國道109改造工程排水系統(tǒng)設(shè)計簡介

鄧衛(wèi)東

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京市100082）

國道109改造工程排水系統(tǒng)設(shè)計簡介

鄧衛(wèi)東

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京市100082）

現(xiàn)介紹國道109改造工程位于北京市境內(nèi)的“109市區(qū)路”和“109山區(qū)段”的排水系統(tǒng)設(shè)計。其國道109路基、路面排水系統(tǒng)設(shè)計主要包含收集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)兩部分。所闡述的內(nèi)容可供同行參考。

國道109；排水系統(tǒng)；設(shè)計

1　工程概況

國道109是國家公路網(wǎng)的重要組成部分，起點為北京，終點為西藏拉薩，全長3 922 km，途經(jīng)北京、河北、山西、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、青海和西藏8個省份。本文闡述的工程方案設(shè)計范圍為東起北京市西五環(huán)路，與城市路網(wǎng)銜接，終點為市界，與河北張涿高速（首都地區(qū)環(huán)線高速公路西段）相接。其國道109改造工程西五環(huán)～西六環(huán)段稱“109市區(qū)段”，西六環(huán)～市界段稱“109山區(qū)段”。根據(jù)北京市地面水水域功能分類圖，該項設(shè)計的國道109線位位于永定河山峽流域內(nèi)，此區(qū)域為二類水體范圍。

國道109（路基、路面）排水系統(tǒng)設(shè)計主要包含收集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)兩部分。

2　收集系統(tǒng)

2.1收集系統(tǒng)方案確定

依據(jù)《公路排水設(shè)計規(guī)范》（JTG/TD33-2012），水環(huán)境強敏感路段排水設(shè)計應(yīng)符合：（1）路面表面水應(yīng)采取設(shè)置縱向、橫向排水系統(tǒng)等措施，集中收集處理；（2）收集路面表面水的集水溝（管）和集中水處理設(shè)施應(yīng)采取防滲措施；（3）路面表面水集中水處理宜采用多功能處理池、人工濕地或干式沉淀池等設(shè)施。

一般的公路排水是在道路兩側(cè)各設(shè)置一條排水邊溝，同時收集路面和路基及兩側(cè)邊坡的降水徑流，在經(jīng)過水環(huán)境敏感區(qū)的公路路段，其排水邊溝的水在排入涵洞、周邊溝渠、河道等處，設(shè)置初期降水處理設(shè)施和應(yīng)急池等，即所謂單系統(tǒng)收集方案。雙系統(tǒng)收集即路面與路基坡面、周邊匯水區(qū)域的降水徑流分開收集，路面雨水徑流在排入周邊排水系統(tǒng)前設(shè)置初期降水處理設(shè)施，路基坡面、周邊匯水區(qū)域的降水徑流直接排入周邊排水系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)的比較見表1所列。

綜合以上論述，雙系統(tǒng)比較單系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，因此確定采用雙系統(tǒng)收集。

2.2收集系統(tǒng)設(shè)計標準

路面降水徑流收集設(shè)施（邊溝、管等）設(shè)計降雨重現(xiàn)：5 a，徑流系數(shù)：0.95；收集道路兩側(cè)路界內(nèi)坡面降水徑流的排水邊溝設(shè)計降雨重現(xiàn)期：15 a，徑流系數(shù)：0.35。

2.3收集系統(tǒng)的形式

在道路的不同路段，根據(jù)其周邊環(huán)境、用地條件、地形地勢、路基防護等因地制宜地采用多種形式的收集系統(tǒng)（雙系統(tǒng)）。

在道路兩側(cè)用地相對寬松，可采用圖1所示的方式（一），即在路肩兩側(cè)設(shè)置路面徑流收集邊溝，適當(dāng)加寬路基寬度。

在道路兩側(cè)用地相對緊張，可采用圖2所示的方式（二），即在路肩下設(shè)置路面徑流收集管道，不增加路基寬度。

在道路兩側(cè)高路基防護的情況下，可采用圖3所示的方式（三），即在路基防護二級平臺設(shè)置路面徑流收集邊溝，并不增加路基寬度。

3　處理系統(tǒng)

根據(jù)“109山區(qū)段”和“109市區(qū)段”的不同特點，采用以下三種形式：水生物滲濾池+應(yīng)急處理池，人工濕地+應(yīng)急處理池，雨水凈化池（見表2）。

表1　路基、路面收集系統(tǒng)優(yōu)缺點比較表

圖1　方式（一）示意圖

圖2　方式（二）示意圖

圖3　方式（三）示意圖

表2　處理方案特點及選用一覽表

4　排水系統(tǒng)圖（見圖4）

圖4　路基、路面排水系統(tǒng)圖

路面降水徑流或（危險品）事故泄漏通過路面降水徑流單獨收集，由高速公路運行管理監(jiān)控系統(tǒng)識別。其中，“109山區(qū)段”路面降水徑流經(jīng)過水生物濾池、人工濕地，最終排入周邊村鎮(zhèn)排水系統(tǒng)、農(nóng)田排灌系統(tǒng)、自然山溝等；“109市區(qū)段”路面降水徑流經(jīng)過雨水凈化池貯存，可以用于綠化、道路澆灑等市政回用水。若發(fā)生了危險品泄漏等事故，其收集的排水直接排入應(yīng)急池中貯存，然后外運處理。路基邊坡及道路兩側(cè)邊坡降水徑流經(jīng)道路兩側(cè)生態(tài)植草邊溝收集后就近排入周邊水體。建議在運行管理階段加強非工程措施保護水環(huán)境，比如交通安全管理和日常設(shè)施維護管理，減少交通運輸事故發(fā)生。隨著維護管理能力的提高，可根據(jù)情況將應(yīng)急池用于平時的路面徑流的處理前池，加強沉淀、隔油功能，提高生物滲濾、人工濕地的處理效果。

5　結(jié)語

在水環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)，將路面降水徑流與路基和道路兩側(cè)坡面降水徑流分開收集，在“109市區(qū)段”橋下設(shè)置小型雨水集蓄，經(jīng)處理設(shè)施，對收集的路面雨水循環(huán)利用；在“109山區(qū)段”采用濕地等方式對污染物進行截留、凈化處理，對路面降水徑流峰值進行消減，避免路面降水徑流對水環(huán)境污染，突出生態(tài)建設(shè)、“海綿城市”的設(shè)計理念。

圖1　公廁樣式

4　結(jié)語

美麗鄉(xiāng)村道路工程項目的出現(xiàn)，表明城鄉(xiāng)差距在逐步縮小，是農(nóng)村城市化進程的產(chǎn)物，在尊重村莊路網(wǎng)現(xiàn)狀格局的基礎(chǔ)上進行設(shè)計。鄉(xiāng)村道路與一般城市道路存在著顯著的差異，設(shè)計時應(yīng)明確服務(wù)對象，以保護鄉(xiāng)村自然環(huán)境、確保車輛安全行駛為宗旨，達到人與自然相和諧統(tǒng)一，做好道路設(shè)計將會對鄉(xiāng)村的發(fā)展發(fā)揮重要的推動作用，更是新農(nóng)村建設(shè)一道靚麗的風(fēng)景線。

[1]婁冬.社會主義新農(nóng)村村莊建設(shè)規(guī)劃研究[D].鄭州:鄭州大學(xué), 2010.

U417.3

B

1009-7716（2016）04-0050-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.04.017

2015-12-20

鄧衛(wèi)東（1970-）,男，北京人，工程師，從事道路工程設(shè)計工作。