山區(qū)高速公路橋面徑流生態(tài)處理對(duì)策

李 哲，申 強(qiáng)，趙啟飛

（1.陜西省交通建設(shè)集團(tuán)公司西鎮(zhèn)分公司，陜西 西安710105；2.華春建設(shè)工程項(xiàng)目管理有限責(zé)任公司西安分公司，陜西 西安710015；3.陜西省榆林公路管理局定邊公路管理段，陜西 榆林718600）

1 引言

近些年，我國(guó)大力建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型的公路，它要求保證在提高公路建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。目前公路橋面采用瀝青混凝土的較多，由于交通量的增加、汽車(chē)油污與瀝青的混合反應(yīng)、雨水沖刷作用，產(chǎn)生的污水較多。但在設(shè)計(jì)時(shí)，排水系統(tǒng)僅從結(jié)構(gòu)上考慮較多，卻很少?gòu)纳鷳B(tài)環(huán)保的角度考慮污水排放對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響，對(duì)環(huán)境影響較大。

2 橋面排水系統(tǒng)的目的與組成

2.1 橋面排水系統(tǒng)的目的

為了迅速排除橋面積水，防止雨水滯積于橋面并滲入橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層內(nèi)（或梁體）而影響橋梁使用的耐久性，在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，要將橋面排水問(wèn)題放在重要的位置上。由于橋面徑流的有害性，只有選擇有效的排水系統(tǒng)，才可能盡快地排除橋面降水，降低橋面徑流的危害性。目前我國(guó)跨越公路、鐵路、通航河流的橋梁和城市高架橋的橋面降水，一般是通過(guò)橫坡和縱坡流入進(jìn)水口，匯集到排水管排至地面排水設(shè)施或河流中的，除了通過(guò)縱橫坡排水外，還要有一個(gè)完整的排水系統(tǒng)。橋面排水系統(tǒng)的主要目的是：控制行車(chē)道內(nèi)水的漫流寬度和水深，以防止車(chē)輪打滑；發(fā)生阻塞時(shí)維護(hù)很方便；不影響橋梁的整體性和美觀。

2.2 橋面排水系統(tǒng)的組成

橋面排水系統(tǒng)按組成結(jié)構(gòu)可分為橋面本身、過(guò)水?dāng)嗝?、進(jìn)水口、排水管、落水管和橋頭集水設(shè)施，按排水的目的可分為橋面鋪裝層表面排水和橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層排水。一般而言，橋面排水體系結(jié)構(gòu)需要注意幾個(gè)問(wèn)題：進(jìn)水口的尺寸與布置必須與橋梁的鋼筋和構(gòu)件布置協(xié)調(diào)，防止水從橋面的接縫處流出橋面直接沖刷到橋臺(tái)和翼墻上，同時(shí)要避免水和腐蝕性物質(zhì)侵蝕橋梁構(gòu)件；在橋下必須設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)呐潘?，能承受落水管中水的沖刷，并防止水流或?yàn)R起的水花濺到橋梁支撐結(jié)構(gòu)上。

2.3 橋面排水處理系統(tǒng)設(shè)置選擇兼顧環(huán)保、景觀效果

隨著我國(guó)環(huán)保新理念的不斷發(fā)展，橋面排水處理系統(tǒng)設(shè)置選擇應(yīng)兼顧環(huán)保、景觀效果。橋面徑流收集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了收集橋面雨水徑流并及時(shí)排放和化學(xué)危險(xiǎn)品在運(yùn)輸中可能發(fā)生的泄漏事故徑流的收集。收集后的雨水和污水需要進(jìn)行處理，達(dá)到有效防止污染水源、田地的效果。目前工程上主要應(yīng)用的措施有：集中排水池、人工濕地、蒸發(fā)池等。

3 橋面排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注重的問(wèn)題

（1）確定進(jìn)水口合理尺寸和間距，減小過(guò)水?dāng)嗝鎸挾取蛎鎻搅鲿?huì)造成橋面水損壞、易造成車(chē)輪打滑現(xiàn)象，嚴(yán)重影響通行能力，產(chǎn)生安全隱患。確定合理地進(jìn)水口尺寸和間距，將有效減少橋面徑流，減少橋面水損壞。

（2）排水系統(tǒng)應(yīng)具有防水功能，防止鹽分和其它腐蝕性物質(zhì)接觸橋梁受力構(gòu)件，防止裝有化學(xué)物質(zhì)的車(chē)輛發(fā)生事故對(duì)排水系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕作用。

（3）景觀效應(yīng)。注重橋梁細(xì)部的美化，從細(xì)節(jié)上增強(qiáng)橋梁美感。注重將排水系統(tǒng)與集中排水處理池、涵洞、周?chē)h(huán)境的和諧設(shè)計(jì)；注重將排水管隱藏墩柱后；注重將橋面水排至地面的水管要附著或埋設(shè)在構(gòu)件中。

