缓冲净化池和溢流式雨水口在市政道路中的研究与应用.pdf

建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 18 期 2023 年 9 月Vol.54 No.18 Sep.20232197目前，市政道路雨水多采取直接排入雨水口进入缓冲净化池和溢流式雨水口在市政道路中的 研究与应用方文献，陈伯元（中建二局第三建筑工程有限公司，100070，北京）摘要：雄安新区某市政道路工程建设时，将缓冲净化池和溢流式雨水口设计在市政道路中非机动车车道隔离带内，每隔 40 m 布置一处，通过研究分析缓冲净化池和溢流式雨水口的排水能力、缓冲效果、净化功能以及具体的应用方法，为同类工程提供借鉴经验。关键词：缓冲净化池；溢流式雨水口；排水能力；缓冲效果；净化功能中图分类号：TU 74 文献标志码：B 文章编号：1000-4726(2023)18-2197-03reseArch And ApplicAtion of buffer purificAtion tAnk And overflow gutter inlet in municipAl roAdsFANG Wen-xian,CHEN Bo-yuan(The Third Construction Engineering Company LTD.of China Construction Second Engineering Bureau,100070,Beijing,China)Abstract:A municipal road project in Xiongan New Area,where a buffer purification tank and overflow rainwater inlet are located within the mechanical and non mechanical isolation zone,is arranged every 40 m.This paper mainly studies and analyzes the drainage capacity,buffering effect,purification function and specific application methods of buffer purification pool and overflow inlet to provide reference experience for similar projects.keywords:buffer purification pool;overflow inlet;drainage capacity;buffer effect;purification function收稿日期：20230725基金项目：线性市政综合管廊道路工程快建技术综合探讨与研究（CSCEC2b3c2022ZC233）作者简介：方文献（1996），男，河南南阳人，工程师，硕士，e-mail:.排水系统，最后统一净化处理后排放。而道路雨水中常混有泥沙，泥沙长期大量积累在排水管道或雨水 检查井内易堵塞排水管道形成安全隐患。通过研究 缓冲净化池与溢流式雨水在市政道路中的应用，对 降低雨水系统维护的安全风险具有重要意义。渗入混凝土中和水化产物发生反应，生成具有膨胀性的腐蚀化合物，在混凝土内部发生膨胀，当其内应力超过混凝土的抗拉强度时，就使混凝土产生开裂、剥落等现象，从而使混凝土粘接性能丧失而发生破坏，并降低混凝土构筑物使用寿命。该方案通过降低可侵入混凝土中硫酸根离子浓度并细化毛细孔的孔径，抑制氢氧化钙从水泥石中析出的速度，达到延缓石膏和钙矾石晶体生成，抑制其 膨胀破坏，进而延缓混凝土硫酸盐侵蚀破坏速度，提高混凝土结构耐久性。针对混凝土拌和用水、外加剂等各种原材料，定时检测硫酸根、氯根离子含量，在混凝土构件覆土前增加土工织物隔离，避免采用提高水泥含量混凝土毛细作用加剧混凝土腐蚀的问题。4 结束语通过新疆某道路工程实例对戈壁滩的土壤环境及水文条件提前勘探出水流汇集处。针对易产生汇水 冲刷的路段采用导流坝倒流方案。目前已施工的导流坝对于瞬时大流量汇水防冲刷效果较好，施工路段未发现水毁路段，为我国西部 戈壁滩公路养护与检修节约成本。同时新型坡面混凝土不局限于导流坝单一工程，对于屋面、沟渠等需要 混凝土坡面施工的工程都可以应用。参考文献1 公路路基施工技术规范:JTG/T 36102019S.2 工业建筑防腐蚀设计标准:GB/T 500462018S.建 筑 技 术第 54 卷第 18 期21981 工程概况雄安新区市政主干路长 7 km，宽 44 m，排水 管网敷设于非机动车道下。缓冲净化池和溢流式 雨水口在市政道路中位于机非隔离带内，每隔 40 m布置一处。溢流式雨水口居中，两个缓冲净化池位于溢流式雨水口两侧，并分别通过盲管与溢流式雨水口 连接。雨水检查井与溢流式雨水口之间通过雨水 连接管连接（图 1）。1.5%1.5%1.5%雨水井雨水连管缓冲净化池溢流式雨水口人行道 设施带非机动车道机非隔离带动车道中央隔离带图 1 缓冲净化池与溢流式雨水口整体布局示意1.1 缓冲净化池的工作原理缓冲净化池由混凝土预制构件框架、不锈钢 截污挂篮、级配碎石及两条排水盲管构成（图 2）。