公路排水專項工程設計分析
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公路建設推動了經濟的發展與社會的進步，但是由于交通運輸的快速發展，以及大自然的侵害，公路的負荷越來越重，其受損害頻率也越來越高，而在危害公路的眾多影響因素中，一個關鍵性的自然因素便是水。因此，完善公路的排水專項工程建設，是推動公路發展的一個重要環節。同時，完善排水工程建設能減少水對公路的破壞作用，進而減輕后期的公路維修負擔，降低公路養護的成本投入，為公路的可持續發展提供有利條件。由此可見，在進行公路建設時，必須完善排水工程，確保排水工程的設計符合實際地段要求，為公路的發展打下堅實的基礎。
2造成公路建設排水工程產生問題的基本原因
2．1缺乏對公路沿線水系的認識
很多工程隊伍在公路建設上，單純通過生搬硬套設計出缺乏針對性的排水方案，在排水工程完工后，無法達到預期的排水要求，造成二次設計與施工，增加了不必要的損失。
2．2缺乏排水與防水的有效結合
在大部分排水工程設計中，并沒有將二者結合起來，讓排水工程的建設變得復雜化，既增加了人力、物力、財力投入，又影響了工程排水、防水性能的發揮。
2．3沒有對公路建設進行詳細的勘察
部分工程技術人員沒有認識到野外實際勘察的重要性，對周邊的排水情況沒有進行調查研究，為后期的排水工程建設留下隱患。
2．4排水工程施工中的質量問題
在實際情況中，設計時沒有詳細搜集地質、水文、氣象、環境等相關資料，造成后期排水隱患的存在。
3高丁公路專項工程概況
高丁公路專項工程涉及范圍為，北何路段區域至望城縣橋驛鎮遠期發展備用地。排水專項工程的重點在于雨水口及急流槽設計。工程分為三個具體實施地段。在湘江左岸段，路基路面、市政管網及附屬設施全部實施;湘江右岸至書堂大道段，按照50m紅線寬度實施路基，并實施市政管線;書堂大道至終點長湘公路段，市政管線僅在下穿電廠鐵路段設置獨立的排水雨水管道、部分交口過路預留管實施。
4工程地段地質與水系分析
4．1地形、地貌
工程涉及地段為湘江沿岸河流階地的平原區與丘陵區，沖洪積平原地勢平坦開闊，且丘陵區地形起伏較小，山丘渾圓，相對高差＜20m，地面縱、橫坡一般為15～30°，沿線地表水系發育、多耕地、旱地。
4．2氣象水文
排水工程項目所屬區域為亞熱帶季風性濕潤氣候區，光熱充足，雨量充沛，無霜期長，嚴寒期短，四季分明，歷年日照平均為1629．9h;氣溫平均為17．3℃;降水量平均為1340．8mm左右，降水主要集中在4～7月，這就需要考慮到排水系統的及時排水能力。
4．3水系
排水專項工程涉及地域崗沖起伏、水系發育，主要分布有湘江、雙合垸撇洪溝、雙合垸低排溝、張家坳撇洪溝及地表溝渠等。湘江望城高塘嶺段設計最高洪水位36．36m，常水位27．32m。內河防洪標準按50年一遇進行規劃。以黃海高程38m為高低區分界線。湘江以西段為低排區;湘江以東段除湘江大道－銅麻路局部區域(13．2ha)外，皆為高排區。
5高丁公路排水專項工程設計原則
在高丁公路排水專項設計中，將排水工程原則具體細分為以下七點:
(1)排水體制:合理采取了雨水與污水分流制。
(2)排水出路:在雨水方面，因地制宜，高水高排、低水低排，讓雨水通過重力自流式排入各規劃水系。而在污水方面，根據已有污水專業規劃，污水管道按照規劃管道進行敷設，最終進入望城污水處理廠、彩陶源污水泵站，有效避免了對當地水源的污染。
