高速公路桥面排水系统优化设计的探讨

乔晓阳

青海交通工程咨询中心，青海西宁 810003

随着我国的经济飞速发展，我国交通行业日益发达，人们的出行方式变得越来越多。在即将建成的全面建设小康社会面前，人们的生活日益富裕，私家车变得越来越广泛。建设桥梁和高速公路时，公路的安全问题成为一个重点。在保证桥梁和道路质量的同时，我们需要高度重视的是桥梁和路面的排水问题。在雨季，路面积水是经常出现的问题，如果这些积水不能及时排出路面，将会使交通发生拥堵甚至出现追尾事故。这就需要对高速公路和桥梁排水系统进行改善和优化，在提高道路使用寿命的同时，保证道路交通的安全。

1 对于桥面排水系统的分析与研究

1.1 桥面排水系统的现状

高速公路成为我国运输行业的首要选择。由于其路程短、速度快的优势，成为许多运输行业的必要选择，然而经过调查发现，高速公路成为事故发生的最高路段，许多大型交通事故，都是发生在高速公路上。在发生交通事故时，由于所运输的物品为危险物品，发生交通事故后导致危险物品外露，从而引起空气污染甚至水污染。由于以上经验，国家规定在高速公路设计时要远离饮用水水源，从而在一定程度上保证在高速公路上发生交通事故后，避免第二次事故的发生。虽然这在一定程度上在高速公路建设中造成了建设障碍，但是为了保证饮用水源与空气不被污染，我国将继续采用类似的方法对高速公路进行建设。

1.2 桥面排水系统的设计措施

高速公路的使用寿命同桥面径流的排水系统相联系。如果桥梁桥面的排水系统出现问题，就会影响到高速公路的使用寿命。因此，加强对桥梁桥面排水系统的优化成为刻不容缓的问题。我国的桥面排水系统主要是利用横坡和纵坡相结合进行排水。利用横坡和纵坡相结合的方式进行排水，将桥面上的积水直接向下排放或汇集到排水管内再排向地面。一般情况下，排水系统要求桥面和路面排水量、排水速度与降水量成正比，如果排水速度不够快，那么就会造成桥面积水过多，从而影响车辆的运行，桥面排水系统设计中将会涉及到许多的数据，河流宽度以及桥面宽度都将对桥面排水系统的设计产生一定的影响。在我国以前的公路设计中大多数都侧重于对交通事故的预防与保护，而没有考虑到是由于桥面排水系统不完善而引发得交通事故。

2 目前桥梁排水系统存在的问题分析

2.1 桥面排水系统的现状

桥面排水系统存在设计过于陈旧的问题。在设计时，一般还是沿用早期的设计思路和方式，直接将桥面的水排放到自然界中，这样会对环境造成很大的影响。在设计和建造桥梁时，未科学的进行桥面排水系统的设计，从而导致排水过程中存在降水量和排水能力不相符的状况发生。

2.2 对桥面排水系统优化设计策略的讨论

通过对现阶段我国桥面排水系统的不足之处进行分析，可知我国有一部分桥梁是从饮用水源地附近穿过的，这种情况存在着很大的安全隐患，如果不能及时对突发情况提出应急预案，那么后果将很严重。比如，运输化学用品的车辆发生了侧翻，导致化学用品发生泄漏，将有毒液体排到饮用水源中，对饮用水源造成污染。为了避免出现这种状况，在桥梁设计时，应将这些突发状况考虑在内，提前做好事故应急预案。为了达到这种目的，应该在之前直排的基础上增加其他排水收集系统，保证桥面上的液体能够安全被排到桥下。与此同时，应该在桥下合适的位置设置用于收集泄漏的化学用品的收集池。化学用品发生泄漏时，落水管可以将这些化学用品排到化学用品收集池中，防止泄漏的化学用品对环境和水源造成污染。

2.2.1 对桥面液体收集系统适用条件的概述

在一般条件下，桥梁长度以及桥面的坡比和纵向排水管的排水能力有密切的关系，如果桥梁过长，或者桥面坡度特别小，超过了纵向排水管的排水能力时，就需要增加其他排水系统来缓解纵向排水管的排水压力。此外，如果降雨量超过了桥梁的排水能力时，应该考虑通过对桥面进行优化改进，缓解桥梁的排水压力。除此之外，还可以将桥梁的纵向排水设计由桥面中间向桥的两侧排水的方式，缓解每个排水管的压力，增大排泄水的能力。在改进排水方式的同时，还要考虑安全问题，必须保证在安全排水的同时桥梁结构和桥梁的承重能力不会发生改变，避免桥面坍塌等危险的发生。

2.2.2 在设计排水管时对桥梁进行部分估算

为了增大桥面的排水能力，需要采用内径更大的的管道进行排水，这就使得工程的造价更高，增加桥梁建设的成本；反之，如果管道的管径过小，排水能力低于降水量，可能会导致桥面大面积积水，这样会阻碍交通的正常运行。鉴于以上原因，在设计排水管时，应该精确计算降水量与排水能力大小，这就需要运用专业的仪器进行排水量计算，避免排水量和排水管的排水能力相不符的情况发生。

除此之外，应尽可能利用雨水设计流量计算公式、暴雨强度计算公式、管道流速计算公式以及降水历时计算公式对降水量和降水强度以及排水能力的大小进行估计，尽量将纵向排水管的直径和收集池的容量大小进行准确确定，保证排水能力的提高，避免因为桥面积水而发生危险。

设置事故径流收集池目的就是为了避免运输危险化学用品的车辆，在桥面发生故障或者侧翻等事故时造成的有毒化学用品泄露而给环境和水源造成污染的情况发生。在设置事故径流收集池时，应该考虑到收集池的建设材料的防腐蚀能力，还应该考虑收集池的容积问题，要保证在发生化学物品泄漏时，收集池能够将所有的化学物品进行收集，在没有发生化学物品泄漏的问题时，收集池应该起可以到雨水收集的功能。

随着经济的发展和社会的进步，科学技术水平也在不断提高。在桥面排水系统中，可以充分运用现在先进的科学技术，利用远程控制进行控制工作。这就要求修建两套收集系统，两个系统之间有可远程控制的阀门和开关。在没有发生化学品泄露的情况下，可以控制收集到的径流流到沉淀池中进行沉淀处理，在经过除杂质等物理手段处理后的水可以运输到洗车场等需要中水的场所，提高水的利用效率。如果发生了化学药剂泄露的情况，则需要将泄露的药剂引流到处理池中，通过远程控制将这些液体输送到专门的处理机构进行处理。

3 结语

随着我国经济不断的发展，我国的交通运输行业越来越发达。因此，国家必须加快对交通公路的建设，不断的完善我国交通运输网，这在一定程度上，会减少桥梁桥面运输压力。但是，对于桥梁桥面的保护，还是要从其自身的设计着手。对于高速公路桥梁桥面的排水系统的建设已经变成了刻不容缓的问题，不断的改善高速公路桥梁桥面的排水系统，有利于事故发生后及时采取应急手段。随着我国对于高速公路桥梁桥面排水系统都不断研究，排水系统已经不断地得到优化。这在一定程度上使我国的高速公路寿命得以延长，从而降低了修路的经济成本。高速公路桥梁桥面排水系统的优化设计能够在一定程度上保证高速公路运行的安全，从而减小事故发生率。桥梁桥面的优化设计能够提高高速公路的安全系数，因此，加强对于高速公路的桥面排水系统优化设计是为民造福，促进我国经济发展的途径。

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