城市道路下穿立交管线通道及排水系统设计综述

下穿立交是目前城市道路立体交通系统的常见 形式，由于其下穿标高一般低于周边地块及道路，引 道的纵坡也较大，极易导致雨水快速汇流，如不能及 时排除则造成桥下积水，影响人员安全，因此，设计 合理、经济、安全的下穿排水系统非常重要。同时， 由于城市道路需同步埋设众多市政配套管线，因此 如何结合下穿建设，合理布置穿越下穿立交的市政 管线通道也是整个立交设计中的重要内容。
越铁路。单独设置过铁路的管线涵根据要求须由铁 路专门单位设计，本文不作介绍。除此以外，其余的 ＤＮ６００给水，两条 １０ｋＶ电力及通信共 ４条市政管 线均需随下穿立交一并穿越铁路，相应的市政管线 通道设计如下：下穿分为立交框架桥部分及两侧引 道部分，由于下穿段中非机动车道及人行道的净空 要求低于机动车道，因此两者之间除引道起坡段外， 路面标高上均存在高差。在一定条件下，非机动车 道及人行道范围可保证一定的覆土厚度，可作为市 政管线通道。其中框架桥处管线通道布置见图 ２。
２）控制下穿汇水面积，减少坡底聚集水量。 下穿雨水设计中，设计的关键是合理且明晰地 确定汇水面积，高水高排，低水低排，并采用有效拦 截措施防止高水进入低水系统。这样才能保证系统 的设计能力与实际运行情况相符，并使得排水系统 尤其是泵站的设计规模不至于过大，以提高系统的 合理性、安全性。根据许多下穿积水案例分析，实际 集水面积超出设计预期是造成积水的最常见原因。 本设计遵循以上原则，在道路纵断设计时，要求下穿 道路引道的两端设置反坡，构成“驼峰”（图 ６），这 样能在地形标高关系上形成清晰的下穿系统汇水范 围边界，有效防止范围以外的路面雨水进入本系统。 同时为控制路堑段周边绿化及场地区域的雨水面流 汇入下穿排水系统，设计在道路两侧沿路堑挡墙克 顶处设置通长的集水边沟，截留场地雨水面流直接 排至河道，保证 “高水高排，低水低排”的实现。
安全性高。
覆土要求。
图 ３ 机动车道 Ｕ形槽结构 ＋非机动车道及人行道挡墙结构
第 ９期
周文鸿：城市道路下穿立交管线通道及排水系统设计综述
５３
注：由于起坡段标高关系，为满足非机动车道及人行道范围的管线通道的覆土要求，只能将该范围 Ｕ形槽底板标高降低。 图 ４ 机动车道 ＋非机动车道及人行道 Ｕ形槽结构（起坡段）
注：此时的标高关系能保证在底板标高一致时，非机动车道及人行道范围可满足管道通道的覆土要求。 图 ５ 机动车道 ＋非机动车道及人行道 Ｕ形槽结构（坡底段）
的结构形式采用组合形式，即在起坡点至下穿深度 不大的范围选择挡墙结构（图 ３）。此段由于高差不 大，地下水影响及结构安全的风险相对较小，施工简 单且能灵活满足穿越管线埋设的覆土要求；而在下 穿深度较大段（非机动车道及人行道与机动车道之 间的路面高差在 １５ｍ以上时），采用图 ５的 Ｕ形 槽结构，以提高结构整体安全性且能满足市政管线 敷设的覆土要求。Ｕ形槽与挡墙结构相接处均设置 混凝土端墙，管线穿越端墙的孔洞处要求采取防水 措施封堵，避免挡墙段地下水进入，保证 Ｕ形槽范 围不受地下水影响。
１ 工程概况
杭州市某城市主干道宽度为 ６０ｍ，双向 １０车 道，需建设下穿铁路立交，下穿涉及五股铁路，规模 极大，引道及框架桥长度共计达约 ５３０ｍ，下穿最低 点低于两侧场地约 ７ｍ。道路同步埋设的配套管线 有给水、电力、通信、污水、雨水、燃气等。工程平面 见图 １。
