道路凹形竖曲线处雨水口布置

张学娇

摘要：设置城市道路的雨水口，主要目的是收集路面雨水，及时的将雨水排入管道内。路面低点处通常必须设置雨水口。一般情况下设计人原将雨水口直接设置在道路纵坡的变更桩位处。当道路在反坡相连，并伴随凹形竖曲线的前提下，则更需要对雨水口进行设计。因道路的路面低点为凹形竖曲线，考虑到实际的路面最低点不在变坡点处，并且实际低点距变坡点处位置较远。本文通过计算，寻找雨水口的位置。

关键词：凹竖曲线 雨水口 布置方式

中图分类号：TU74文献标识码： A

1.前言

作为城市道路雨水管道的主要设计问题，雨水口的布置和设置有着的设计要求和规范。以常规设计，城市道路的雨水孔考虑最低点设计。道路设计由于增加了凹形竖曲线的原因，导致道路实际最低点断面要偏离变坡点桩。所以具有凹形竖曲线的反坡相连的道路，雨水口的设计需要进一步的计算和测量。本文通过图例计算确定雨水口偏离位置，以便设计正确的雨水孔。

2. 基本常识介绍

2.1雨水口

雨水孔是指系统汇集地表水的管道排水设施，收集雨水的构筑物位置位于雨水管渠或者合流管渠上。组成方式为水箅、井身及支管等。

雨水孔作为雨水系统的组成的基本单元。一般设置于道路和广场草地，也有的雨水孔位于建筑的屋面，首先雨水通过篦子流入雨水口，再通过连接管道导入河流或湖泊。

作为城市雨水的地下入孔，雨水孔是收集雨水的重要设施，将雨水输送到城市的河流和湖泊当中。最为城市雨水的输送通道，雨水孔及时的将城市积水排出。既保证了城市道路的排涝，也为城市水体的补充做贡献。

2.2雨水孔的形式

雨水口型式有平箅式、立式和联合式等。

（1）平箅式雨水口的形式有：缘石平箅式和地面平箅式。缘石平箅式雨水口一般应用于有缘石的道路；地面平箅式则应用于无缘石的路面、广场和低洼地面积水处等。

（2）立式雨水口：分为立孔式、立箅式。这种雨水孔适用于有缘石的道路。立孔式雨水孔适用于易被杂物堵塞的雨水孔。

（3）联合式雨水口作为平箅与立式的结合形式，一般应用于较宽的路面或者是有缘石且径流量较多且伴随杂物处

2.3雨水孔的布置

（1）一般道路雨水口布置原则：首先道路雨水口应布置在道路的最低点或者在道路的汇水点上，随后在无障碍通道的上方、人行横道的上方、公交车车站的上方、沿街建筑出入口上方均应设置雨水口。最后在合适间距的市政道路上设置雨水口。

（2）环行道路雨水口的布置方式：将雨水孔布置在环道周围，保证环道内雨水的及时排出。

（3）交叉口道路的雨水口的布置：

1）处于凸形地形上的交叉口，如果相交的两条道路的纵坡与交叉口背离。交叉口内则不需要设置雨水孔。

2）处于凹形地形上的交叉口，如果相交两条道路的纵坡与交叉口方向相同。应抬高道路交叉口中心点的坐标，防止雨水向交叉口中心汇集，在转角处设置雨水孔。

3）处于分水线地形上的交叉口，对于一条道路纵坡指向交叉口且三条道路的方向背离交叉口的情况。将雨水孔设置在纵坡指向交叉口道路一侧的人行横道线外，防止雨水流入交叉口内。

