【摘要】本文以三環(huán)南路下穿新氣象路為例，對框架橋及引坡段排水設(shè)計(jì)計(jì)算表達(dá)自己的觀點(diǎn)以及對后期養(yǎng)護(hù)管理提出自己的意見。

【關(guān)鍵詞】框架橋；暴雨強(qiáng)度；重現(xiàn)期；排水明溝

1 導(dǎo)言

本次設(shè)計(jì)三環(huán)南路下穿新氣象路引坡段范圍從設(shè)計(jì)起點(diǎn)以西150米至周家港橋，總長約為520米，整個(gè)立交下穿段主要由框架箱體、U型槽、L1、L2、L3型擋墻等結(jié)構(gòu)組成，框架箱體、U型槽、L1-L3型擋墻南北兩側(cè)均設(shè)置輔道，輔道外采用自然放坡。本工程道路紅線兩側(cè)各有50米綠化用地（立交上層南北側(cè)道路雨水排放主要結(jié)合低影響開發(fā)生態(tài)排水系統(tǒng)單獨(dú)排放），本文主要介紹立交下穿段（含引坡）的排水設(shè)計(jì)，為以后更深入的研究做好準(zhǔn)備。

2 立交下穿段的排水設(shè)計(jì)

由于立交工程多數(shù)設(shè)于交通繁忙的快速道路上，為保證交通不受影響，暢通無阻，排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于一般道路。根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）重要地區(qū)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期一般采用3-5a，有經(jīng)濟(jì)條件的地區(qū)可以取上限甚至更高，本次設(shè)計(jì)采用3a（a表示年）。本次考慮在引坡及框架涵車行道布置排水明溝，收集道路雨水后通過下穿段五根雨水管排入雨水泵站內(nèi)，經(jīng)過泵站提升后排入紅線外50米綠化用地進(jìn)行LID （低影響開發(fā)生態(tài)排水處理），最后溢流進(jìn)入南郊河內(nèi)。LID方面設(shè)計(jì)由園林專項(xiàng)設(shè)計(jì)，本次不加以詳細(xì)說明。

2.1 匯水面積

單向車行道寬度為16米，中間綠化隔離帶寬為6米，下穿段引坡長約360米，所以車行道匯水面積為360*16*2=11520m2 =1.1520ha，引坡段中間綠化隔離帶匯水面積為360*6=2160m2=0.2160ha。立交框架橋上部框架箱體間部分綠化隔離帶匯水面積108 m2 =0.0108ha。

2.2 設(shè)計(jì)水量的計(jì)算

以上為嘉興市暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式：P為設(shè)計(jì)重現(xiàn)期采用3；t為降雨歷時(shí)，包括路面集水時(shí)間和管內(nèi)流行時(shí)間。地面集水時(shí)間采用10分鐘；延緩系數(shù)采用1.2。下穿段雨水分三部分流入設(shè)計(jì)雨水管道內(nèi)，根據(jù)計(jì)算公式Q=ΨqA，，Ψ為徑流系數(shù)：綠地取0.2，道路取0.9，；q為暴雨強(qiáng)度；A為匯水面積。計(jì)算得Q=260.29L/S，因?yàn)镈N600雨水管坡度為2‰滿流的情況下，設(shè)計(jì)流量為274.79 L/S，所以設(shè)計(jì)雨水管管徑為DN600。

2.3 排水明溝的設(shè)計(jì)

根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）中的4.12.2要求明渠的底寬不宜小于0.3米，所以本次設(shè)計(jì)底寬采用0.3米，高0.4米的排水明渠。下面對排水明溝的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析計(jì)算。以匯水面積最大的那部分作為分析計(jì)算的對象，道路匯水面積為150*16*2=4800 m2 =0.48ha；中間綠化隔離帶匯水面積為150*6=900 m2 =0.09ha，同樣根據(jù)暴雨強(qiáng)度公式，所有參數(shù)與計(jì)算立交下穿段相同，計(jì)算得Q=145.52 L/S，根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）及排水設(shè)計(jì)手冊，明渠超高最少不宜小于0.2米，明溝的設(shè)計(jì)斷面為0.3*0.2=0.06m2，根據(jù)Q=AV；計(jì)算的V=2.43m/s大于明溝最低設(shè)計(jì)流速為0.4m/s，而小于最大設(shè)計(jì)流速為4*0.85=3.4m/s，故明溝設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求。

