留意过广场、商业街排水系统的人大概都注意到了:地面上一条细细的缝隙,雨水顺着缝隙就流走了,地面找坡做的好的话,下大雨也没有积水,看不到铁箅子,干干净净。

这就是线性排水沟——也叫缝隙式排水沟,沿地面连续布置,雨水沿线收集,不像传统雨水口那样隔几十米一个"点",沿线收集雨水效率要高出很多。于是有人就很快想到一个问题:市政道路上的雨水口,每隔25~50m才一个,收水有盲区,雨水需要沿路面流一段时间才能通过雨水口进入市政雨水系统,暴雨时路边积水成片。如果把线性排水沟用在市政道路上,替代间隔布置的雨水口,收水效果会不会更好?甚至,干脆把雨水口做成沿道路的连续边沟行不行?
一、先搞清楚:两种排水方式的本质区别
传统点式雨水收集系统(雨水口+连接管)
路面雨水沿道路横坡和纵坡汇流到路边,每隔25~50m设一个雨水口收集,雨水口通过连接管接入地下雨水干管。收水效率:离散点式收水,两个雨水口之间是"盲区",地面雨水需要有一定的地面径流时间才能进入收集系统管道埋深:深,因为每个雨水口都要接连接管再汇入干管,管道需要有一定的覆土
线性排水(连续排水沟+每隔一段接出管)
沿路边铺设连续排水沟,雨水沿线收集,每隔一定距离设一个集水井或排出管接入地下管网。收水效率:连续线式收水,没有盲区,雨水就近进入排水系统管道埋深:浅,排水沟自身有纵向坡度,可以较浅布设,接出管深埋即可施工:沿线开挖、开挖量大,但沟体多为预制成品,安装快
二、线性排水沟优势确实不少
1. 收水无盲区,这是最大的优势
传统雨水口25~50m一个,两个雨水口之间的路面雨水要沿着横坡和纵坡"跑"几十米才能找到入口,暴雨时路面容易形成了积水带。线性排水沟是沿线连续收水,路面雨水只要流到路边就能进入排水沟,不存在"找不着入口"的问题。从收水效率来说,线性排水确实优于点式雨水口。
2. 找坡简化,地面设计更灵活
传统点式排水要求路面同时向纵坡和横坡方向找坡,坡向每个雨水口。这对路面纵坡较平的路段来说是个难题——坡度小了水不往雨水口流,所以要求路面纵坡小于0.3%时需要加密雨水口的设计。线性排水沟只需要路面向一侧横坡找坡,雨水沿道路横坡直接汇入排水沟,道路纵坡小也没关系。
3. 开挖浅,施工快
传统雨水口需要连接管从路边接到道路中心的干管,连接管要穿到干管深度,埋深往往一米多,沟槽开挖深度大,施工周期长。尤其在老城区改造中,不仅经常和其他管线打架,甚至还不具备施工的条件。线性排水沟自身只有10~30cm深,接出管间隔布置,从沟底接入最近的检查井或干管,甚至空间受限时可以当做边沟直接接到下游雨水口,沟槽开挖深度和管线冲突大幅减少。成品排水沟生产工艺成熟,可一体化直接安装使用,施工快捷高效。
4. 景观好
缝隙式盖板和路面齐平,视觉上几乎看不到排水设施的存在。城市核心区、景观道路对美观要求高的路段,线性排水沟有天然优势。而且不存在路边雨水口对行车的影响。
三、但用在市政道路车行道上也有弊端
广场和道路的工况完全不同,广场上走的都是行人和偶尔的维护车辆,道路上是成千上万辆车反复碾压。把线性排水沟从广场搬到车行道,要过几道硬关:
1. 承载和耐久——最硬的一道关
车行道上的排水沟盖板,要承受从轿车到重卡的各种荷载反复碾压。虽说线性排水沟的承载等级按EN 1433标准,从A15到F900的产品都有厂家生产,但承载等级越高的成品排水沟,价格越贵,同样路段长度,线性排水沟的造价可能是传统雨水口系统的2~4倍。而且,承载等级高不等于耐久性好。线性排水沟盖板在反复车辆碾压下,紧固件松动、盖板翘起的问题与下穿通道横截沟类似——线性排水沟长度更长,这个问题更难控制。
2. 沟体沉降——长线形设施的通病
传统雨水口是独立节点,每个雨水口独立建设,与路基衔接处重点加强处理就行。线性排水沟是连续几十米甚至上百米的线形结构,一旦基础处理不到位,沟体不均匀沉降,盖板就会错台、翘起、碎裂,对地基不均匀沉降的不良反应更加强烈。
3. 淤积维护——线形结构更依赖清淤
路面径流携带的泥沙进入线性排水沟后,会在沟底沉积。传统雨水口有沉泥槽,清淤时一个点一个点搞。线性排水沟几十米长的沟底都会淤积,清淤工作量更大,如果清不到位,排水能力急剧下降。尤其是通长设置的排水沟纵坡较小或者出现反坡的时候,积水问题更突出,不能有效输送收集雨水时,也容易出现地面积水。而且也有地方缝隙式排水沟维护人员反映,垃圾、石子卡进收水缝隙后只能依靠人工手扣出来,否则影响收水效果,维护难度更大。
4. 寒冷地区冻胀——缝隙式盖板的弱点
北方冬季,进入排水沟的融雪水在沟内结冰,可能导致沟体冻胀变形、结构松动。缝隙式盖板的缝隙被冰撑开后,春季融冰时盖板可能无法复位,甚至影响路面结构稳定性,形成行车安全隐患,缩短路面使用寿命。
四、那把雨水口直接做成沿道路的连续边沟行不行?
这个想法更大胆——不做点式雨水口,也不做线性排水沟,直接沿路边做一条连续的排水边沟,雨水沿边沟纵向汇流到低点,再集中排走,这样可以又利用排水沟高效收集雨水的优势,又能避免线性排水沟维护清掏难度大的缺点。公路普遍采用路边连续边沟排水:路面雨水沿横坡流入路侧边沟,边沟纵向收集后每隔一段排入涵洞或自然沟渠。边沟形式有梯形、矩形、三角形和浅碟形。但公路和城市道路是两个完全不同的系统。城市道路做连续边沟,最大的障碍是空间和安全:盖板沟占用车道空间:传统雨水口就是一个点状构筑物,对车行道车辆影响小,而通长的边沟直接导致车道宽度减小,可以参考下穿通道交通组织就明白了安全隐患:市政道路与公路不同,行人、非机动车比公路大太多,容易出现行人踩空、卡入盖板或滑入明沟景观效果:再者就是市政道路对城市景观影响较大,因此景观要求高,公路则多在城市中心以外区域,景观要求不高,道路两侧的边沟严重影响城市美观。线性排水沟在广场上好用,是因为广场的工况简单——荷载小、空间大、维护方便、没有高速车辆。到了市政道路上,工况完全变了——荷载大、空间紧、管线密、安全要求高。在技术不断革新的时代,我们可以更大范围的接受各种创新,对于线性排水沟在市政道路上的应用其实也是可以进一步研究,有合适的条件了可以作为一个课题选取试验段,积累工程经验和维护体系后,有更成熟的技术逐步往市政道路推广。