田家凱 陳夏菁

中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司 湖北 武漢 430000

1 前言

下穿通道是城市路網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的關(guān)鍵組成部分，但因下穿道路、鐵路等構(gòu)筑物，設(shè)計標(biāo)高下沉，也是城市內(nèi)澇災(zāi)害防治中的薄弱節(jié)點。短時強(qiáng)降水易造成下穿通道積水，過往司機(jī)難以準(zhǔn)確判斷車輛的極限涉水能力，忽視積水浪涌高度，強(qiáng)行涉水通過，極易造成進(jìn)氣口進(jìn)水或電路短路，導(dǎo)致車輛水中拋錨，既阻礙交通，又易造成財產(chǎn)損失和意外傷亡。

暴雨直接考驗的是下穿通道排水系統(tǒng)，而內(nèi)澇災(zāi)害的預(yù)警、應(yīng)急疏散、緊急避險則直接考驗著下穿通道的道路、交通設(shè)計。完善的道路節(jié)點設(shè)計、道路平面組織、交通預(yù)警設(shè)計，可在下穿通道發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害時，準(zhǔn)確傳遞積水等災(zāi)情信息，通過標(biāo)志、標(biāo)線等多措施、多層次及時預(yù)警災(zāi)情，聯(lián)動應(yīng)急措施，封閉交通、疏解車輛，消除積水隱患。本文依托工程實例，對下穿通道的道路、交通工程中內(nèi)澇災(zāi)害防治相關(guān)的設(shè)計要點逐一分析，闡述參考做法，望設(shè)計人員在今后的下穿通道項目設(shè)計中重視道路、交通細(xì)部設(shè)計，打造及時、有效、全面的內(nèi)澇災(zāi)害防治系統(tǒng)。

2 工程實例分析

2.1 工程概況

道路等級為城市快速路，主路雙向六車道，設(shè)計時速80km/h(下穿通道路段限速60km/h)，輔路雙向四車道，采用次干路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時速40km/h。沿線與片區(qū)骨架主干路相交處設(shè)置2處下穿通道，快速路主路下穿相交主干路，保證主路交通流連續(xù)，輔路與相交道路形成平面十字交叉口，采用平A1類信號控制。下穿通道全長568.6m，其中閉口段長130m，光柵段兩側(cè)合計長60m，敞開段兩側(cè)合計長378.6m。

3 道路設(shè)計要點

3.1 道路駝峰

下穿通道敞開段起終點處的接線道路縱坡宜坡向通道外側(cè)，形成排水駝峰，駝峰處高點形成分水嶺，阻隔客水進(jìn)入通道，減少坡底的聚水量。駝峰相對接線道路高度應(yīng)根據(jù)道路的等級、功能、內(nèi)澇重現(xiàn)期，結(jié)合周邊地勢地貌綜合分析確定。一般情況可參考《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》(2019年版) (CJJ 11-2011)對地下通道駝峰的要求，高度0.2～0.5m。本道路考慮道路整體功能定位、排澇標(biāo)高、交通節(jié)點重要性，駝峰高度設(shè)置高度1m。同時，在駝峰后、敞開段與閉口段交界處等位置應(yīng)設(shè)置橫截溝，阻截引導(dǎo)路面雨水匯入車道外緣排水溝，通過下穿通道泵站排水系統(tǒng)排出。

3.2 道路出入口

下穿通道作為道路系統(tǒng)的重要節(jié)點構(gòu)筑物，城市快速路應(yīng)在下穿通道前設(shè)置主路出口，在下穿通道后設(shè)置主路入口。這樣可保證在下穿通道節(jié)點交通中斷時，主路車輛可提前通過出口轉(zhuǎn)入輔路行駛，經(jīng)輔路交叉口繞過下穿通道后由入口重新進(jìn)入主路或由交叉口其他方向分流疏解。其他等級道路應(yīng)提前制定下穿通道交通中斷后的疏解路線及方案，保證緊急情況下的道路可通達(dá)性。

4 交通設(shè)計要點

4.1 水位標(biāo)尺

水位標(biāo)尺作為人工觀測水位的方法，是自動水位計等自動檢測方法的補充，具有方便安裝、高可靠性、低維護(hù)成本等特點。可以使司機(jī)、行人、救援人員等道路交通參與者在現(xiàn)場簡明清晰的讀取實時積水水位信息。水位標(biāo)尺建議設(shè)置在以下位置：

