孫殿武 ，齊慶祥 ，王 莉 ，周乃磊

（1.大連長興島臨港工業(yè)區(qū)公路管理段，遼寧大連 116317；2.中國市政工程華北設(shè)計研究總院，天津市 300074）

1 概述

公路和城市道路因功能、特點的不同，其排水形式也有很大的差異。公路路基路面排水主要是通過路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等，將路表水迅速排出路基以外。城市道路的排水設(shè)計一般指雨水管線設(shè)計和污水管線設(shè)計，統(tǒng)稱為市政排水設(shè)計。市政管線雨水系統(tǒng)主要是通過雨水口收集道路路面水，預(yù)留支管收集道路兩側(cè)地塊的雨水，然后通過敷設(shè)在道路下的雨水管道或雨水箱涵將雨水排入江河湖海等出處。

近些年，許多城市道路的功能逐漸復(fù)雜和多元化，兩種排水方式的區(qū)別不再明顯。在進行道路排水設(shè)計時，必須充分分析道路的性質(zhì)，道路兩側(cè)地塊的地形地貌、用地性質(zhì)，道路縱坡等實際情況，結(jié)合兩種排水方式的特點，選擇最合理的排水方式，或?qū)煞N排水方式有機結(jié)合，并根據(jù)具體情況做到靈活運用、因地制宜，才能設(shè)計出最合理的排水系統(tǒng)。

本項目位于大連長興島臨港工業(yè)區(qū)，西中島位于長興島臨港工業(yè)區(qū)的西南部，總規(guī)劃面積為95 km2。北1路位于西中島石化區(qū)起步區(qū)中部，路線為東西走向，是西中島石化區(qū)起步區(qū)內(nèi)外交通的主要道路，道路修筑長度約2 824 m。綜合考慮石化區(qū)特殊性及周邊地塊排水情況，本項目采用道路兩側(cè)設(shè)置預(yù)制排水明渠的排水方式。

2 雨水明渠設(shè)計必要性

本項目所處園區(qū)為石化化工園區(qū)，園區(qū)內(nèi)主要以石化煉化企業(yè)為主，為了防范和控制石化企業(yè)發(fā)生事故時或事故過程中產(chǎn)生的物料泄漏和污水對周邊水體環(huán)境的污染及危害，降低環(huán)境風(fēng)險。故對水體風(fēng)險實現(xiàn)了源頭、過程、終端三級防控；并結(jié)合健全的污染事故緊急處理體系。采用雨水明渠對園區(qū)內(nèi)雨水進行收集可以有效地在“過程”環(huán)節(jié)中對污染物進行很好的控制，并通過設(shè)置在明渠上的閘門對于企業(yè)內(nèi)地表污水的亂排進行有效的管控。

3 雨水明渠設(shè)計

3.1 明渠形式及規(guī)模

雨水明渠通常為兩種斷面形式，分別為矩形斷面和梯形斷面。明渠斷面形式的選取主要從以下幾方面分析：第一：根據(jù)整個園區(qū)雨水量計算可以得知，若采用矩形斷面則會導(dǎo)致渠深較大，但是上口截面較窄。梯形斷面明渠可以有效減少渠深，但是造成梯形明渠上口較寬，更多占用路邊市政設(shè)施帶的公共資源。第二：梯形明渠由于其深度較大，在石油化工園區(qū)中由于產(chǎn)業(yè)的特殊性，這樣就是造成在明渠內(nèi)積聚分子量較大的危險氣體，造成一定的安全隱患。若采用梯形斷面可以有效的減少渠深，同時自然通風(fēng)條件也會優(yōu)于矩形明渠。第三：在明渠的后期養(yǎng)護工作中，梯形明渠利用小型設(shè)備進入明渠內(nèi)進行清理。

雨水明渠規(guī)模主要根據(jù)園區(qū)整體的雨水管網(wǎng)計算得出。在北1路北側(cè)新建一條梯形明渠，其規(guī)模為0.4 m×0.8 m～0.4×1 m（底寬×深度），在南側(cè)新建一條梯形明渠，其規(guī)模為0.8 m×1.5 m～0.8 m×2.1 m～0.8 m×2.3 m（底寬×深度），明渠邊坡均為1∶0.5。明渠最終排入排洪渠。

3.2 雨水明渠結(jié)構(gòu)

雨水明渠采用預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件，梯形斷面形式（見圖1），明渠尺寸（底寬×深度）為0.4 m×0.8 m、0.4 m×1 m、0.8 m×1.5 m、0.8 m×2.1 m、0.8 m×2.3 m，明渠邊坡為1∶0.5。工程要求鋼筋混凝土明渠采用采用C40防腐混凝土，抗?jié)B等級P 4。綜合考慮吊裝能力確定明渠預(yù)制件長度為1.5 m，明渠連接采用鋼栓連接，中間采用膨脹止水膠條做密封處理，見圖2、圖3。雨水明渠中設(shè)置閘門井、沉砂池、過路雨水箱涵均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，見圖4、圖5。閘門井閘門采用不銹鋼材質(zhì)，啟閉機為手自一體啟閉機。道路路面雨水采用泄水槽收水，泄水槽采用預(yù)制混凝土構(gòu)件，坡度1%，坡向明渠與明渠順接。

