山区高速公路桥面径流生态处理对策

李 哲，申 强，赵启飞

（1.陕西省交通建设集团公司西镇分公司，陕西 西安710105；2.华春建设工程项目管理有限责任公司西安分公司，陕西 西安710015；3.陕西省榆林公路管理局定边公路管理段，陕西 榆林718600）

1 引言

近些年，我国大力建设资源节约、环境友好型的公路，它要求保证在提高公路建设质量的基础上，注重生态环境的保护。目前公路桥面采用沥青混凝土的较多，由于交通量的增加、汽车油污与沥青的混合反应、雨水冲刷作用，产生的污水较多。但在设计时，排水系统仅从结构上考虑较多，却很少从生态环保的角度考虑污水排放对当地环境的影响，对环境影响较大。

2 桥面排水系统的目的与组成

2.1 桥面排水系统的目的

为了迅速排除桥面积水，防止雨水滞积于桥面并渗入桥面铺装结构层内（或梁体）而影响桥梁使用的耐久性，在桥梁设计时，要将桥面排水问题放在重要的位置上。由于桥面径流的有害性，只有选择有效的排水系统，才可能尽快地排除桥面降水，降低桥面径流的危害性。目前我国跨越公路、铁路、通航河流的桥梁和城市高架桥的桥面降水，一般是通过横坡和纵坡流入进水口，汇集到排水管排至地面排水设施或河流中的，除了通过纵横坡排水外，还要有一个完整的排水系统。桥面排水系统的主要目的是：控制行车道内水的漫流宽度和水深，以防止车轮打滑；发生阻塞时维护很方便；不影响桥梁的整体性和美观。

2.2 桥面排水系统的组成

桥面排水系统按组成结构可分为桥面本身、过水断面、进水口、排水管、落水管和桥头集水设施，按排水的目的可分为桥面铺装层表面排水和桥面铺装结构层排水。一般而言，桥面排水体系结构需要注意几个问题：进水口的尺寸与布置必须与桥梁的钢筋和构件布置协调，防止水从桥面的接缝处流出桥面直接冲刷到桥台和翼墙上，同时要避免水和腐蚀性物质侵蚀桥梁构件；在桥下必须设计适当的排水口，能承受落水管中水的冲刷，并防止水流或溅起的水花溅到桥梁支撑结构上。

2.3 桥面排水处理系统设置选择兼顾环保、景观效果

随着我国环保新理念的不断发展，桥面排水处理系统设置选择应兼顾环保、景观效果。桥面径流收集系统实现了收集桥面雨水径流并及时排放和化学危险品在运输中可能发生的泄漏事故径流的收集。收集后的雨水和污水需要进行处理，达到有效防止污染水源、田地的效果。目前工程上主要应用的措施有：集中排水池、人工湿地、蒸发池等。

3 桥面排水系统设计应注重的问题

（1）确定进水口合理尺寸和间距，减小过水断面宽度。桥面径流会造成桥面水损坏、易造成车轮打滑现象，严重影响通行能力，产生安全隐患。确定合理地进水口尺寸和间距，将有效减少桥面径流，减少桥面水损坏。

（2）排水系统应具有防水功能，防止盐分和其它腐蚀性物质接触桥梁受力构件，防止装有化学物质的车辆发生事故对排水系统产生严重的腐蚀作用。

（3）景观效应。注重桥梁细部的美化，从细节上增强桥梁美感。注重将排水系统与集中排水处理池、涵洞、周围环境的和谐设计；注重将排水管隐藏墩柱后；注重将桥面水排至地面的水管要附着或埋设在构件中。

（4）最低限度的维护费。根据地区降雨量，合理设置进水孔数量，有效降低维护费用。

4 桥面表面排水设计的原则

桥面表面排水采用桥面纵横坡度以及设置边沟、横向或垂直泄水口来排除表面水.跨越公路铁路的分离式立交桥，水质受保护的河流上的桥梁以及城市高架桥，从泄水口排出的桥面水应汇集到桥梁纵向排水管中并排人墩，台处竖向排水管最终排入河沟中。桥面径流水一般由纵横坡汇集到栏杆底柱底梁根部，并在横坡形成的三角形，或浅碟形侧沟内流动。间隔一定距离在桥面边缘设置横向或垂直泄水孔，雨水经排水管排离。

在桥面表面排水时，水的汇流和集中排放需要一定的时间，这样就会在过水断面内形成积水。积水量过大时，过水断面内的水面便会侵入桥面，且影响桥面行车，违背桥面排水的初衷。对于高速和一级公路桥面，汇流过水断面内的水面只能搜盖行车道边缘之外的部分，以保证右侧行车道无积水。

桥面横坡方向决定了水流的方向，也即确定了汇水区的范围，横坡坡度既影响水流的流速，也影响行车的安全。因此，须综合考虑两方面的影响。为增加过水断面的流量，可在邻近其边缘约0.5～1.0m宽范围内适当增加铺面的横向坡度。必要时，桥面横坡可比路面横坡大0.5%。

5 桥面排水设计思路

（1）桥面径流雨水通过桥面纵、横坡汇集于桥梁防撞体边缘部，并沿横坡形成浅三角形过水断面，在桥面边缘间隔一定距离设置排水设施。

（2）收集的桥面雨水沿桥梁纵向排水管汇集排入桥柱竖向排水管，最终排入市政雨水管渠中。

（3）为保证行车安全，桥面汇集的过水断面的水面只能覆盖行车道边缘部分，以保证右侧行车道无积水。

（4）为增加过水断面的流量，在邻近防撞体边缘部距其内边缘0.5～1.0m范围内，适当增加铺面的横向坡度，按照设计经验，必要时可采用2%。

（5）分析沿线地形及农田分布情况，注重桥面排水系统与环保措施相结合。根据路侧不同情况，选择不同形式的污水处理池。

6 桥面径流处理环保对策研究

（1）当桥梁跨越湿地、水田、水塘、敏感水域（水库）等水环境保护要求较高的路段时，设计选线时应尽量远离水库、湿地路段；施工时应注重保护桥下湿地资源，禁止施工中的污水肆意排放，对周围水田、鱼塘造成严重的污染，考虑采用国内先进的沉淀池、分离池和蒸发池组成集中排水池，达到良好的净化效果。

（2）桥梁跨越林地、田地路段时，施工时应注重保护桥下林地资源，尤其是珍惜的乔木树种，设计时根据实际情况可采用净化效果较好的污水处理池，并且在池边选用乡土树种进行绿化，最大程度地与周围景观进行了融合，弱化了人工痕迹，兼顾了生态景观效果。

（3）桥梁跨越旱地、荒地等降雨量较小的路段时，可考虑采用生态型蒸发池或造型简单的蒸发池，满足当地的净化及景观效果。

（4）当立交的主线以桥梁的形式跨越时，立交围合区内的若为水田、鱼塘等，应根据地形情况合理进行布设污水排水管道，可尝试建立小型湿地系统，及复合型生态系统，注重围合区内地形处理，充分利用水生植物自然净化达到良好的效果，又为沿线的景观增添亮点。

（5）当公路沿线有着浓厚的地域特色，污水处理池设置可充分考虑采用地域特色石材突出乡土文化。

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［2］王一斌，邵坚达，桂炎德，等.公路交通水环境污染防治技术的研究［J］.公路，2004（1）：37～39.

［3］高海鹰，黄丽江，李 贺，等.公路特大桥径流收集系统的设计探讨［J］.中国给水排水，2008（10）：48～50.

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