公路立交区排水系统设计.pdf

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1、给水排水工程器WaterSupply&DrainageEngineering公路立交区排水系统设计李颖娜，闫焱，王青(北京市市政专业设计院股份公司，北京100037)摘要：城市周边遍布着规模较小的城镇与乡村。这些镇与镇之间、村与村之间的乡村公路等级虽然不高，却是乡镇居民出行的唯一通道．在区域经济中具有重要的作用。当此种道路与铁路、高速公路等高级别的交通形式相遇时，通常采用立交的模式解决通行问题，但由此也产生了一系列问题，如立交区排水等。结合公路立交区排水的特点，以北京市密云县十里堡公路立交桥为例，详细阐述了排水下游出路选择、排水量计算、泵站选址和排水管路布置等设计问题，以期为今后类似工程

2、的排水系统设计提供参考和借鉴。关键词：公路；立交区；排水系统；设计中图分类号：1TU992．02文献标志码：B文章编号：1009—7767(2015)ol—0115-03DrainageSystemDesignforOverpassBridgeAreaIAYingna，YahYan，WangQing随着经济的飞速发展，高速公路和铁路路网越来越密集。一些低等级的公路在与高等级的公路及铁路交叉时，为保证交叉路口的安全，常常需要采取立交的方式解决通行问题。立交排水工程作为立交主体工程的重要组成部分．也是整个工程建设成败的关键因素之一。笔者以北京市密云县十里堡公路立交为例，通过分析公路立交排水特

3、点，详细阐述了排水方式的确定、排水量的计算、泵站和雨水管的布置以及排水下游出路等问题，以期为今后类似的工程设计提供借鉴和参考。1公路立交排水特点1．1排水系统相对比较复杂公路排水系统主要由边沟、截水沟、排水沟、涵洞和急流槽等地表排水设施组成。主要起到收集和排放雨水的作用。与城市道路排水系统通过雨水口及市政管线收集、排放雨水这种比较单一的排水方式相比，公路排水系统较为复杂，不仅要在设计前充分了解道路沿线水系分布、地形地貌和水文地质特征等，以便充分利用地形和天然水系。而且还要在设计中合理安排排水设施的具体位置、形式以及进出口位置等，以达到最好的排水效果。1．2汇水面积具有可变性立交排水系统中

4、雨水泵站的汇水面积常常采用高水高排、低水低排的方法划定，一般是位于下凹道路两端的变坡点之间。在城市道路立交桥区周围，由于开发建设时大多已有配套的市政雨水管线系统，因此可保证周围地块内的雨水不会汇至立交区域范围，充分体现了“高水高排”的设计原则。而公路周边地块大部分为农田、林地和村庄等，一般没有配套的排水管网。平时雨水主要以地面径流方式流至地势低洼处，再靠地表蒸发及下渗等方式排除。当公路立交形成后．一旦下凹道路两侧的农田和林地等区域内的土壤吸收雨水达到一定程度，土壤中含水率饱和后，便会形成地面径流。此时，公路两侧虽有道路边沟和截水沟等排水设施，但如遇较强降雨或随降雨历时的延长．周边区域的雨

5、水便有可能漫过截水沟和边沟等汇人立交桥区．导致桥区汇水面积发生改变。例如：北京2012年“7．2l”暴雨后对64处公路下凹式桥区排水情况进行调查后发现，有49处不同程度地发生了客水涌人的现象，导致低排系统汇水面积增大，径流量骤增【I】。而现行低排系统中的雨水泵站和排水管线等都是以降雨“非超频”模式进行设计的．并未考虑到这些额外的因素，因此立交桥下积水严重，形成灾害。由此可知，合理划分汇水面积并控制好客水的汇人是公路立交排水系统设计的一个重点。2015年m1期(1一)第33毫辛荭投木115器给水排水工程WaterSupply&DrainageEngineering1．3可靠的排水出路较难寻

6、找我国现行的GB50014—2006《室外排水设计规范》(2014版)中明确要求：“立体交叉地道排水应设独立的排水系统，其出水口必须可靠”。城市道路立交排水系统的下游一般都就近接人河道或市政雨水管网．其使用上的可靠性程度较高。而公路立交区周边很少有完整的市政雨水管网，且北方平原地区河道的网络密集度又低，因此其出水口常常距离河道几公里甚至十几公里。实际施工过程中。为节省投资且避免过多的征地拆迁，常常需要就近寻找l临时性排水出路，导致其可靠性也随之降低。例如：北京“7．21”暴雨后的调查显示．64处公路下凹式桥区中有26处排水系统没有可靠的排水出路，大部分只是将雨水排至修建的蒸发池、道路边沟

7、或地势较为低洼处【11。当暴雨来袭时。下游的蒸发池、边沟等排水出路本身的收纳能力就有限．随着降雨历时的增长，必然对立交区排水系统的出水产生顶托，并最终导致桥区发生积水。在现有规范强制性条文规定下，仍有如此高比例的实际工程未按要求施工，可见公路立交区可靠的排水出路寻找起来比较困难。因此，寻找可靠的排水出路也就成为决定公路立交区排水系统设计成败的重要因素之一。2工程设计实例北京市密云县境内有京通和京承2条铁路通过，沿线共有铁路道口23个