危 艷 (廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院土木工程系,福建 廈門 363105)
隧道縱向排水溝有暗溝、明溝加蓋板、開口明溝等形式,其中葫蘆溝屬于開口明溝的一種。葫蘆溝由于構(gòu)造簡單,開口尺寸小,較少占用車道等優(yōu)點被廣泛采用。廈門某隧道縱向排水溝正是采用葫蘆溝形式,構(gòu)造圖如圖1所示。
圖1 廈門某隧道葫蘆溝構(gòu)造圖
在隧道的日常運營和管養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn),葫蘆溝經(jīng)常容易堆積泥沙、落葉,經(jīng)常發(fā)生堵塞現(xiàn)象,甚至發(fā)生了過往車輛扔的煙頭掉入葫蘆溝引燃落葉的現(xiàn)象。且由于葫蘆溝開口小,工人清理困難,費時費工。同時,隧道內(nèi)車流量大,危險系數(shù)高,葫蘆溝的疏通工作嚴(yán)重影響著養(yǎng)護工作的效率和養(yǎng)護工人的人身安全。因此,對該隧道的葫蘆溝進行改造是十分必要的。
圖2 廈門某隧道葫蘆溝嚴(yán)重堵塞,工人清理葫蘆溝
總體改造思路為將葫蘆溝改成暗溝+沉沙井的形式,具體做法:在葫蘆溝開口兩側(cè)側(cè)壁鉆孔,植入直徑12的鋼筋,縱向間距50cm,兩根植筋末端交叉,放置縱向植筋12鋼筋并綁扎成整體。采用葫蘆溝內(nèi)采用直徑25cm充氣芯模做模板,采用環(huán)氧混凝土封閉葫蘆溝上口,將其改造成暗溝。間隔30m設(shè)置沉沙井,配置可開啟防沉降井蓋,沉沙井與暗溝之間設(shè)置篦子,防止雜物進入暗溝。
改造后排水溝沒有再出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,工人只需定期清理沉砂池即可,大大減小了養(yǎng)護工程量,對類似工程有較大參考意義。
隧道的縱向排水溝屬于隧道防排水系統(tǒng)的一個小部件,常常容易被忽視,但是對于隧道的防排水卻起著十分重要的作用。隧道的縱向排水溝根據(jù)構(gòu)造不同分為暗溝和明溝。
暗溝分為封閉式蓋板和活動式蓋板兩種。封閉式蓋板暗溝埋在路面結(jié)構(gòu)層以下,不便于日常疏通維護,通常需要設(shè)置沉砂池和隔離篦子使用。當(dāng)發(fā)生管道堵塞時,可利用沉沙池作為疏通井。這種結(jié)構(gòu)的好處是行車平穩(wěn)舒適,缺點是堵塞后不易疏通?;顒邮缴w板暗溝的蓋板頂面直接跟路面齊平,清理管溝時需要打開蓋板。優(yōu)點是疏通方便,缺點是對蓋板預(yù)制要求高,施工完成后必須保證路面平整舒適,且蓋板在超載車輛的碾壓下容易開裂甚至斷裂,如不及時更換將影響行車安全。
圖3 葫蘆溝改造設(shè)計圖
圖4 沉沙井設(shè)計圖
圖5 可開啟防沉降井蓋設(shè)計圖
圖6 工人定期清理沉沙池
明溝根據(jù)形狀和深淺不同可以分為矩形邊溝、葫蘆溝、淺槽型明溝等形式。矩形邊溝清理方便,方便日常保潔,但是為了防止車輛輪子陷入邊溝影響通行安全,排水溝的寬度通常很小,僅為10~15cm寬,較難滿足排水需求。葫蘆溝構(gòu)造簡單,開口尺寸小,較少占用車道,在高速公路上應(yīng)用較多,但是城市隧道由于綠化多,落葉及生活垃圾比較多,容易積在葫蘆溝內(nèi)造成堵塞,由于開口較小,疏通困難,給養(yǎng)護工作造成了很大的困難。針對這個情況,本文對廈門某隧道的葫蘆溝進行了改造,采用充氣芯模做模板,封閉葫蘆溝上口,將其改造成暗溝,間隔30m設(shè)置沉沙井,配置可開啟防沉降井蓋,沉沙井與暗溝之間設(shè)置篦子,防止雜物進入暗溝,改造結(jié)果表明效果較好,可以推廣使用。淺槽型明溝是一種開口大,深度淺的排水溝形式,優(yōu)點是不易堵塞,清理方便,也不用擔(dān)心車輛車輪陷落影響安全,缺點是排水面積有限,難以滿足中長隧道的排水需要。