2.4 設(shè)計(jì)中需要注意的問題

由于嘉興市地下水位較高，而下穿段最低點(diǎn)一般在地下水位標(biāo)高以下，所以難免會(huì)有一部分地下水滲入進(jìn)入下穿段的排水系統(tǒng)，故再對排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)膶Φ叵滤臐B入量進(jìn)行估算十分地必要，以上設(shè)計(jì)可以看出滿流管道留有的余地不是很多。

本次設(shè)計(jì)框架涵上方新氣象路上跨段有四塊綠化隔離帶，只在有下穿框架涵的雨水管道上設(shè)置了雨水檢查井收集中間綠化帶的雨水，而兩個(gè)框架涵頂板的坡度各坡向兩側(cè)，當(dāng)降雨量很大時(shí)會(huì)不會(huì)有一部分雨水會(huì)從綠化帶中溢出來，同時(shí)雨水還會(huì)攜帶一定量的土壤進(jìn)入道路范圍內(nèi)，對道路環(huán)境及交通會(huì)有所影響，設(shè)計(jì)是否考慮加設(shè)盲管收集雨水就進(jìn)排入雨水口及雨水管道內(nèi)，這需要我們進(jìn)一步地進(jìn)行計(jì)算論證。

立交下穿段在設(shè)計(jì)時(shí)盡量遵守高水高排，低水低排的設(shè)計(jì)原則，讓水盡可能的分散排放，如果都集中排入最低點(diǎn)的話，不僅增加排水管道負(fù)荷，而且當(dāng)降雨重現(xiàn)期大于設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的話勢必會(huì)造成下穿段排水不暢造成淤積影響交通、造成國家經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重地還會(huì)危害人的生命安全，所以平時(shí)對管道的清理養(yǎng)護(hù)就顯得十分重要。

3 養(yǎng)護(hù)管理上的一些措施

在雨季時(shí)，應(yīng)及時(shí)了解這段時(shí)間的天氣預(yù)報(bào)，特別是在暴雨前應(yīng)先對下穿段排水明溝及雨水管道主要排出口進(jìn)行清淤，對河道進(jìn)行疏浚就顯得十分必要，可防止暴雨來臨時(shí)雨水不能夠及時(shí)排出而造成淤積。然而降雨具有不定性，可能會(huì)出現(xiàn)幾十年一遇的降雨，這樣對于設(shè)計(jì)重現(xiàn)期較小的排水設(shè)施來說將面臨巨大的壓力，北京7.21特大暴雨就給我們深深的警告，見圖1。

圖1

通常暴雨伴隨著雷電，這幾年由于雷電導(dǎo)致供電故障的時(shí)間屢見不鮮，斷電導(dǎo)致水泵機(jī)組停止運(yùn)行，隨著降雨歷時(shí)的增加必然會(huì)導(dǎo)致水泵房被雨水淹沒雨水沒有出路，最終導(dǎo)致整個(gè)下穿段積水、交通堵塞，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)專家的意見，應(yīng)增加柴油發(fā)電機(jī)組，對突然斷電有一個(gè)應(yīng)急處理緩解損失。

當(dāng)遭遇強(qiáng)暴雨，下穿段排水設(shè)施無法及時(shí)排出雨水，導(dǎo)致積水時(shí)我們也不必驚慌，適當(dāng)?shù)卦谙麓┒胃咛幉槐谎蜎]的地方設(shè)置攝像頭，交警部門通過攝像頭觀察形勢，當(dāng)下穿段被淹沒而車輛無法通行時(shí)，可以在距離事故地點(diǎn)一定距離設(shè)置路障或由交警直接出動(dòng)來提醒市民，把損失減小到最小。

4 結(jié)語

本文通過對下穿段排水的設(shè)計(jì)計(jì)算及對排水設(shè)施的養(yǎng)護(hù)管理措施的一些探討，對下穿段排水設(shè)計(jì)有一個(gè)初步的了解，然而要使下穿段排水設(shè)施遇到強(qiáng)降雨天氣時(shí)不會(huì)積水，僅僅通過以上幾點(diǎn)那還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及各部門的統(tǒng)籌性協(xié)調(diào)，使災(zāi)害和經(jīng)濟(jì)損失減少到最小。強(qiáng)降雨并不是一件可怕的事情，我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步地研究如何對雨水進(jìn)行適當(dāng)調(diào)蓄、削減峰值，使雨水通過泵站部分排入調(diào)蓄設(shè)施內(nèi)，而不是全部排入河道中，待降雨過后讓雨水通過一些生態(tài)植物進(jìn)行下滲，可以起到補(bǔ)充地下水的作用，讓雨水不再是災(zāi)害，利用起來造福于我們。