一、工程概况

（1）项目位置

本项目位于广西壮族自治区柳州市柳石路，北起洛维桥，南至宜柳高速入口，路线总长7.24公里，红线宽度50.88米。

（2）项目背景

柳州是广西第二大城市，区域性中心城市、综合交通枢纽，是以工业为主、综合发展的区域性中心城市和山水景观独特的历史文化名城。在《柳州市城市综合交通规划修编（2013-2020）》中，柳石路被定位为柳州市“一环五射三通道”一级主干路网中东南门户快速路。

柳州市第十一次党代会提出建设“五美五好”柳州城市建设目标。“五美”主要为：山水美、环境美、形象美、气质美、和谐美；“五好”主要为：人人都有好发展、家家都有好保障、个个都有好身体、天天都有好心情、户户都有好生活。而柳石路作为柳州东南部的门户道路，是柳州与东南部地区的重要连接通道，是到柳州白莲机场的必经之路，对道路通行及景观要求较高。2016年进行了道路拓宽改造后，交通顺畅，通行舒适，大大改善了柳石路及沿线区域的交通状况，但是由于道路沿线区域没有形成完善的排水系统，绝大部分仍然为公路式边沟排水，随着道路两侧商业化发展日趋加快，道路两侧的排水设施已不能满足城镇排水的需求，历年来发生过多次排水不畅甚至内涝，尤其是在柳石收费站和都乐路口处内涝发生较多，导致交通受阻甚至中断，严重影响柳州的对外形象。

水害是使城市道路破坏的最主要病害之一。道路路面积水，会降低车辆的运行能力，甚至使车辆产生液面滑移，对交通安全极为不利，同时路面长期积水会浸润路基，降低路基土的强度，甚至造成路基整体破坏，混凝土板在行车荷载的作用下产生不均匀沉陷，造成断板、错台、开裂等，最终导致路面早期破坏。

因此，本项目公路式排水边沟的市政化改造建设将改善柳石路及沿线区域的排水条件、景观环境和交通状况，提高道路交通运输的安全性，为“再造一个工业柳州”的阳和工业区提供快速物流的基础保证，同时对加强柳州市对外交通联系和对外交流，树立柳州对外形象，改善城市景观，加快实现“五美五好”，提高城市竞争力和吸引力具有重要意义。

（3）现状排水问题分析

经现场勘察，总结问题有以下几点：

①现有的排水设施仅很小一部分路段建有为雨水干渠和雨水暗管，绝大部分为道路边沟（明沟）排水，断面很小，泄水能力小；

②现状排水明沟由于无盖板，且项目位于城乡结合部，市政维护管理欠缺，掉落的草木、树叶、塑料垃圾、淤泥等长期得不到清理，已造成严重淤堵；

③部分边沟上下游未衔接理顺，导致有的区域排水无出口、有的区域出口淤堵不畅，雨水局部淤积，仅能依靠下渗及自然蒸发排除，使得环境极不美观；

④周边街坊雨污水管无序地接入边沟，雨污分流不彻底，管道排布混乱等。

由于柳石路是柳州市南出口的主要通道，沿线存在广西科技大学、地质探矿机械厂白莲基地、乐顺加油站、柳州市兆鑫汽车销售服务有限公司、柳州迎宾第一加油站、柳兴实业综合服务公司、广西农垦糖业集团柳兴制糖有限公司、柳州市中青橡胶有限公司、紫域白莲国际城等以及其他住宅区、公共设施及沿街商铺。随着道路两侧商业化发展日趋加快，道路两侧的雨水边沟排水能力已不能满足城镇排水的需要。

二、工程规模

设计内容为道路两侧雨水边沟的改造，将现状雨水边沟拆除，在原位置新建雨水暗管（渠），设计新建雨水干管（渠）：圆形管道d1000～d2000，矩形管道B×H=1400×1220～B×H=2800×1220，总长约8km，工程概算总造价3355.09万元。现状满足排水需求的部分干渠、雨水主管、雨水口、污水管道均保持现状。排水体制为雨、污分流制。

