潘麗娟,吳 歡,孫 群
(林同棪國際工程咨詢(中國)有限公司,重慶 401121)
隨著我國經濟的發展與城市的擴大,在快速發展的過程中,許多原有的國道、省道等已被城市包圍,逐漸承擔起城市道路的角色。國道的功能定位主要在于解決交通問題,城市道路除了完成交通任務,還需要解決排水、照明、電力、通訊等配套管線走廊問題,所以,原來的道路迫切需要改造。舊路改造的難度遠高于新建道路,需要注意的事項和受到的條件限制亦更多。重慶市沙坪壩區國道212井雙段道路工程就是這樣一個國道改造項目。下面就以國道212井雙段道路工程為例,淺談一下國道改造項目中排水設計的要點。
國道212井雙段道路工程位于重慶市沙坪壩區,起于已改造完成的沙坪壩楊雙路(楊公橋-雙碑)終點,止于國道212線北碚區域段,道路全長5 125m。為城市主干道I級,道路標準路幅寬度分為36 m,雙向6車道,道路設計時速為60 km/h。
道路沿線靠近雙碑段規劃主要為居住用地,靠近井口段主要為工業用地,東側緊鄰嘉陵江,道路距江最近處只有400 m,較遠處約有1.7 km的距離,西側500~700 m以外為中梁山。
國道212井雙段西側為中梁山山脈,東側靠近嘉陵江,總體地勢西高東低。以前按照公路標準修建,道路沿線已建成的道路排水管網很少,大多都是采用公路邊溝排水。
道路沿線有三處較大的河溝,中梁山的雨水主要通過這三處河溝(現狀均為拱橋)匯入嘉陵江。沿線道路兩側均為已建老城區,兩側有大量的住宅和廠房分布,片區內雨水就近排入現狀河溝,污水主要采用散排方式,混流排入現狀河溝,最終都匯入嘉陵江。
重視現狀管線資料的收集工作,熟悉掌握道路范圍及周邊的重要管線走向及規模。
舊路下通常都建有一些排水管渠,如果能繼續利用這些排水管渠為新拓寬的道路服務,可減少遷改工程量,既節約投資又降低了施工難度。若利用現有可用的管線,應注意保護措施。但對于管徑偏小,服務面積有限及埋設多年已有破損可能的管道,應及時地廢除并用新系統代替。
排水管道均應按照遠期規劃的排水需求規模進行設計。對合流制的管網應按雨、污分流制考慮其改造并確定下游走向。避免片區受開發時序影響,發展過程中市政建設的規劃標準、設計標準、建設標準不統一,避免短期內重復建設和再次改造。
結合地塊建設規劃、已建成情況、區域排水現狀等,在排水管網平、縱及高程設計上,既要適應功能的需要,又應有接入的可能性、便利性。
排水管道屬于重力流系統,其高程布置較壓力流管線,受到更大的局限。在為其他城市管線敷設走廊時,應考慮經濟性的同時預留足夠的空間,為管線綜合提供條件。
由于道路的改建,道路沿線排入嘉陵江的現狀河溝的排水功能被破壞,為保證正常的行洪功能,應結合原過水點和新的地塊低點,設置相應排水涵洞。
涵洞設計洪水流量可采用重慶暴雨強度公式推求,再以公路科學研究所簡化洪水推求公式進行校核驗證。需要注意的是城市道路暴雨強度公式采用的統計數據與公路所采用的暴雨數據不一致,且統計的方法也不同,所以規范中對于兩種公式采用重現期有所區別。由于城市暴雨系統與公路所公式計算洪峰分屬不同管理體系,所以計算結果存在差異。
設計時應盡量考慮利用現有可用的管線。對管線是否保留應做充分的論證,根據其平面位置、管徑大小、服務范圍、埋深、排水流向、出口、建設標準、當前使用情況、未來的管理維護是否便利等因素綜合考慮,也應結合片區雨污水規劃中上下游情況判斷。
由于排水管道埋設在路面下,道路通車運行后管道損壞維修或者重建都比較困難,因此原有這些舊管及檢查井等構筑物的設計服務年限能否滿足這一要求也是需要考慮的。重慶地區早期建設的管線系統一般按照20 a的使用年限進行設計,在進行改造建設時需對其功能和使用情況加以充分的復核,以確定是否需要改造。
管網布置要方便支管接入的改造,且需足夠的斷面以保證建成后的雨、污水收集率;應盡量保證現狀雨、污水排放點順接;應最大限度地避免造成較大建、構筑物及各種管線的拆遷,以及在施工過程中對交通的影響。
國道212井雙段道路實施范圍內的雨、污水管線,除干管外,均考慮廢除。對道路實施范圍外的現狀管線考慮保留并與該項新建管網接順;排水主干管,予以保留,只對影響道路的部分管段進行改建。
在改造地區使用的管道材料和新建地區有所區別,尤其是在城市主干道上,交通和環境影響較大的地區,應盡量使用采購、運輸、安裝簡便、施工工期短、對環境影響小的管材。
該工程管徑d≤800 mm排水管道采用HDPE雙壁波紋管,d≥1000采用玻璃鋼夾砂管。
因道路施工進度一般均先于周邊地塊開發和改造,道路施工可能導致周圍低洼場地積水。為了不損害路基,需在低洼積水處設置臨時排水管涵。臨時排水管設計計算標準按臨時排水設施考慮取值(重現期一般取1 a),施工和質量標準應滿足永久構筑物的要求。管道的基礎及接口做法同永久排水管道,其進出口位置及管涵起終點標高可根據現場情況進行適當調整。
在管線溝槽開挖的過程中,應特別注意道路兩旁現有建筑物或構筑物的基礎保護,不同地質段可采取不同的做法。
在國道改造項目中,排水工程的工程數量統計應特別注意除了新建部分的管線及附屬構筑物外,還應包括現有管線的保護、遷改工程量,以及臨時排水措施的工程量。
國道改造項目的管線設計是個復雜問題綜合解決的過程,排水管線因其重力流性質受到的限制最多,因此設計也最為復雜。只要結合項目特點,把握設計要點,就能做到安全、經理、合理。
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