息,2010(20):673.