1、通道最低點側(cè)墻。水位標(biāo)尺設(shè)置于下穿通道縱斷面設(shè)計中的最低點，可反映積水的最大水深。

2、閉口段側(cè)墻立面。水位標(biāo)尺設(shè)置于側(cè)墻里面，應(yīng)面向上游來車方向，方便駕乘人員在行駛至敞開段時，在距離閉口段較遠(yuǎn)位置可獲取積水信息，便于提前做出安全行駛的操作預(yù)判。

3、敞開段中段側(cè)墻。敞開段中段設(shè)置水位標(biāo)尺，可使駕乘人員在行至駝峰位置即可獲取積水信息，避免危險涉水前進(jìn)。

水位標(biāo)尺的起算基準(zhǔn)應(yīng)為車道外緣路拱橫坡的最低點。設(shè)有檢修通道時，應(yīng)在檢修通道側(cè)面和側(cè)墻分兩段連續(xù)設(shè)置。其他位置應(yīng)根據(jù)道路縱斷面、橫坡、其他構(gòu)筑物高度校準(zhǔn)標(biāo)尺起算基準(zhǔn)：

起算基準(zhǔn)=0.0+縱坡增加高程+橫坡增加高程+路緣石等構(gòu)筑物增加高程。

4.2 積水水位預(yù)警標(biāo)志標(biāo)線

積水水位預(yù)警標(biāo)線一般由預(yù)警標(biāo)線和路面文字標(biāo)記組成。預(yù)警標(biāo)線為0.4m寬黃色實線，路面文字應(yīng)能夠簡明清晰地顯示水位預(yù)警信息，文字高度、寬度、間距應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求按設(shè)計時速對應(yīng)調(diào)整。

表1 路面文字標(biāo)記規(guī)格[1]

積水警戒的深度界限主要取決于汽車的涉水深度。全國各城市近年來分別制定地方預(yù)警深度標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)急措施，見下表：

（2）樣品B的制備（工藝B）：丹參、大黃、1/3山藥粉碎成細(xì)粉；豆蔻、白術(shù)加6倍量水，浸泡1 h，蒸餾法提取揮發(fā)油5 h，提取揮發(fā)油后的藥液另存；藥渣與黃芪等其余味藥材煎煮2次，每次加10倍量水，煎煮2 h，濾過，加入提取揮發(fā)油后的藥液，濾液減壓濃縮成稠膏，與上述藥材細(xì)粉混勻，真空干燥，粉碎，加入上述揮發(fā)油，制成1 g細(xì)粉相當(dāng)于1.815 g生藥。

表2 各城市預(yù)警深度標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)急措施

本工程依據(jù)《城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治技術(shù)規(guī)范》(GB 51222-2017)、《室外排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50014-2021)中內(nèi)澇防治設(shè)計重現(xiàn)期的地面積水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，“道路中一條車道的積水深度不超過15cm”，即不論單向車道數(shù)多少，需至少保證一條車道可安全通行。一般受道路橫坡影響，橫向各車道隨橫坡積水深度不同，即要求最靠近路拱的車道積水深度不超過15cm。

本工程下穿通道單向為3車道，車行道橫斷面組成為：11.75m=0.5m(路緣帶)+3.5 m(車行道)+3.5 m(車行道)+3.75 m(車行道)+0.5 m(路緣帶)

當(dāng)最靠近路拱車道的車道邊緣處積水15cm時，外側(cè)第2、3車道積水深度可達(dá)到15～30cm，車道外側(cè)路緣帶邊緣為最低點(起算基準(zhǔn))，對應(yīng)水位標(biāo)尺水位30cm。所以本工程在積水30cm對應(yīng)樁號處設(shè)置橫向0.3m積水警戒線。

圖1 車道積水示意圖

圖2 車道積水警戒線示意圖

4.3 災(zāi)情預(yù)警顯示屏，水位實時監(jiān)控預(yù)警

本工程下穿通道在最低點處安裝自動水位計，水位計與水位標(biāo)尺起算基準(zhǔn)保持一致，兩種水位監(jiān)控方式同時使用、互相補充驗證。水位計相對水位標(biāo)尺，可實時、遠(yuǎn)程傳遞高精度水位信息，掌握災(zāi)情時效，實現(xiàn)提前預(yù)警。