我國隧道規(guī)范《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTGD702004)、《公路隧道設(shè)計細(xì)則》(JTG/TD702010)對隧道縱向排水溝只是從排水角度提出要求。而歐洲規(guī)范不但從排水方面提出要求,還對隧道排水溝在極端條件下的防災(zāi)減災(zāi)功能提出了強制要求,即在發(fā)生危險品泄漏時,排水溝要能及時排除危險液體,減小火災(zāi)等次生災(zāi)害發(fā)生的概率,保證隧道和人身的安全。甚至要求排水溝的檢查井要采用倒虹吸檢查井,能將泄漏危險品導(dǎo)入與空氣隔絕的排污管,阻止火勢蔓延。
由于我國國情與歐洲不同,照抄照搬外國的經(jīng)驗是不可取的,但是設(shè)計理念可以借鑒。我們要因地制宜,對于不同的隧道類型,采取不同的方案。
首先,對于短隧道,由于匯水量較小,采用淺槽型明溝即可滿足排水需求,同時,淺槽型明溝清理方便,不易發(fā)生堵塞,養(yǎng)護工作量小,所以推薦在短隧道中采用。
其次,對于不允許危險品通行的中長隧道、長隧道、特長隧道,突發(fā)情況下車輛容易滯留,除了考慮管養(yǎng)需求外,往往還需要考慮突發(fā)情況下的防災(zāi)減災(zāi)要求。例如,當(dāng)運輸危險品的車輛在隧道發(fā)生泄漏時,縱向排水溝要能迅速排除易燃易爆液體,防止火災(zāi)、爆炸等重大傷亡事故發(fā)生。此時采用暗溝形式,或明溝+活動蓋板形式較為適宜。
再次,對于經(jīng)常運輸危險品的中長隧道、長隧道、特長隧道,危險品泄漏將導(dǎo)致嚴(yán)重后果的,建議借鑒歐洲的先進經(jīng)驗,采用暗溝+倒虹吸檢查井的形式,將泄漏危險品導(dǎo)入與空氣隔絕的排污管,阻止火勢蔓延,將危險品泄漏造成的安全風(fēng)險降至最低。
隧道縱向排水溝多采用葫蘆溝形式,存在開口小、易堵塞,清理困難等缺點。本文詳細(xì)介紹了廈門某隧道葫蘆溝改造成暗溝+沉沙井的全過程。在葫蘆溝開口兩側(cè)側(cè)壁鉆孔、植筋,采用充氣芯模做模板,封閉葫蘆溝上口,將其改造成暗溝。間隔30m設(shè)置沉沙井,配置可開啟防沉降井蓋,沉沙井與暗溝之間設(shè)置篦子,防止雜物進入暗溝。改造后排水溝沒有再出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,工人只需定期清理沉砂池即可,大大減小了養(yǎng)護工程量,對類似改造工程有較大參考意義。同時,本文還探討了不同形式的隧道縱向排水溝的優(yōu)缺點及適用范圍,建議對于隧道縱向排水溝的設(shè)計,不僅要考慮排水需求,也要考慮極端條件下防災(zāi)減災(zāi)的要求。應(yīng)參考?xì)W洲規(guī)范,結(jié)合我國國情,對于不同類型的隧道,分類處置:對于短隧道,建議采用淺槽型明溝;對于不允許危險品通行的中長隧道、長隧道、特長隧道,建議采用暗溝(或明溝+活動蓋板)形式;對于經(jīng)常運輸危險品的中長隧道、長隧道、特長隧道,建議借鑒歐洲的先進經(jīng)驗,采用暗溝+倒虹吸檢查井的形式,將泄漏危險品導(dǎo)入與空氣隔絕的排污管,阻止火勢蔓延,將危險品泄漏造成的安全風(fēng)險降至最低。