圖1 雨水明渠斷面形式

圖2 雨水明渠現(xiàn)場1

圖3 雨水明渠現(xiàn)場2

圖4 雨水明渠閘門

圖5 雨水明渠過路箱涵

4 明渠施工方法及注意事項

4.1 明渠的施工方法

工程根據(jù)設(shè)計明渠位置及土質(zhì)情況，確定管道開槽方式，設(shè)計、施工開槽時，槽底禁止擾動，盡量保持原狀土，在開挖至接近設(shè)計槽底標(biāo)高時，采用人工清槽，勿用機械開挖，不允許超挖。溝槽棄土應(yīng)隨出隨清理，均勻堆放在距溝槽上口邊線1 m以外，堆土高度不超過0.8 m，溝槽開挖過程中及成槽后，槽頂應(yīng)避免出現(xiàn)震動荷載，成槽后應(yīng)盡快完成鋪設(shè)基礎(chǔ)和明渠等工作，避免長時間晾槽。明渠基礎(chǔ)采用碎石基礎(chǔ)，明渠渠底及兩側(cè)設(shè)置碎石墊層。

明渠應(yīng)敷設(shè)在承載能力達到地基支承強度要求的原狀土地基或經(jīng)處理后回填密實的地基上。本項目明渠應(yīng)坐落在道路處理后路基之上，要求地基承載力大于100 kPa。若地基承載里不滿足要求時采用強夯處理，處理方法與道路一致。

根據(jù)構(gòu)件、大小，溝槽和施工機具裝備情況，確定用人或機械將構(gòu)件放入溝槽，下放時必須采用可靠的吊具，平穩(wěn)下溝，不得與溝壁、溝底激烈碰撞。做好工序交接驗收，如墊層的平整度、高程、厚度、密實度及排水溝的完好程度、土基有無坍松等。構(gòu)件、管道下放時要將其一字?jǐn)[開，盡量做到一次就位，以減少槽下滑動。施工單位根據(jù)具體情況決定接口使用的機具，應(yīng)保證接口均勻?qū)?。明渠安裝時，頂拉速度應(yīng)緩慢，保持中心線對準(zhǔn)，間隙均勻，應(yīng)請專人查看止水膠條情況，如發(fā)現(xiàn)不均勻應(yīng)停止頂拉。每節(jié)構(gòu)件安裝就位后，應(yīng)立即測定高程中心線，間隙量等質(zhì)量指標(biāo)，如不符合要求，應(yīng)及時采取糾正措施。

明渠溝槽回填采用碎石回填，明渠兩側(cè)回填碎石寬度不小于30 cm，要求碎石粒徑為20～40 mm之間。

4.2 施工中的注意事項

（1）明渠施工過程中建議其與給水和海水淡化水管線同時施工，若不能同時施工應(yīng)對其相交管線做預(yù)埋處理。

（2）由于給水管網(wǎng)和海水淡化水管網(wǎng)中消火栓支管會與明渠交叉，因此在施工明渠時應(yīng)把消火栓及其支管一并施工。

（3）管道、明渠與箱涵連接處灌漿要飽滿，防止?jié)B漏。

（4）施工前應(yīng)按建設(shè)方統(tǒng)一安排進行工程施工操作，并做好自身的施工組織設(shè)計，方可開槽施工。

（5）施工前要排除各類明水，要在排除明水三天以后，方可開槽施工。

（6）雨季施工時，應(yīng)盡可能縮短開槽長度，且成槽快、回填快，并采取防止泡槽措施。一旦發(fā)生泡槽，應(yīng)將受泡的軟化土層清除，換填砂石料。

（7）泄水槽位置應(yīng)根據(jù)道路縱坡及交叉口豎向高程適當(dāng)調(diào)整，確保泄水槽設(shè)置在道路最低點。

5 結(jié)語

合理的排水方式對于保障道路結(jié)構(gòu)物的使用壽命和行車的通暢、安全具有十分重要的作用。隨著社會經(jīng)濟的騰飛，道路性質(zhì)趨于多樣化，一些道路穿越特殊用地性質(zhì)的地塊，只有充分考慮道路功能，周邊實際情況，分析比較各種排水方式，靈活運用，才能設(shè)計出最為合理的排水系統(tǒng)。

[1]GB50014-2006,室外排水設(shè)計規(guī)范[S].

[2]GB/T11836-2009,混凝土和鋼筋混凝土排水管[S].

[3]劉建華,黎曉林.排水干渠下穿高速公路隧道設(shè)計[J].城市道橋與防洪,2007(7):76-78.

[4]王磊,周玉文.國內(nèi)外城市排水設(shè)計規(guī)范比較研究[J].中國給水排水,2012,28(8):23-27.

[5]談至明.公路排水系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)研究[J].中國公路學(xué)報,2006,19(2):7-11.

[6]姚祖康.公路排水設(shè)計手冊[M].北京:人民交通出版社,2002.