三、设计难点

（1）项目位于城郊结合部区域范围，现状为公路式边沟排水，如何保证新建雨水系统的合理性和安全性，保证近远期排水的顺畅。

（2）如何合理地利用原有道路过路涵洞，实现新旧雨水系统的顺利衔接，在满足排水需求的前提下，尽可能降低工程造价，避免重复建设。

（3）道路全线交通流量大，轻轨同时建设，大部分路段无法正常开挖，如何在道路保通前提下优化设计施工方案。

（4）大型矩形排水暗渠结构形式的选择和优化。

（5）管材的合理选用。

四、解决方案

（1）项目位于城郊结合部区域范围，现状为公路式边沟排水，如何保证新建雨水系统的合理性和安全性，保证近远期排水的顺畅。

城郊结合部的现有排水系统一般依靠自然散排，排水设施相对落后，随着周边地块的城市化发展建设，原有的自然土地会逐渐被开发硬化，原有的排水方式将无法满足建设发展的需要。因此，项目改造时既要考虑近期雨水收集后的有效排放，又要统筹兼顾远期区域的发展，保证近远期雨水排放的安全性和合理性，是排水改造项目的重点和难点。

本次设计从城市排水基础设施和现状体制的实际情况出发，坚持全面规划、理顺系统、突出重点、有序实施、科学管理的方针，充分考虑工程实施的科学性、可持续性原则，通过以下措施来解决城郊结合部雨水改造难点。

①排水体制为雨、污分流制，雨水采用重力自流、分块收集的原则，根据现状自然地形地势和现状道路，结合区域雨水规划，合理确定雨水分界线，合理划分汇水面积，就近排入现状水系或现状排水干渠。

②结合区域排水规划的要求，从实际出发，因地制宜，选取合理的设计标准和参数，合理布置管道走向及流量分配，合理确定管道位置与标高，使工程不仅满足近期需要，又与今后周边区域的建设发展相协调，确保道路及相关区域排水通畅，充分体现技术先进性、适用性、工程安全性、投资经济性。

采用设计参数如下：设计暴雨重现期与规划一致取3年，地面综合径流系数按照规划并根据地块性质内插计算复核后取0.7。

（2）如何合理地利用原有道路过路管涵，实现新旧雨水系统的顺利衔接，在满足排水要求的前提下，尽可能降低工程造价，避免重复建设。

柳石路道路拓宽改建于2016年完成，本次排水改造工程管道施工势必会破坏道路、影响交通。经调查分析，该区域地势总体东高西低，原有道路过路管涵均由东侧坡向西侧，故设计东侧新建管道顺地形地势敷设，在纵断上确定合理的坡度、埋深，分段接入现状过路管涵（经过复核计算，原有管涵过流断面满足排水要求），保证新建管渠的标高与现有管涵平顺衔接，通过现状过路管涵排入西侧自然水体或干渠，可减少对现有道路的破坏，避免重复建设。

（3）道路全线交通流量大，轻轨同时建设，大部分路段无法正常开挖，如何优化设计施工方案。

拟新建排水暗管（渠）原则上布置于原有边沟的位置，在原有边沟拆除后直接深挖沟槽埋管，部分无边沟路段布置于道路外侧，尽量布置于外侧绿化带位置，减少对现状道路的干扰。

根据管线测量资料，道路人行道和自行车专用道下排布有电力、通信、国防光缆等现状管线，道路内侧无法开挖；部分道路外侧与高边坡、挡墙、现状房屋等距离太近，道路外侧施工条件也受限，管道如何穿越，主要考虑以下措施：

①顶管：在管道埋深超深时使用顶管施工，不影响地面交通，不破坏地面建筑，对周边环境影响较小。

②沟槽开挖支护：在靠近现状房屋路段采用钢板桩支护措施，沟槽垂直开挖，作业面小。由于现状房屋地基情况难以预测，采用桩支护措施可同时对房屋地基起到一定的稳固作用，提高施工安全性。

以上施工方法均能解决施工空间不足、施工对周边相邻建筑物和交通的影响问题。

（4）大型矩形排水暗渠结构形式的选择。

排水暗渠结构形式的选择遵循以下原则：过流能力大、结构稳固耐用、造价低、施工养护方便、施工工期短等。本工程选取混合式结构（混凝土模块砌体）和现浇钢筋混凝土结构进行比较。

①混合式结构（混凝土模块砌体）

混凝土模块砌体结构可批量提前预制，施工方便快捷，大大缩短了施工工期。但组砌结构对地基适应性要求较高，组砌结构更容易发生开裂、渗水和漏水现象，对防渗漏和密封性能方面要求较高。

