陳亞軍¹  賈勇²  顏笑³  張亞¹

（1.徐州市水利建筑設計研究院有限公司,江蘇 徐州 221000；2.徐州市市政設計院有限公司,江蘇 徐州 221000；3.徐州市水政監察支隊,江蘇 徐州 221000）

摘  要：道路橫截溝在攔截雨水徑流、防止低洼處積水方面起著非常重要的作用，但是其排水和道路安全交通一直以來都是交通、水利部門的痛點和難點問題。本次以實例工程為背景，在復核橫截溝收水基本滿足的基礎上，通過在篦子下方設置減振墊塊和簡易剛柔過渡段，能有效減少車輛跳車及其對篦子的沖擊作用，避免篦子破損移位和引發道路交通事故，該項治理措施為徐州首次采用，其研究成果為后續道路橫截溝設計及其升級改造奠定基礎，具有推廣應用價值。

關鍵詞：積水點；道路橫截溝；減振墊塊；剛柔過渡段

1 前言

由于城市化進程不斷加快，城市積水內澇的風險也不斷加大，對道路排水系統的要求也越來越高。近些年來，多地出現城市看海的現象，特別是在城市地下通道、下穿市政隧道、下凹立交橋等縱坡較大的道路是城市積水內澇的高風險地區。目前在這些區域通常的治理措施是在道路設置截留設施收水后通過連接管排水至雨水井或者配合提升泵站進行排水，其中，篦式道路橫截溝是常見的截流手段之一，其在攔截雨水徑流方面有較大的優勢，地表雨水截流量大，排水效率高。但是，由于不當的設計或者施工做法，頻繁受車輛沖擊碾壓作用，受損后存在不同程度的安全隱患，導致在橫截溝處混凝土破損、篦子破損移位、車輛跳車等現象，交通量大的地段可能引發道路交通事故，部分地區因為該情況時有發生，為確保交通安全，就直接把橫截溝用混凝土填埋溝槽，雖然解決了不下雨水時的交通，但在下小雨時，橋下低洼處有積水，下大雨時，嚴重積水堵塞，甚至給社會經濟造成巨大損失，對城市安全運行和居民出行產生不利影響，甚至威脅到人民群眾生命財產安全^[1]。

本文以蘇山立交泵站改造工程中的道路橫截溝為例進行探討。

2 工程概況

蘇山立交泵站工程中，蘇山立交西側輔道范圍內雨水主要由隴海鐵路橋下南側雨水通道和南側橫截溝收水后匯入西三環快速路西側收水邊溝內，通過橫截溝匯入現狀東側DN1000主管網，然后匯入立交橋東DN1200進水管進入泵站，經泵站提升后,通過DN1500管排入故黃河內。工程范圍內匯水面積約0.45ha，其中，單個道路橫截溝匯水面積約0.1ha。泵站設計標準為10年一遇，設計流量5850m³/h，安裝4臺潛污泵（三用一備），單泵設計流量1950m³/h，揚程18m，單機功率132kw，橫截溝截面寬度400mm，深600mm。2022年7月30日，由于受強降雨影響，在西三環快速路與隴海鐵路交叉橋下，西側輔道出現積水現象，最大積水深度約0.2m，積水長度約100m^[2]。經過現場踏勘，該段道路橫截溝設計有，但是被填埋了，失去了攔截高水的功能，從而導致坡道段來水直接下壓低洼處產生積水。通過與交通、城管、交警等部門溝通，該段道路由于車流量大、重車較多、車速較快等原因，導致該處橫截溝屢遭損毀，道路管理部門為確保安全，將過水斷面用混凝土填埋，從而產生積水問題。

橫截溝部分被混凝土填埋

3 橫截溝收水能力計算

根據《2020中國人口普查分縣資料》劃分徐州為Ⅱ型大城市，依據《室外排水設計標準》規范，本工程立交屬于中心城區地下通道，故雨水管渠設計重現期按照30年^[3]。本工程道路縱坡最大4%，原設計坡上第一道橫截溝現狀溝寬400mm，匯水面積約0.1ha，根據暴雨強度公式i=167(16.007+11.48lg T)/(t +17.217)^0.7069（L/（s*hm²）），經計算，流量Q為35.15L/s。參照橫截溝篦子的水力特性^[4-6]，篦寬400mm，在10L/s時開始產生水翅現象，37L/s時布滿整個篦子，本工程流量小于37L/s，剛好布滿整個篦子，截留率達到83%，現狀設計篦寬基本滿足要求。

