北京城区下穿式立交桥下积水成因分析及对策.doc
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1、北京城区下穿式立交桥下积水成因分析及对策第25卷第l期2007年1月市政技术MunicipalEngineeringTechnologyV01.25No.1January,2007文章编号:10097767(2007)01001404北京城区下穿式立交桥下积水成因分析及对策曹洪林(北京市市政工程管理处,北京100044)摘要:城市下穿式立交桥在汛期遇大雨,暴雨,特大暴雨时易产生积滞水,会造成交通的短期集中拥堵,给人们的社会生活带来不便.在总结归纳下穿式立交桥防汛中发生的积滞水现象,从运营维护中提出需注意的几项措施使下穿式立交桥在汛期中由于积滞水阻滞车辆通行的状况得到有效的缓解.关键词:城市交通
2、;下穿式立交桥;桥下积滞水;预防措施中图分类号:TU992,4文献标识码:BTheGenesesAnalysisandCountermeasuresofPondingUnderBridgeofUnderpassesinBeijingCAOHong-lin1立交桥概况北京城区是指城,近郊区共8个区的行政管辖范围t”.其中:东城,西城,崇文,宣武4个区为城市中心区.二环路基本上是4个区的外边缘线(不含关厢外地区);其他4个区分别是朝阳,海淀,丰台,石景山区.三环,四环,五环路都在其区域内.自20世纪80年代初至现在,北京城区发生了巨大变化,新兴企业层出不穷,人们的生活水平不断提高,其中汽车保有量已
3、达260万辆.明显说明了城市快速发展的状况.尤其是小轿车进入家庭,给人们的工作与生活带来了快节奏和新方式;同时,也使城市交通状况产生拥堵现象逐年增多.因此,城市立交桥的建设与使用成为缓解交通拥堵的主要方法之一.1.1下穿式立交桥下穿式立交桥分互通式和非互通式.互通式,一般为城区道路与道路的交叉互通.非互通式,一般为铁路与城区道路的交叉,铁路在道路之上跨路而过,又称跨线桥.文中所指的下穿式立交桥是特指立交桥最下层的最低点.低于路面并低于立交桥区范围以外的排水设施的内底高程(包括:沟渠,河道的排水内底收稿日期:2006一l116作者简介:曹洪林(1953一),男,河北枣强县人,高级工程师,硕士,北
4、京市市政工程管理处副主任,一直从事北京城近郊区的排水管理工作.高程),并通过泵房内机械抽升将最低点汇积的水(包括:雨水,雪融水,道路冲洗水等),排人排水设施内;不包括立交桥最下层的最低点,低于地面,但通过自然径流和排水设施可自然排水的下穿式立交桥.1.2带排水泵站的下穿式立交桥北京城区带排水泵站的下穿式立交桥截止到2006年汛期.共有69座,全部由北京市市政工程管理处泵站管理所负责运营维护.每年都重复进行着汛前安全检查,汛中应急抢险,汛后维护保养的工作.2下穿式立交桥下积水成因分析2.1桥区外排水设施不完善由于城市规模发展速度快,使农用地变更为城市用地,地面径流系数大幅提高,而原有农用地的排水
5、渠,下游河道得不到及时疏浚,使道桥区域内产生积滞水.如菜户营立交桥多年连续积水,造成原因是马草河未按规则疏挖,排水管道出水El做到了原旧河底下,用泵站排水,但又无位量,只能安装临时泵,致使排水量达不到设计要求,造成积水.景泰桥出现积水,也是因为规划泵站建不起来,用临时泵排水造成桥下积滞水.2.2降雨量大于泵站的抽升能力如莲花池立交桥雨水泵站,设计汇水面积11hm2,设计重现期P=2年,设计抽升能力2.5m3/s,出水管管径D=1600mm,排人疏浚后的莲花河,从1995年建2007年第1期北京城区下穿式立交桥下积水成因分析及对策?15-成至2004年,9年排水通畅,桥下无积滞水情况发生.200
6、4年7月10日,一场突降的特大暴雨,降雨强度达到90mm/h,由于瞬间降雨强度大,桥区外围边缘的排水设施不能及时排除雨水,致使这部分客水涌入桥下,极大地超出泵站抽升能力,造成桥下严重积水,最深处达1.8m,阻断交通4.5h.莲花池立交桥位于北京西站与西三环路交接处.是交通枢纽,交通中断给社会带来极大影响和经济损失.为提高和改善桥区的排水能力,于2005年汛期前,按设计重现期由P=2年提高到P=3年,抽升能力由2.5ma/s提高到4.2m3/s的规模,扩建完成并投入使用.莲花池立交桥见图1.图1莲花池立交桥2.3供电故障近几年,由于电力工业发展得到重视,因供电紧缺而拉闸限电的现象逐年减少.基本保
7、证了城区的工业用电和生活用电.供电故障是指降雨大到暴雨时,易夹杂短阵大风,吹倒树木和电杆,造成的停电.如2006年6月29日西四环路的五路居立交桥,当天降雨强度达到50mm/h,并伴有较强阵风,风吹倒大树,砸断了供电线路,致使相关区域一团漆黑,造成桥下积水,水深1.5m,阻断交通3.5h(五路居桥见图2).图2五路居桥2.4特殊气象是造成积水的主要成因桥下积水成因中,有2条(降雨量大和供电故障)都与特殊气象有关.北京城区将近三面环山,一面面临平原.而山脉在西,北,东北方连成一线,是造成阻挡西北方冷气流的屏障.夏季由南,东南方来的暖湿气流,容易在城区上方形成锋面,造成降雨,属典型山前小气候特征.
8、由于暖气流的方向在山前经常发生小的改变,形成局部降雨位置的不同.2006年夏季,此问题比较突出.80mm/h以上强降雨在城区西部石景山,香山地区发生2次,使南旱河形成洪峰;城区东北部顺义,首都机场地区发生一次,使进入机场1号桥下积水,造成道路交通中断.飞机停飞.50mm/h以上强降雨在城区北部清河地区发生一次.当这些局部强降雨发生在下穿式立交桥上空时,如莲花池立交桥,由于它的排水系统完善.也有扩建余地(不足之处是流速增加,易冲刷管道),短时使用,设计是可行的,可使灾害降到最低.当这些局部强降雨发生在桥区外排水设施不完善的立交桥上空时,这时就需要用其他措施来缓解和预防这种自然灾害.3缓解和预防下
9、穿式立交桥下积水措施3.1缓解措施缓解下穿式立交桥下积水造成的交通受阻滞的措施,是针对桥区外排水设施不完善.达不到规划设计的排水标准,遇有局部特殊天气而形成强降雨,水量超过泵站抽升能力时的临时疏导交通,缓解断路的措施.以下建议的两种方法,仅供规划,设计,交通管理等有关人员在新建,改建立交桥时参考.3.1.1交通疏导法该方法是在桥下最低点积水大于10cm.降雨强度未有明显减弱时开始启动的方案.以互通式(城区道路与道路的交叉)立交桥为例.非互通式也可局部应用(见图3).下行r车道一/xxx/Kxx下上行I辅I路车道图3互通式立交桥交通疏导方案图-16-市政技术第25卷方法说明:当桥下最低点积水&g
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