于傳海,閔學(xué)生

(1.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司,四川成都 610031;2.四川路橋建設(shè)股份有限公司,四川成都 610041)

過水源保護(hù)區(qū)的高速公路排水設(shè)計(jì)
——深圳市南光高速公路設(shè)計(jì)淺談

于傳海1,閔學(xué)生2

(1.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司,四川成都 610031;2.四川路橋建設(shè)股份有限公司,四川成都 610041)

結(jié)合某高速公路經(jīng)過深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)水源保護(hù)區(qū),介紹了排水及帶有污染性質(zhì)的路面水處理方案。

水源保護(hù)區(qū); 公路設(shè)計(jì); 排水; 環(huán)保

在交通通道資源日益緊缺的條件下,深圳南光高速公路不得不穿過水源保護(hù)區(qū)的范圍。為尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的平衡,需要做好環(huán)保工作,其中除了空氣、噪音等污染外,水源的污染控制是所有環(huán)境保護(hù)措施中的重中之重。由于目前建設(shè)的高速公路絕大部分路面均采用瀝青路面,瀝青有劇毒,因此路面水需要單獨(dú)收集、處理后排放,才能徹底解決對水源保護(hù)區(qū)內(nèi)水的污染控制。

本項(xiàng)目路線有19 km路段經(jīng)過II級水源保護(hù)區(qū),為保護(hù)水源區(qū)環(huán)境,本項(xiàng)目在國內(nèi)首次采用雙邊溝分排路面、路基水,也是首次采用生物濾池處理初期雨水,并用應(yīng)急池貯存突發(fā)事故時(shí)泄露的有毒有害液體,以保護(hù)水資源不受污染。

1 路面雨水收集

圖1 雙排水系統(tǒng)

南光高速公路沿線水系較為發(fā)育,地表水豐富,公路經(jīng)過的鐵崗水庫、石巖水庫、西麗水庫等水源保護(hù)區(qū),為保護(hù)水源環(huán)境路基排水突破傳統(tǒng)的排水方式,采用雙排水系統(tǒng),分別收集路面雨水和路基邊坡雨水(圖1)。

路面水收集分一般路堤路段、超高路堤路段、擋土墻路段、提升路面水排導(dǎo)溝于路肩位置的路段、一般挖方路段、超高挖方路段和管道收集路段等情況分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)遵從排水通暢,盡量減少路面水出口,減少處理池原則,并注意出口與處理池位置協(xié)調(diào)問題。

1.1 一般路堤路段

在路堤邊溝內(nèi)側(cè)并排設(shè)置路面水排導(dǎo)溝,采用在土路肩內(nèi)側(cè)設(shè)攔水帶匯集路面徑流,通過急流槽進(jìn)入路面水排導(dǎo)溝(圖 2)。

1.2 超高路堤路段

圖2 一般路堤路段路面水收集示意

在邊坡坡腳路堤邊溝內(nèi)側(cè)并排設(shè)置路面水排導(dǎo)溝,左側(cè)路緣帶設(shè)置縱向蓋板溝匯集路面徑流,間隔一定間距設(shè)置集水井,經(jīng)橫向排水管通過急流槽進(jìn)入路面水排導(dǎo)溝,若同側(cè)邊坡坡腳無路面水排導(dǎo)溝,橫向排水管則從中央分隔帶底部穿出,經(jīng)另一側(cè)急流槽進(jìn)入路面水排導(dǎo)溝(圖 3)。

圖3 超高路堤路段路面水收集示意

1.3 擋土墻路段

路肩擋土墻或懸臂式擋土墻路段,路面水排導(dǎo)溝在防撞欄內(nèi)側(cè)設(shè)置(圖4)。

圖4 擋土墻路段路面水收集示意

1.4 提升路面水排導(dǎo)溝于路肩位置的路段

為減少雨水處理站站點(diǎn),節(jié)省資金和用地,需要路面水沿路線縱坡方向排導(dǎo)的路段將其路面水排導(dǎo)溝提升至土路肩外側(cè)設(shè)置(圖5)。

圖5 提升路面水排導(dǎo)溝示意

1.5 一般挖方路段

一般挖方路段,路面水排導(dǎo)溝設(shè)置于路塹邊溝內(nèi)側(cè),路面徑流直接匯入路面水排導(dǎo)溝(圖6)。

圖6 一般挖方路段路面水收集示意

1.6 超高挖方路段

超高挖方路段在左側(cè)路緣帶設(shè)置縱向蓋板溝,對于較長的路塹超高路段,集水井匯水橫向排出困難時(shí),集水井通過縱向排水管連接,將路面匯水引入路堤段集水井,再通過橫向排水管、急流槽排入路堤邊溝(圖7)。

圖7 超高挖方路段路面水收集示意

1.7 管道收集路段

路面水采用以邊溝收集為主,管道收集為輔的方式,根據(jù)實(shí)際情況,綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可行性,以下情況路面水采用管道方式收集。

(1)涵洞、通道過密,或周邊無合適地點(diǎn)設(shè)置雨水處理站,為減少排放點(diǎn)個(gè)數(shù),采用管道方式收集;

(2)填挖路段交替過密,路面水走向大致沿路線縱坡,但需要局部稍做調(diào)整的路段;

