國道109改造工程排水系統設計簡介

鄧衛東

（北京市市政工程設計研究總院有限公司，北京市100082）

國道109改造工程排水系統設計簡介

鄧衛東

（北京市市政工程設計研究總院有限公司，北京市100082）

現介紹國道109改造工程位于北京市境內的“109市區路”和“109山區段”的排水系統設計。其國道109路基、路面排水系統設計主要包含收集系統和處理系統兩部分。所闡述的內容可供同行參考。

國道109；排水系統；設計

1　工程概況

國道109是國家公路網的重要組成部分，起點為北京，終點為西藏拉薩，全長3 922 km，途經北京、河北、山西、內蒙古、寧夏、甘肅、青海和西藏8個省份。本文闡述的工程方案設計范圍為東起北京市西五環路，與城市路網銜接，終點為市界，與河北張涿高速（首都地區環線高速公路西段）相接。其國道109改造工程西五環～西六環段稱“109市區段”，西六環～市界段稱“109山區段”。根據北京市地面水水域功能分類圖，該項設計的國道109線位位于永定河山峽流域內，此區域為二類水體范圍。

國道109（路基、路面）排水系統設計主要包含收集系統和處理系統兩部分。

2　收集系統

2.1收集系統方案確定

依據《公路排水設計規范》（JTG/TD33-2012），水環境強敏感路段排水設計應符合：（1）路面表面水應采取設置縱向、橫向排水系統等措施，集中收集處理；（2）收集路面表面水的集水溝（管）和集中水處理設施應采取防滲措施；（3）路面表面水集中水處理宜采用多功能處理池、人工濕地或干式沉淀池等設施。

一般的公路排水是在道路兩側各設置一條排水邊溝，同時收集路面和路基及兩側邊坡的降水徑流，在經過水環境敏感區的公路路段，其排水邊溝的水在排入涵洞、周邊溝渠、河道等處，設置初期降水處理設施和應急池等，即所謂單系統收集方案。雙系統收集即路面與路基坡面、周邊匯水區域的降水徑流分開收集，路面雨水徑流在排入周邊排水系統前設置初期降水處理設施，路基坡面、周邊匯水區域的降水徑流直接排入周邊排水系統。兩個系統的比較見表1所列。

綜合以上論述，雙系統比較單系統具有很多優點，因此確定采用雙系統收集。

2.2收集系統設計標準

路面降水徑流收集設施（邊溝、管等）設計降雨重現：5 a，徑流系數：0.95；收集道路兩側路界內坡面降水徑流的排水邊溝設計降雨重現期：15 a，徑流系數：0.35。

2.3收集系統的形式

在道路的不同路段，根據其周邊環境、用地條件、地形地勢、路基防護等因地制宜地采用多種形式的收集系統（雙系統）。

在道路兩側用地相對寬松，可采用圖1所示的方式（一），即在路肩兩側設置路面徑流收集邊溝，適當加寬路基寬度。

在道路兩側用地相對緊張，可采用圖2所示的方式（二），即在路肩下設置路面徑流收集管道，不增加路基寬度。

在道路兩側高路基防護的情況下，可采用圖3所示的方式（三），即在路基防護二級平臺設置路面徑流收集邊溝，并不增加路基寬度。

3　處理系統

根據“109山區段”和“109市區段”的不同特點，采用以下三種形式：水生物滲濾池+應急處理池，人工濕地+應急處理池，雨水凈化池（見表2）。

表1　路基、路面收集系統優缺點比較表

圖1　方式（一）示意圖

圖2　方式（二）示意圖

圖3　方式（三）示意圖

表2　處理方案特點及選用一覽表

4　排水系統圖（見圖4）

圖4　路基、路面排水系統圖

路面降水徑流或（危險品）事故泄漏通過路面降水徑流單獨收集，由高速公路運行管理監控系統識別。其中，“109山區段”路面降水徑流經過水生物濾池、人工濕地，最終排入周邊村鎮排水系統、農田排灌系統、自然山溝等；“109市區段”路面降水徑流經過雨水凈化池貯存，可以用于綠化、道路澆灑等市政回用水。若發生了危險品泄漏等事故，其收集的排水直接排入應急池中貯存，然后外運處理。路基邊坡及道路兩側邊坡降水徑流經道路兩側生態植草邊溝收集后就近排入周邊水體。建議在運行管理階段加強非工程措施保護水環境，比如交通安全管理和日常設施維護管理，減少交通運輸事故發生。隨著維護管理能力的提高，可根據情況將應急池用于平時的路面徑流的處理前池，加強沉淀、隔油功能，提高生物滲濾、人工濕地的處理效果。

5　結語

在水環境敏感區域內，將路面降水徑流與路基和道路兩側坡面降水徑流分開收集，在“109市區段”橋下設置小型雨水集蓄，經處理設施，對收集的路面雨水循環利用；在“109山區段”采用濕地等方式對污染物進行截留、凈化處理，對路面降水徑流峰值進行消減，避免路面降水徑流對水環境污染，突出生態建設、“海綿城市”的設計理念。

圖1　公廁樣式

4　結語

美麗鄉村道路工程項目的出現，表明城鄉差距在逐步縮小，是農村城市化進程的產物，在尊重村莊路網現狀格局的基礎上進行設計。鄉村道路與一般城市道路存在著顯著的差異，設計時應明確服務對象，以保護鄉村自然環境、確保車輛安全行駛為宗旨，達到人與自然相和諧統一，做好道路設計將會對鄉村的發展發揮重要的推動作用，更是新農村建設一道靚麗的風景線。

[1]婁冬.社會主義新農村村莊建設規劃研究[D].鄭州:鄭州大學, 2010.

U417.3

B

1009-7716（2016）04-0050-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.04.017

2015-12-20

鄧衛東（1970-）,男，北京人，工程師，從事道路工程設計工作。