②现浇钢筋混凝土结构

现浇钢筋混凝土结构为连续浇筑，整体性好，刚度大，对地基的适应性较好，抗裂、抗渗、抗震性能、密封性能较好。但混凝土浇筑养护时间长，施工工期较长，造价较高。

从造价的角度比较，混合式结构（混凝土模块砌体）比现浇钢筋混凝土结构经济。考虑到本工程地质条件较好，以素填土和红黏土地质居多，管道基础基本坐落于红黏土层，良好的地基条件能保证组砌结构的稳定性，且本工程工期紧，为尽量减少由于管道施工对现状通行道路的影响，采用施工工期短的混合式结构（混凝土模块砌体）。

另外，本工程结合现有地形条件，充分利用自然高差确定合理的水力坡降，在满足规范条件下创造良好的水力条件，规范要求雨水管道按照满流设计，最小设计流速0.75m/s，最大设计流速为5.0 m/s，本次设计水流速度在2.0～3.0m/s之间，在满足规范的条件下，这样的流速使得渠道内既不容易产生淤积，也不容易受到冲刷，保证水流通畅，有效减少沉积，延长渠道使用年限，减少了后期养护、检修的成本。

（5）管材的合理选用。

在管材的选择上遵循以下原则：

①管材性能必须可靠，有足够的强度和刚度，有较好的密封性能，有较好的耐腐蚀能力，使用年限较长，便于维修。

②结合地质条件及工程进度，考虑当地取材，尽量避免远距离运输，降低工程造价。

在柳州市排水工程建设中，目前钢筋混凝土管为应用最多的管材，它具有取材容易、购买方便、施工较简单、综合造价低等优点，但同时也存在管节短、接口多、易渗漏，管道重量大，运输、吊装、施工困难等缺点。

根据《建设部推广应用和限制禁止使用技术》的公告，管径小于等于500mm的平口、企口混凝土排水管，2005年1月1日后不得用于城镇市政污水、雨水管道。考虑到本工程排水管道用量较大，既要考虑节省投资，又要考虑管材性能、供货和施工方便、工程上马快等因素，根据柳州地区管材使用习惯，本工程优先推荐：管径≤d1200的雨水管道采用Ⅱ级钢筋混凝土承插管，d1350≤管径≤d2000的雨水管道采用Ⅱ级钢筋混凝土平口管。

五、项目建设的效益

尽管雨水工程的建设并不直接产生经济效益，但作为基础设施的建设，本项目的实施对提高水体水质、保护环境、改善周边地块整体风貌起到积极的作用，使周边工业的发展和环境的保护能够有效地结合，和谐共赢。把社会经济发展与环境保护目标协调好，将给柳石路周边地块的经济带来较大的益处，主要表现在以下几个方面：

（1）减少道路积水，提高交通运输安全性。

雨水管道工程的实施将加速地块雨水及路面雨水的排放，减少雨水的滞留淤积，解决了内涝难题，从而提高车辆的通行能力，改善交通运输的安全性，并减缓对道路的损害。

（2）改善生态环境，促进经济发展。

雨水管道工程实施后，将大大改善地区水域的生态环境，促进生态环境水体循环，提高城市的整体风貌，维持经济的可持续发展。配套齐全的基础设施和良好的城市景观，能更好地吸引投资者，使规划的经济得到更好的发展。

（3）减少疾病，增进健康，提高人民生活质量。

雨水管道工程的实施将加速地块雨水及路面雨水的排放，减少雨水的滞留淤积，改善沿线生态环境，提高人民的生活质量；雨水的及时排除能够减少细菌的滋生地，减少疾病，降低医药费开支，提高城市卫生水平。

（4）土地价值的增值。

环境的改善将直接促进柳州市经济的发展，同时将使地区的土地得到增值，使房地产开发良性循环。确保市政设施与住宅配套同步，土地避免因市政配套滞后而贬值。极大地推动地区经济尤其是房地产经济的发展，可带来良好的经济效益。

五、结语

本文针对柳石路（洛维桥～宜柳高速入口）排水改造工程的设计研究，对城郊现状道路及排水条件进行调研分析，梳理改造设计和施工难点，探讨公路式排水市政化改造合理方案，为解决城镇公路边沟式排水的市政化改造提供依据。

参考文献：

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[2]GB50788—2O12，城镇给水排水技术规 范[S]．

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[5]《给水排水工程设计手册 》编委.给水排水工程结构设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2006．

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