(3)雨水匯水范圍:優先考慮道路中心線兩側各段匯水面積范圍內道路和建設用地地塊排水，以減少對天然水系的破壞，不隨意合并自然溝渠或改變水流的性質，以便減輕排水溝渠防護、加固工程的負擔。
(4)布置方式:按道路排水相關規范，本次道路路幅為50m，采用雙側布置。
(5)為便于兩側建設用地雨污水支管接入，每隔一定距離(約120m)預留雨、污水支管。
(6)管徑d≤800的雨污水管采用高密度聚乙烯(HDPE)纏繞增強B型結構壁管，管徑d＞800的雨污水管采用Ⅱ級鋼筋混凝土管，使用了新材料和新技術。
(7)結合當地水文、地質條件，積極采用新技術、新材料、新工藝。同時，也要注意就地取材，要求排水工程設計既穩固可靠，又具有較高的經濟效益。
6排水工程的具體項目設計
6．1雨水管道設計
排水專項工程的雨水管道設計，以書堂大道至北何路為整體設計路段，實施雨水管道設置與輔道雨水口設計。工程分為近期與遠期內需要完成的目標。
(1)湘江以南:設置一處雨水排出口，開挖1．1km明渠排至斑馬湖。
(2)湘江以北:設置三處雨水排出口，排至雙合垸撇洪溝。其中暫緩銅麻路下游的雨水管建設，先排至低排箱涵，進入到雙合垸低排區。同時，在書堂大道段，設置一處雨水排出口，排至張家坳撇洪溝。
(3)在湘江以北30m斷面，設置機動車道雨水口以及何橋大道雨水過路管。通過連接管將雨水口延伸至機動車道邊3．25m，順接急流槽，排至周邊地區。
(4)下穿鐵路低排區，設置低排區轉輸管重力自排至張家坳撇洪溝上游。其中，需要滿足重力自排條件。在下穿范圍設置獨立的低排重力管排至張家坳撇洪溝。下穿段總長度806m，路面寬52m，并記列墻投影面積0．166ha，匯水面積4．357ha。在設計中可采用d1200－0．0018低排雨水管，排出下穿段雨水。同時，還可挖方段道路邊溝接至雨水系統處，設置沉沙井進行銜接。
(6)近期工程落實后，需要在書堂大道相關地段設置相應雨水排出系統。
(7)設置輔道雨水系統，經由低排轉輸管，排至張家坳撇洪溝上游，保留水系。
(8)設置排至良田壩橋的雨水管道。
(9)在修建雨水排水管道時，還要考慮到排水明渠，在現狀斷面的基礎上，結合水景觀整治要求，對渠坡及兩岸采用標準的梯形斷面方案，進行整修。
6．2污水管道設計
在書堂大道段，設置雷鋒大道現狀污水管出口與湘江大道規劃污水出口污水排，規劃出污水出口的近期溢流排至雨水系統，以及遠期的接至相交道路污水系統。在書堂大道至北何路段，設置書堂大道近期實施污水管出口、何橋大道規劃污水出口，規劃出污水出口的近期溢流排至雨水系統，以及遠期的接至相交道路污水系統。
6．3現狀檢查井、雨水口及管道設計
重新修建已有雨水口及雨水口連接管道，按照加固圖改建排水檢查井，并對已有管道進行清淤。
6．4中分帶排水設計
在排水專項工程設計中，需要在全線中分帶進行排水防滲設計，以防止3m綠化帶雨水侵蝕路基。
6．5橋面雨水設計
設置橋面排水系統收集橋面雨水，經落水管就近接入地面收水井或雨水口。
7結束語
黃橋大道跨江段高丁公路排水專項工程在有針對性地分析了沿線地區地質水文特點的前提下，進行方案設計，方案設計的具體內容符合排水工程的設計原則，且在此基礎上進行細化，將各方面因素綜合考慮進去，讓設計方案更具可行性。
作者：夏永峰 覃翔 單位：長沙榕源交通技術咨詢有限公司