图 １ 工程平面图
收稿日期：２０１８ ０３ ０５ 作者简介：周文鸿（１９７１—），男，浙江临海人，高级工程师，从事市政给排水设计工作。
５２
浙 江 建 筑
２０１８年 第 ３５卷
２ 市政管线通道设计
本工程道路下布置的配套管线共计 ６大类 ９根 管 线。 根 据 《城 市 桥 梁 设 计 规 范 （ＣＪＪ１１— ２０１１）》［１］第 ３０１９条中的强制性条文规定：“严禁 在地下通道内敷设电压高于 １０ｋＶ配电电缆、燃气 管及其他可燃、有毒或腐蚀性液、气体管。”因此本 工程的污水、燃 气、１１０ｋＶ管 线 需 设 置 单 独 的 管 线 涵穿越 铁 路。 另 外，ＤＮ１４００给 水 管 由 于 其 口 径 极 大，根据有关管理单位的协调结果，也需单独设涵穿
周文鸿
ＺＨＯＵＷｅｎｈｏｎｇ （浙江大学建筑设计研究院有限公司，浙江 杭州 ３１００１２）
摘 要：以杭州市某城市主干道下穿铁路立交的设计为例，分析在城市道路下穿立交设计中如何合理布置市政管线通道，以及 如何设计合理、经济、安全的下穿排水系统，总结设计的特点和经验。
关键词：市政管线通道；下穿立交排水；雨水泵站 中图分类号：ＴＵ９９２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８ ３７０７（２０１８）０９ ００５１ ０６
浙江建筑，第 ３５卷，第 ９期，２０１８年 ９月 ＺｈｅｊｉａｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．９，Ｓｅｐ．２０１８
城市道路下穿立交管线通道及排水系统设计综述
ＳｕｍｍａｒｙｏｆＤｅｓｉｇｎｏｎｔｈｅＣｒｏｓｓＬｉｎｅＰｉｐｅｌｉｎｅａｎｄ ＤｒａｉｎａｇｅＳｙｓｔｅｍ ＰａｓｓｉｎｇｕｎｄｅｒＵｒｂａｎＲｏａｄ
图 ２ 框架桥范围管线通道布置
在立交框架桥两侧引道设计中，市政管线通道 的布置要求也是其结构形式选择的重要考虑因素之 一。为有效控制地下水对道路的影响，引道的机动 车道采用 Ｕ形槽结构较为安全。两侧的非机动车 道及人行道范围可根据市政管线的穿越要求，选择 相应的结构形式。常见的非机动车道及人行道结构 形式的对比见表 １。其具体结构布置见图 ３～５。 综合 比 较 工 程 造 价、管 线 穿 越 便 利 性、结 构 形 式、安全风险等因素，设计考虑非机动车道及人行道
３ 下穿立交排水系统设计
下穿立交排水系统是整个立交设计中的重要一 环，它直接关乎整个下穿系统能否安全运行。根据 下穿段的结构形式，本工程下穿排水系统可分为地 面水收集系统、地下水收集系统及雨水泵站。 ３．１ 地面水收集系统
１）下穿 段 雨 水 计 算 应 选 取 较 高 标 准 的 设 计 参
数，本工程设计重现期 Ｐ取 １０年，地面集水时间 ｔ１ 根据计算取 ５ｍｉｎ，径流系数取 ０９。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表 １ 非机动车道及人行道结构形式的对比
非机动车道及 人行道结构形式
优点
缺点
挡墙
造价较低，管 线 埋设时可灵活 满足覆土要求。
挡墙段须设置控 制地 下 水 的 措 施， 安全性不及 Ｕ形 槽形式。
Ｕ形槽
无 须 设 置 盲 管 造价较高，埋设市
系统，能有 效 控 政管 线 的 Ｕ形 槽
制地下水影响， 范 围 须 满 足 相 应