平原區(qū)高速公路通道積水處治方法淺析

楊旭光

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計院試驗檢測室)

1 通道積水的原因

根據(jù)對河北省已通車高速公路近年來處治的沿線通道積水問題的調(diào)查分析，通道積水的原因主要有以下幾點:

(1)在建設(shè)期，受占地、縱坡、工程造價等多方因素影響，為滿足通道規(guī)范要求的凈空，部分通道涵底標高低于被交道路路面標高;

(2)通道兩側(cè)排水系統(tǒng)設(shè)置不合理，蒸發(fā)池或蓄水池設(shè)置尺寸偏小和深度不夠;

(3)在后期運營過程中，蒸發(fā)池清淤不及時，淤堵，基本失去使用功能;

(4)因地方道路升級改造，被交道路路面抬高，致使通道涵底標高低于被交路標高;

(5)為提高凈空，通道下挖滿足車輛出行，造成通道涵底標高低于被交路路面標高。

2 通道排水的處治原則

通道排水應(yīng)遵循“防、排、截、堵”相結(jié)合，因地制宜，綜合治理，保證通行安全的大原則。通道排水是整個高速公路排水系統(tǒng)中的一部分，需要綜合考慮并結(jié)合路基路面排水、邊溝、橋梁涵洞、周邊地形等諸多因素進行設(shè)置。設(shè)置過程中需要遵循如下幾個原則。

(1)通道積水主要是地表徑流匯水增大造成的，要防排相結(jié)合，即在防止過多的水進入通道處的同時，將通道的積水排向地勢更為低洼的蒸發(fā)池、蓄水池、滲井或溝渠內(nèi)。

(2)確定通道積水處治的排水等級，通道不能保證完全無積水，只要積水深度滿足車輛或行人通行，確保其保障性通過即可，一定程度上可降低工程難度和造價。

(3)通道匯水一部分來自高速公路路面邊坡匯水和路面水的匯入，為了防止該部分的匯水過多的進入通道。①可對泄水槽進行改造，增加橫向排水溝;②封堵邊溝，防止路基邊坡及路面水進入通道，減少被交道路匯水面積與匯水量，使其流入路基邊溝內(nèi);③排水溝改造，設(shè)置反坡。

(4)對被交路進行改造設(shè)計。被交路設(shè)置反坡，防止過多的水進入通道;設(shè)置擋水墻或阻水墻，防止被交路外地表水過多的匯入。

(5)被交路硬化采用混凝土路面。

3 通道排水方案

根據(jù)近幾年河北省各條高速公路解決通道排水的工程處治方案實例，目前采用的通道排水方案主要有蒸發(fā)池改造、滲井排水、設(shè)置避水平臺、泵站抽水等。方案不同處治效果也不同，施工難度，工程造價，養(yǎng)護難度各有優(yōu)劣。

3.1 蒸發(fā)池改造

蒸發(fā)池一般設(shè)計為漿砌片石矩形圬工體形式，但由于坡面放坡，整個圬工體體積和占地面積很大，蒸發(fā)池實際蓄水量不大，尤其雨季，淤堵現(xiàn)象很常見，大面積清淤困難較大，如增加蒸發(fā)池尺寸又涉及占地問題，漿砌片石蒸發(fā)池實際使用中效果并不很理想。

如何既不涉及占地又能很好的對通道進行排水，根據(jù)近幾年處治經(jīng)驗和效果來看，可將原蒸發(fā)池進行改造，設(shè)置沉淀池+鋼筋混凝土圓形蓄水池形式。沉淀池設(shè)置時應(yīng)考慮及時清淤的便捷性，根據(jù)通道匯水的大小，蓄水池可采用一個和多個混凝土管進行連接。設(shè)置圓形蓄水池應(yīng)考慮安全防護措施，如設(shè)置防護網(wǎng)、欄桿、人行爬梯等安全措施。