4 改造設計及施工工藝

根據工程現狀實際情況并結合收水能力計算，本次對橫截溝已填埋段采取恢復改造設計，鑒于該路段車流量大、重車較多、車速較快等原因，本工程參照橋梁支座及橋臺過渡段等做法，在徐州首次采用在篦子下鋪設減振墊片及篦子附近設置簡易剛柔過渡段，能有效減少車輛跳車及其對篦子的沖擊作用。

道路橫截溝改造橫斷面圖

具體設計、施工工藝如下：

（1）鑿除后期溝槽內填埋的混凝土，恢復溝槽排水功能；

（2）鑿除橫截溝外側頂上約4cm厚混凝土，寬度分別約32cm和67cm，其上鋪設鍍鋅鐵絲加筋網，然后再鋪4cm厚細粒式瀝青混凝土作為剛柔過渡段；

（3）篦子基座處，鑿除橫截溝內側頂上約13cm厚混凝土，兩側寬度均約18cm，篦子周邊采用15mm厚異形鋼板防護混凝土邊角，臨近路面側鋼板頂高程低于路面2cm，與過渡段一并實施，鋼板采用植入的錨栓固定，鋼板與槽壁間空隙采用灌漿料填充；

（4）篦子設減振基座采用聚氨酯牛筋墊片，規格型號為1000×150×35mm，密排緊貼在鋼板上，該材料具有吸收振動、強度高、韌性好、彈性大、抗疲勞、抗老化性能好等特點^[7]；

（5）篦子采用重型防盜球磨鑄鐵雨水篦子，尺寸為720×550mm，材料為QT500-7，承載等級E600，篦子固定采用植入的M20高強定型化學錨栓，每個篦子按4根螺栓固定，其上配自鎖螺母，上口采用黑色橡膠塞封頂；

（6）施工前應先確定混凝土內縱向鋼筋位置，根據錨栓位置鉆孔，孔深30cm，清孔后采用植筋劑固定錨栓，連接鋼板根據錨栓孔實際位置鉆孔。

4  結論

道路橫截溝排水和道路安全交通一直以來都是交通、水利部門的痛點和難點問題，從排水角度來講，橫截溝收水能力最好，但可能影響交通；從交通角度來講，橫截溝分隔交通，容易產生安全事故，因此，對道路橫截溝設計及施工的研究尤為必要。本次通過在篦子下方設置減振墊塊和簡易剛柔過渡段，能有效減少車輛跳車及其對篦子的沖擊作用，避免篦子破損移位和引發道路交通事故，該項治理措施為徐州首次使用，目前已運行近一年，運管單位反應比較好，具有推廣應用價值。針對本次實施過程中遇到的困難及優點及時總結，為后續道路橫截溝設計及升級改造奠定基礎。

參考文獻：

[1]全春林，王強，韋明杰，等．積水高風險下凹式立交橋防澇規劃策略分析[C]．2020中國城市規劃年會暨2021中國城市規劃學術季論文集．2021.9．

[2]徐州市水務局．徐州市區積水點治理實施方案[R]．徐州市水務局，2022.8．

[3]GB 50014-2021，室外排水設計標準[S]．

[4]陳嵐，郭川，馬文瀅，等．城市道路橫截溝泄流效率試驗研究[J]．水利水運工程學報，2021.10(5) : 92-100．

[5]徐靈華，郭帥，馬文瀅，等．城市道路橫截溝截流率有限元模擬[J]．合肥工業大學學報（自然科學版），2021.5(5) : 653-657．

[6]秦美娜．城市道路橫截溝設計方法及其模擬研究[D]．北京：北京建筑大學，2021．

[7]吳博．道路橫截溝施工工藝研究[J]．山西建筑，2020.9(18) : 92-94．

作者簡介：陳亞軍（1979年2月），男，江蘇大豐人，碩士學歷，徐州市水利建筑設計研究院有限公司高級工程師，從事水工結構、橋梁工程、巖土工程的設計與研究。E-mail:45688580@qq.com,江蘇省水利科技項目資助科研項目編號：2022009