4）处于谷线地形上的交叉口，有一条道路纵坡方向背离交叉口而一条指向交叉口的情况。在三条纵坡指向交叉口道路的人行横道线外侧均应设置雨水口。

5）处于斜坡地形上的交叉口，两条相邻道路纵坡一条指向交叉口而一条背离交叉口。雨水口设在纵坡指向交叉口道路的人行横道线外侧。

6）处于马鞍形地形上的交叉口，相对两条道路纵坡指向交叉口而另两条指向交叉口的。雨水口设置在纵坡指向交叉口的道路两侧。

（4）两块板以上的道路雨水口的布置：有分车绿带的道路可将雨水口布置在绿化带内，这样可减少雨水口的荷载，提高道路施工速度。

3.最低的计算

本文主要介绍的是出现凹竖曲线的情况。

出现凹竖曲线的情况有三种，即：上坡和上坡相连接、下坡和下坡相连接、下坡与上坡相连接。对于前两种情况，未涉及到道路最低点，对于最后一种情况，设计形成道路最低点，为避免路面积水问题，则考虑设置路面雨水孔。根据道路低点纵断面变坡点前后纵坡形式的不同，产生以下三种情况，即：前坡＞后坡、前坡＝后坡、前坡小于＜后坡。三种情况如图所示：

图1 低点分类图

有图可知，上述三种情况会出现道路最低点，然道路最低点位置图纸中并未提到，设计人员自己计算获得。

以第一种情况为例，计算道路最低点桩号，如下图所示：

图2 边坡点与道路最低点求截图

上图中：T1Z、T2Z表示道路设计纵坡坡向相反的纵断面路面线，其中凹曲线为圆曲线，O点为圆心。R为半径，纵坡的变更点设为Z。坡大、坡小分别使用i大和i小表示。由于道路最低点的偏移与相邻两坡角的大小有关，即α大表示坡大边的坡角，α小代表坡小边的坡角。

由上图可知，路面的最低点为过圆心O点的垂线与曲线的交点D，

因为，过D点的圆在D点的切线与水平线平行，位于该圆上的点在D点之上，高于D点，得出D点位于坡小的一侧。

根据上述推理：P4到Z的水平距离为所求值△L。即D点到P3间的距离。

因为ZT1为竖曲线切线长度，所以：

经计算：

由此可知，最低点的偏移距离与两个坡面的坡角和竖曲线的半径R有关。

因为：

，

将其结果代入之前的计算公式，得：

依据CJJ37-90《城市道路设计规范》一般情况下：城市道路最大设计纵坡度为8%，可以认为：

所以得出：

同理可知，当最大设计坡度小于等于8%时：

得出：

经过计算，得知凹竖曲线的道路纵坡变更点断面至低点断面的距离有上述两种情况，同时最低点向道路纵坡小的一侧偏移。

3.雨水孔的设计和保养

雨水孔施工时，其井圈高程低于该处路面高程30毫米，顺接于附近路面。平箅式雨水口布置时，四周路面坡向雨水口，从雨水口向四周护砌。砌置雨水口的深度应按照支管位置、地质水文、串联方式、管道交叉等实际情况决定，砌置深度一般不宜超过1米，雨水孔串联连接时，数量不宜超过3个，安装时，确保雨水篦正确安装。

由于设置的雨水口低于路面且具有一定的孔洞。所以，雨水孔处应同时设置防止杂物进入的设施，以保证雨水孔的收水能力。防止灰、土、树叶及其他垃圾进入。减少人为堵塞的因素出现，及时清理雨水孔内的垃圾。可联系当地的市政部门经常进行联合整治活动。如遇路面改造维修时，要根据具体改造情况重新调整雨水孔的位置，以保证雨水孔的正常泄水能力，保证道路的正常使用。

4.结论

（1）由于道路路面低点的凹形竖曲线设计，导致实际路面低点与变坡点发生偏移。经计算最低点向纵坡小的一侧偏移，得出偏距的长度与两个坡面的坡角和竖曲线的半径R有关。

（2）因道路专业在实际实际施工时不提供最低点桩号，导致部分排水设计人员直接将雨水口布置在道路纵坡变更桩位处。导致布置位置偏离，造成局部路面低点积水，影响交通和行车安全。

5.结束语

城市道路雨水口的正确设置，不单单影响城市排水系统功能的正常发挥，更重要的是保证城市的交通与人行安全。经上述计算得出，结合实际情况设置道路雨水孔的位置。综合考虑各方面因素，保证雨水孔的正常使用。由此对路面的保养和交通的后续影响，保障了经济利益的提高和道路交通的通畅。

[1] 北京市市政设计研究院.CJJ37-90 城市道路设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1990.

[2] 李祥锋. 城市雨水口设计的探讨[J]. 市政技术, 2010(1): 40-42.