(3)沿途無合適位置設(shè)置雨水處理站,路面水收集路段過長,采用路面水排導(dǎo)溝收集會導(dǎo)致溝型尺寸過大,為節(jié)約用地,采用管道方式收集;

(4)受既有道路或地物控制,用地紅線受限,無設(shè)置路面水排導(dǎo)溝條件的路段,采用管道方式收集。

管道方式收集路面水一般路段路面徑流可采用路面水排導(dǎo)溝或者篦子方式收集后,再由橫向排水管匯入中央分隔帶下檢查井中;超高路段路面徑流則仍然采用超高外側(cè)左側(cè)路緣帶設(shè)置縱向蓋板溝,間隔一定間距設(shè)集水井,集水井位置應(yīng)與中央分隔帶下的檢查井對應(yīng),通過橫向排水管將集水井中雨水匯入檢查井中(圖8)。

圖8 一般路段管道收集路面水示意

2 路面雨水的處理

2.1 路面雨水處理工藝

根據(jù)初期雨水的性質(zhì)和流量,設(shè)計(jì)出的水生物濾池,將人工濕地、過濾、滲濾等多種處理工藝綜合在一個(gè)處理構(gòu)筑物內(nèi),輕度污染的初期雨水經(jīng)過格柵※沉淀※植物吸收※過濾※滲濾等處理工藝后,補(bǔ)充地下水或經(jīng)地下滲流至附近的水體,作為水資源重復(fù)利用。首次在雨水處理站中引入了突發(fā)事故應(yīng)急池,不僅可以對初期雨水進(jìn)行處理,還可以通過控制閘門的開閉,將高速公路突發(fā)事故時(shí)泄漏的油類和有害有毒物質(zhì)儲存在應(yīng)急池內(nèi),避免了有毒有害物質(zhì)對水源的污染。在水生物濾池中種植水生植物,在應(yīng)急池池頂種植綠色植物,可以營造一個(gè)自然的濕地環(huán)境。在旱季缺水時(shí)由于有較好的植被,不會出現(xiàn)大面積裸露的土壤或鋼筋混凝土,與自然景觀可以較好的融合(圖9)。

圖9 路面雨水處理設(shè)施

水生物濾池和應(yīng)急池沒有能耗,只需要每半年對濾池內(nèi)的濾料進(jìn)行清洗,每年冬季收割一次植物(蘆葦),可用作造紙?jiān)?運(yùn)行費(fèi)用極低。

目前國際上對初期雨水處理的方法主要包括:沉淀、過濾、人工濕地或?qū)⑵渑湃胛鬯芫W(wǎng)。本設(shè)計(jì)中采用的水生物濾池,將人工濕地、過濾、滲濾等多種處理工藝綜合在一個(gè)處理構(gòu)筑物內(nèi),處理效果更好。

2.2 突發(fā)事故的應(yīng)急處理

為了防止在水源保護(hù)區(qū)路段因車禍造成的大量油品、有毒化學(xué)品泄漏流入水庫,污染約 200萬人口的飲用水和生產(chǎn)用水水源,設(shè)計(jì)中在每個(gè)路面雨水處理站設(shè)置突發(fā)事故應(yīng)急池一座,用以截流突發(fā)事故時(shí)泄漏的有害物質(zhì)。考慮到發(fā)生突發(fā)事故時(shí)正在下雨的不利情況,二級水源保護(hù)區(qū)內(nèi)應(yīng)急池的容積按深圳市5年暴雨重現(xiàn)期時(shí)20min的降雨量確定,其中靠近一級水源保護(hù)區(qū)的路段, 按25m in的降雨量確定。要求公路管理部門在突發(fā)事故發(fā)生后的20min之內(nèi)趕到事故現(xiàn)場,進(jìn)行緊急處理。

應(yīng)急池采用鋼筋混凝土構(gòu)造,并對池體內(nèi)部做了重防腐處理,當(dāng)池內(nèi)儲存有毒物質(zhì)、強(qiáng)酸強(qiáng)堿或被污染的雨水時(shí),可以避免污水通過滲透污染周圍的環(huán)境和水體。事故發(fā)生后,公路管理人員必須將應(yīng)急池內(nèi)的污水抽出,送至城市污水處理場處理。池體要沖洗干凈。為美觀起見,池頂覆土種植各種綠色植物。

在水生物濾池中種植水生植物,在應(yīng)急池池頂種植綠色植物,可以營造一個(gè)自然的濕地環(huán)境。在旱季缺水時(shí)由于有較好的植被,不會出現(xiàn)大面積裸露的土壤或鋼筋混凝土,與自然景觀可以較好的融合。

3 結(jié)束語

公路設(shè)計(jì)要具有環(huán)保的設(shè)計(jì)理念,應(yīng)對環(huán)保有影響的各方面因素和可持續(xù)發(fā)展貫穿在設(shè)計(jì)全過程之中。

[1] JTG D 20-2006公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

[2] 交通部公路司.新概念公路設(shè)計(jì)指南[M].北京:人民交通出版社,2005

[3] JTJ/T 006-98公路環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

U412.36+6.2

B

2010-01-18

于傳海(1979～),男,本科,工程師,從事道路設(shè)計(jì)工作。