3.2 滲井排水

在我國北方平原區(qū)高速公路中越來越多地采用滲井方案進行排水，其主要適用于低路基和下挖通道。滲井排水就是將地面水經(jīng)過集水井、沉淀池將水匯集至大滲井，再通過大滲井里面的小井將水滲透至地下水層。大廣高速衡大段中沿線均采用了滲井方案，根據(jù)近幾年的排水效果來看，使用效果比較理想，但在后期使用過程中，大量滲井的設(shè)置致使清淤工作量比較大，養(yǎng)護難度增加，費用較高。

3.3 設(shè)置避水平臺

對于受地形、地物、占地等多方限制，雖采取了一定的排水設(shè)施，但仍不能很好解決的，且行人有通行要求，繞行距離比較遠的，可采用設(shè)置避水平臺，即靠近通道側(cè)設(shè)置高于被交路標高的人行平臺，保證行人和非機動車輛的通行，平臺寬度可根據(jù)通道寬度設(shè)置，設(shè)置寬度一般1.5m左右，對于高度較高的應(yīng)設(shè)置防護欄桿，防止車輛及行人的跌落。設(shè)置避水平臺雖然看似工程方案比較簡單，但能很好的解決當?shù)鼐用癯鲂行枰?/p>

3.4 設(shè)置水泵抽水

將通道周圍的水匯集后，用水泵將其抽出。該方法常用于市政排水，由于該方法需要電源和抽水設(shè)備，并且需要對抽水設(shè)施進行長期維護，相對于高速公路來說，造價高，養(yǎng)護難度大。高速公路很少使用，水泵抽水只能作為一種應(yīng)急措施，難以廣泛應(yīng)用。

4 工程實例

以石安高速公路K267+769通道排水為例，對工程實際中通道排水方案進行了綜合運用。該通道為單跨8m小橋，位于石家莊北互通北，該通道為滹沱河采沙場和垃圾運送的主要通道之一，交通量較大，且多為重型車輛。

4.1 病害情況

(1)路面破損嚴重，由于超載、超重型車輛的重復(fù)碾壓，路線縱坡較大、路面破損嚴重。

(2)該通道地勢低洼，為典型的下挖型通道，雨季通道內(nèi)積水深度達2m，通道左側(cè)設(shè)置兩個蒸發(fā)池，右側(cè)由于地形受限未設(shè)置蒸發(fā)池，原有的蒸發(fā)池功能喪失，即使清淤后，蓄水能力亦不能滿足蓄水要求。嚴重的影響了車輛的通行，對結(jié)構(gòu)安全造成了不利影響。

4.2 排水處治方案

(1)被交路。

將損壞的被交路水泥混凝土面板進行鑿除，重新鋪筑28cmC40水泥混凝土面層+18cm貧混凝土基層;在被交路頂部設(shè)置反坡，防止其他區(qū)域匯水進入通道內(nèi)。

(2)排水處治。

①為了不增加占地，增加蓄水能力，在占地范圍內(nèi)將蒸發(fā)池進行改造，設(shè)置沉淀池+鋼筋混凝土圓形蓄水池，蓄水池直徑8m、深18m，之間用直徑1m的鋼筋混凝土管進行連接。

②邊坡泄水槽進行改造，封堵邊溝，防止路面水和邊坡水排入通道。

通過近幾年雨季的使用情況來看，通道無明顯積水現(xiàn)象，通行順暢，是較為成功的排水處治方案。

5 結(jié)論

對河北省通道積水問題的解決方案進行了較為詳盡的論述，各種排水方案由于受地形地物等多方限制，各個通道積水原因及處置方案也不盡相同。設(shè)計階段，建議盡可能多的采用上跨式分離立交形式;對于受占地造價制約的，通道排水系統(tǒng)設(shè)置盡可能的完善，蒸發(fā)池或蓄水池蓄水能力預(yù)留一定的儲備值。對于已經(jīng)通車和使用中的通道，排水處置要“防、排、截、堵”相結(jié)合，因地制宜，綜合治理。

[1] 由偉鋒.高速公路下挖通道排水設(shè)施對比分析[J].交通世界，2012，(21):140-141.

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