当初期雨水经过开孔路缘石进入缓冲净化池后，净化池内的级配碎石对初期雨水进行减速和净化后，通过排水盲沟进入溢流式雨水口。盲管管口包裹的镀锌铁丝网可有效防止较大粒径的泥沙进入溢流式雨水口。不锈钢截污篮可将 级配碎石整体移出混凝土预制构件框架，从而清洗掉级配碎石净化路面雨水所存留的泥沙。1.2 溢流式雨水口的工作原理溢流式雨水口由含截污挂篮的平箅式雨水口、开孔侧石、挡水石、耐水绿植、鹅卵石及连接缓冲 净化池的顺水坡组成（图 3）。开孔侧石和挡水石形成闭合系统，保证雨水 全部汇集于此范围内，缓冲净化池标高低于路面标高2 cm，雨水箅子标高低于缓冲净化池标高 3 cm，耐水绿植标高略低于雨水箅子标高。正常降雨量时，雨水会先通过缓冲净化池减速、净化后进入盲管，排入溢流式雨水口中。遇到暴雨时，不能及时排入缓冲净化池内的雨水，少部分雨水会沿着顺水坡流入雨水箅子，经截污挂篮过滤后进入雨水口；大部分雨水会流入耐水绿植的绿地内，经 耐水绿植和鹅卵石净化和减速后，低于雨水箅子标高不锈钢截污篮开孔侧石级配碎石缓冲净化池C30 素混凝土预制构件框架1122（a）级配碎石顶面级配碎石C30 素混凝土预制构件框架开孔侧石1.5%非机动车道不锈钢截污挂篮缓冲净化池缓冲净化池 PVC 盲管接入管口包裹镀锌铁丝网（b）级配碎石顶面级配碎石C30 素混凝土预制构件框架盲管预留孔（c）图 2 缓冲净化池示意（a）平面示意；（b）11 剖面示意；（c）22 剖面示意的雨水用于绿植生长所需的水分，高于雨水箅子标高的雨水流入雨水箅子内，经截污挂篮过滤后，进入 排水系统。2 缓冲净化池和溢流式雨水口排水能力计算2.1 综合径流系数计算汇水范围内的综合径流系，按照公式（1）计算。z=Fii/F （1）式中：z为综合径流系数；F为汇水面积（hm2）；Fi为地块汇水面积（m2）；i为垫面的径流系数。2023 年 9 月2199方文献，等：缓冲净化池和溢流式雨水口在市政道路中的研究与应用开孔侧石机动车道非机动车道开孔侧石挡水石鹅卵石侧分带缓冲净化池缓冲净化池缓冲净化池盲管 PVC耐水绿植溢流式雨水口1.5%1.5%（a）道路路面结构开孔侧石不锈钢截污篮雨水篦子瓷砖C20 素混凝土开孔侧石补干硬砂浆雨水连管接拟建检查井缓冲净化池内填级配碎石级配碎石顶面级配碎石C30 素混凝土预制构件框架（b）图 3 缓冲净化池和溢流式雨水口（a）平面示意；（b）剖面示意不同汇水面径流系数见表 1，综合系数见表 2。表 1 不同汇水面径流系数汇水面种类雨量径流系数 zc流量径流系数 zm沥青路面0.800.900.850.95大块石等铺砌路面0.500.600.550.65级配碎石路面0.400.400.50干砌砖石或碎石路面0.400.350.40绿地0.150.100.20水面1.001.00透水铺装地面0.080.450.080.45表 2 综合系数名称宽度/m雨量径流系数 zc中央隔离带30透水铺装60.40沥青路面270.90侧分带50.15树池30合计0.622.2 产流量计算（1）雄安新区暴雨强度计算参考公式（2）。q=6 493.4（1+0.685lgp）（t+26.73）0.93 （2）式中：q 为设计暴雨强度（l/shm2）；p 为设计 暴雨重现期（年）；t为降雨历时（min），t=t1+t2，其中，t1为地面集水时间（min），t2为管道内雨水流行 时间（min）。（2）雨水流量计算如公式（3）所示。Q=qF （3）式中：Q 为雨水设计流量（l/s）；q 为设计暴雨强度（l/shm2）；为地面综合径流系数；F 为汇水面积（hm2）。（3）主要技术参数。雄安新区降雨重现期 p 为5 年一遇，雨水口间距按 40 m，地面集水时间 1.7 min。经计算，雨水设计流量 46.6 L/s，雨水口和雨水连管的流量值为水落管渠设计重现期计算流量的 1.5 倍，雨水口的设计流量 69.9 L/s，每侧机非隔离带设置 2座缓冲净化池和 1 座溢流式雨水口，每座过水流量 为 35 L/s。2.3 开孔侧石计算开孔侧石计算参考公式（4）。Q=A2gh （4）式中：Q为过流量（m/s）；为流量系数，取0.70；A 为孔口面积（m2）；h 为孔口高度（m）。开孔侧石按机动车道侧流量计算，雨水设计流量20.8 L/S，主干路侧石开孔 658 cm2，经计算，过流能力为 45.6 L/s，满足要求。3 结束语结合工程实例对缓冲净化池与溢流式雨水在市政道路中的应用开展了研究，发现工程中缓冲净化池和溢流式雨水口不仅将道路雨水及时排入排水系统，而且可有效降低雨水的流速，清除初期雨水中的泥沙，并提升了市政道路的景观美感，对降低雨水系统维护的安全风险具有重要意义。参考文献1 谢冰冰.某市政道路海绵城市工程的设计分析 J.福建建设科技,2020(6):110112.2 张杨.海绵技术在城市市政工程建设中的应用 J.中国新技术新品,2021(15):111113.3 齐萱.海绵城市理念在市政道路设计中的运用 J.工程技术研究,2021,6(2):208209.4 杨佳梁.在海绵城市市政道路建设中透水路面的应用 J.科技创新导报,2022,19(5):3.5 常金龙.基于海绵城市技术的城市设计研究 J.科技创新导报,2020,17(14):149150.6 徐国锋,张雪.雨污混接系统调蓄池的设计及运行控制要点 J.城市道桥与防洪,2018(7):171174.