（4）最低限度的維護(hù)費(fèi)。根據(jù)地區(qū)降雨量，合理設(shè)置進(jìn)水孔數(shù)量，有效降低維護(hù)費(fèi)用。

4 橋面表面排水設(shè)計(jì)的原則

橋面表面排水采用橋面縱橫坡度以及設(shè)置邊溝、橫向或垂直泄水口來(lái)排除表面水.跨越公路鐵路的分離式立交橋，水質(zhì)受保護(hù)的河流上的橋梁以及城市高架橋，從泄水口排出的橋面水應(yīng)匯集到橋梁縱向排水管中并排人墩，臺(tái)處豎向排水管最終排入河溝中。橋面徑流水一般由縱橫坡匯集到欄桿底柱底梁根部，并在橫坡形成的三角形，或淺碟形側(cè)溝內(nèi)流動(dòng)。間隔一定距離在橋面邊緣設(shè)置橫向或垂直泄水孔，雨水經(jīng)排水管排離。

在橋面表面排水時(shí)，水的匯流和集中排放需要一定的時(shí)間，這樣就會(huì)在過(guò)水?dāng)嗝鎯?nèi)形成積水。積水量過(guò)大時(shí)，過(guò)水?dāng)嗝鎯?nèi)的水面便會(huì)侵入橋面，且影響橋面行車(chē)，違背橋面排水的初衷。對(duì)于高速和一級(jí)公路橋面，匯流過(guò)水?dāng)嗝鎯?nèi)的水面只能搜蓋行車(chē)道邊緣之外的部分，以保證右側(cè)行車(chē)道無(wú)積水。

橋面橫坡方向決定了水流的方向，也即確定了匯水區(qū)的范圍，橫坡坡度既影響水流的流速，也影響行車(chē)的安全。因此，須綜合考慮兩方面的影響。為增加過(guò)水?dāng)嗝娴牧髁?，可在鄰近其邊緣約0.5～1.0m寬范圍內(nèi)適當(dāng)增加鋪面的橫向坡度。必要時(shí)，橋面橫坡可比路面橫坡大0.5%。

5 橋面排水設(shè)計(jì)思路

（1）橋面徑流雨水通過(guò)橋面縱、橫坡匯集于橋梁防撞體邊緣部，并沿橫坡形成淺三角形過(guò)水?dāng)嗝妫跇蛎孢吘夐g隔一定距離設(shè)置排水設(shè)施。

（2）收集的橋面雨水沿橋梁縱向排水管匯集排入橋柱豎向排水管，最終排入市政雨水管渠中。

（3）為保證行車(chē)安全，橋面匯集的過(guò)水?dāng)嗝娴乃嬷荒芨采w行車(chē)道邊緣部分，以保證右側(cè)行車(chē)道無(wú)積水。

（4）為增加過(guò)水?dāng)嗝娴牧髁?，在鄰近防撞體邊緣部距其內(nèi)邊緣0.5～1.0m范圍內(nèi)，適當(dāng)增加鋪面的橫向坡度，按照設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，必要時(shí)可采用2%。

（5）分析沿線地形及農(nóng)田分布情況，注重橋面排水系統(tǒng)與環(huán)保措施相結(jié)合。根據(jù)路側(cè)不同情況，選擇不同形式的污水處理池。

6 橋面徑流處理環(huán)保對(duì)策研究

（1）當(dāng)橋梁跨越濕地、水田、水塘、敏感水域（水庫(kù)）等水環(huán)境保護(hù)要求較高的路段時(shí)，設(shè)計(jì)選線時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離水庫(kù)、濕地路段；施工時(shí)應(yīng)注重保護(hù)橋下濕地資源，禁止施工中的污水肆意排放，對(duì)周?chē)?、魚(yú)塘造成嚴(yán)重的污染，考慮采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的沉淀池、分離池和蒸發(fā)池組成集中排水池，達(dá)到良好的凈化效果。

（2）橋梁跨越林地、田地路段時(shí)，施工時(shí)應(yīng)注重保護(hù)橋下林地資源，尤其是珍惜的喬木樹(shù)種，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況可采用凈化效果較好的污水處理池，并且在池邊選用鄉(xiāng)土樹(shù)種進(jìn)行綠化，最大程度地與周?chē)坝^進(jìn)行了融合，弱化了人工痕跡，兼顧了生態(tài)景觀效果。

（3）橋梁跨越旱地、荒地等降雨量較小的路段時(shí)，可考慮采用生態(tài)型蒸發(fā)池或造型簡(jiǎn)單的蒸發(fā)池，滿足當(dāng)?shù)氐膬艋熬坝^效果。

（4）當(dāng)立交的主線以橋梁的形式跨越時(shí)，立交圍合區(qū)內(nèi)的若為水田、魚(yú)塘等，應(yīng)根據(jù)地形情況合理進(jìn)行布設(shè)污水排水管道，可嘗試建立小型濕地系統(tǒng)，及復(fù)合型生態(tài)系統(tǒng)，注重圍合區(qū)內(nèi)地形處理，充分利用水生植物自然凈化達(dá)到良好的效果，又為沿線的景觀增添亮點(diǎn)。

（5）當(dāng)公路沿線有著濃厚的地域特色，污水處理池設(shè)置可充分考慮采用地域特色石材突出鄉(xiāng)土文化。

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