表3 自動水位計設(shè)備表

序號 設(shè)備名稱 技術(shù)參數(shù)/說明4 輔助線材5 立桿、支架 水位計和終端箱安裝支架6 手機(jī)卡 1G/年，1年

圖3 自動水位計系統(tǒng)圖

在下穿通道的上游應(yīng)提前設(shè)置災(zāi)情預(yù)警顯示屏，本工程在上游指路標(biāo)志門架下方安裝LED顯示屏幕，尺寸高0.5m×長8m，可同時顯示文字、標(biāo)志等，可作為以下用途顯示終端：

1、連接交警后臺，作為交通信息、警告發(fā)布屏；

2、連接水位計終端箱，實時監(jiān)控顯示水位，觸發(fā)對應(yīng)積水預(yù)警信息顯示；

顯示屏針對不同路況，可自定義設(shè)置屏顯信息(僅供參考)：

1、路況1：正常路況(無積水等災(zāi)情)，顯示提醒隧道路段減速慢行文字及限速標(biāo)志，如圖4“屏顯1”；

圖4 災(zāi)情預(yù)警顯示屏屏顯信息示意圖

2、路況2：積水路況，可實時顯示積水水位及慢行警告標(biāo)志，提醒車輛謹(jǐn)慎慢行通過，如圖4 “屏顯2”；當(dāng)積水達(dá)到預(yù)設(shè)警戒水位值，顯示禁止駛?cè)刖婕皹?biāo)志，提醒車輛繞道輔路行駛，避開積水隧道路段，如圖4 “屏顯3”

3、路況3：突發(fā)事故或災(zāi)情路況，可根據(jù)隧道內(nèi)情況，自定義預(yù)警文字及標(biāo)志，如圖4 “屏顯4”。例如隧道內(nèi)發(fā)生交通事故，可聯(lián)動隧道車道指示器，關(guān)閉事故車道，并預(yù)警顯示“前方交通事故 請?zhí)崆白兊佬旭偂蔽淖旨奥芯鏄?biāo)志。

4.4 監(jiān)控系統(tǒng)

下穿通道由于標(biāo)高下沉、空間封閉、視線不佳，作為特殊交通節(jié)點，需配置完善的監(jiān)控系統(tǒng)，既可監(jiān)控通達(dá)狀態(tài)、車流特性，又可監(jiān)測積水水位、突發(fā)事故等，便于交通及各應(yīng)急部門及時作出判斷及響應(yīng)，保障下穿通道的正常運營管理。本工程閉口段較短僅130m，設(shè)計在U型槽行車兩方向的起終點各設(shè)置一處高清高速球機(jī)。其他項目應(yīng)根據(jù)通道長度適當(dāng)增加監(jiān)控個數(shù)，確保監(jiān)控全覆蓋、無死角。

4.5 車道指示器

車道指示器作為交通控制設(shè)備，安裝于閉口段出入口處各車道中心線上方，車道凈空以外，由紅色叉形燈與綠色箭頭燈組成，指示車道開啟、關(guān)閉和行駛方向。方形指示器的有效顯示尺寸應(yīng)不小于350mm×350mm，視距應(yīng)不小于200m[3]。車道指示器可提前對車輛預(yù)警本車道開閉狀態(tài)，誘導(dǎo)車輛提前變道通行。指示器一般可本地或通過控制單元遠(yuǎn)程操作，積水時可與水位計聯(lián)動，及時關(guān)閉車道。發(fā)生交通事故時，可與災(zāi)情預(yù)警顯示牌聯(lián)動，關(guān)閉事故車道，做到聯(lián)合預(yù)警。

5 結(jié)語

我們要認(rèn)識到道路、交通設(shè)計是下穿通道內(nèi)澇災(zāi)害防治的重要組成部分，是排水系統(tǒng)的輔助與補充。本文通過實例做法，闡述了設(shè)計中積累的一些設(shè)計要點，為內(nèi)澇災(zāi)情的預(yù)防、預(yù)警提供思路，希望各設(shè)計人員集思廣益，為城市下穿通道內(nèi)澇災(zāi)情防治注入新的靈感與理念，掌握災(zāi)情防治主動權(quán)。