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下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)

里的积水全部排空,初步估算也得需要83小时!

下午4点10分,雨下得很大,但京广北路隧道里还没什么积水;

下午4点30分左右,水开始由南往北向隧道里灌。当雨水汇聚成的“黄汤”不断地涌入隧道内,没人清楚这场雨还要下多久,于是大家都在车里耐心地等待……

当有人下车,在隧道内查看拥堵情况时,隧道内积水已经淹没成人的膝盖,但是没人愿意弃车而去……

距离开始拥堵已经过去了2个小时,这时有经验的人,觉得不能再等了,再等下去,万一积水淹没车门,将很难打开,那时逃生就来不及了……

但是最终,200余辆汽车被困隧道内,积水最深时达到13米,多台龙吸水连续几天才排空积水……

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)

面对这场突如其来的天灾,其实在10年前就有良心工程师专门进行提醒,可惜并没有引起大家的足够重视。

郑州市市政工程勘测设计研究院的王纪军等人,在2011年就曾撰文《城市交通隧道防洪排涝问题初步探讨》提到:“由于(京广路地下隧道)距离长、埋深大……,一旦大量雨水进入隧道,……有可能造成重大经济损失,危及人民群众生命安全”。结果一语成谶,郑州7·20特大洪涝灾害导致京广路隧道6人不幸遇难

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)
下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)

既然易积水,为什么还要修下穿隧道?

随着城市发展,人口密集,地面交通流量快速增加,城市交通不得不向地下要空间,于是城市交通隧道应运而生,在很大程度上减轻了地面交通压力。比如此次郑州暴雨积水最为严重的地方之一——京广路隧道,就是本着这样的初衷设计建设的。

京广快速路是贯穿郑州市区南北的一条交通大动脉,京广路隧道就坐落在京广快速路上,全长4.3公里,从北往南依次是京广北路隧道、京广中路隧道和京广南路隧道。

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)
下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)

其中,此次受灾严重的京广北路隧道,是京广快速路系统的一部分,距火车站西广场约300米,主要用来解决郑州火车站地区过往旅客快速集散疏解问题。隧道主线全长1835米,在陇海路南侧入地,向北过中原路后出地面,在陇海路~中原路之间为全暗埋段长1360米,敞开段长度475米,设置引坡。工程造价约5亿,2009年12月17日开工,2012年4月28日竣工通车。

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)
下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)

京广北路隧道考虑排水了吗?

城市交通下穿隧道排水设计的理念是挡水,而不是排水,这是由隧道的特性所决定的。大白话讲就是想方设法不让雨水、地下水等挡在隧道外,不让它流进隧道,如果进去少量的水,还能依靠隧道排水系统强排出去,超过排水能力就没招了。京广北路隧道主要从两个方面入手,首先是考虑把水挡在隧道外,再者考虑把隧道内的水排出去。

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)
下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)

1️⃣隧道“挡水”

一是考虑场地地下水位影响,遵循“以自防水为根本,接缝防水为重点”的原则,做好地下钢筋混凝土结构防渗。二是遵循“高水高排、低水低排”的原则,纵断面设计时,在隧道的出入口匝道与地面道路连接处,尽最大的可能在洞口设阻水反坡(防水驼峰),最大程度地阻止雨季隧道外部地面积水倒灌入隧道内。这也是隧道防水的最关键的一道防线。据查,隧道相关点位的反坡高度如下:

南端陇海路南侧主箱涵匝道——0.62米

南端陇海路北侧匝道——0.43米

北端中原路南侧匝道——0.59米

北端中原路北侧主箱涵匝道——0.36米

也就是说只要隧道的相关点位积水超过上述反坡高度,积水就会漫溢过驼峰,涌入隧道中。根据相关新闻报道也能发现,此次京广北路隧道进水,首先就是从地势较低的南侧陇海路进入的。

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)

2️⃣隧道“排水”

隧道的排水系统主要考虑以下几大部分的水量:排除雨季敞口段汇水、汽车带入隧道内的地面积水,还有日常冲洗废水、消防废水和少许渗漏水。水量较大的排除雨季敞口段汇水。

对于隧道敞口段雨季汇水、汽车带入隧道内的地面积水,考虑布设第二道防线——在隧道的两头分别设置泵房,在隧道口将汇集的雨水接引到隧道配置的泵房里,再通过开启水泵抽水,通过管渠排入临近市政管网或河道。截流隧道口雨水时,在行车道右侧设计了排水边沟,路面有横坡,积水沿路面流入边沟后,再沿边沟的纵坡汇入泵站集水池内。

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)

京广北路隧道全线设计了2座地下排水泵站,每座泵站里安装了3台水泵,水泵启停采用自动控制,当泵站内集水池内积水达到一定水位,泵站可自动启动,及时排除积水。

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)插图7

其中:1#泵站位于隧道最低点附近——南端陇海路口南侧,设计规模1863立方米/小时,2#泵站位于隧道北入口附近,设计规模1812立方米/小时,雨水经泵站抽升后,通过DN800、DN1000的压力管道向北排入金水河。

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)

京广北路隧道的排水设计,必须符合当初降水重现期等有关的规范要求才能建设运营。但是,据报道京广北路隧道“3小时内积水30万立方米”,即使开足马力排水,要是把这些水全部排空,初步估算也得需要83小时。更何况,在郑州遭受罕见特大洪涝灾害时,瞬时雨量大、持续时间长,京广北路隧道附近路面都积了很深的水,地下市政管道也早被淹没充满,周边的金水河等河道也早已满槽,持续高水位的顶托,很显然,依靠隧道自带设施排水,简直就是杯水车薪。

下穿隧道排水是怎样完成的(郑州京广路隧道排水方案)插图9

此次郑州7·20特大洪涝灾害产生的破坏和损失是惨重的,但我们的城市建设、管理队伍和市民们更应该从中吸取教训,增加经验。

1️⃣对于设计者而言,曾在文章《郑州市京广北路隧道设计综述》中讲:“本隧道虽已竣工通车,但尚未经历恶劣天气、灾情等极端条件的考验,所以,具体效果还需一定的运营周期才能得到进一步检验”。不幸的是,我们真的遇到了现实的检验,所以建议今后城市中的下穿隧道,在设计时应该充分考虑应对极端天气的情况,提高设计防水级别。

2️⃣对于城市管理者而言,在当前的现实条件下,下穿隧道仍是解决城市交通拥堵的一种方法,不可能废弃,因此就更应该提高管理水平,既然已经了解隧道排水能力有限,不足以应对极端天气,就更需要结合各类预警信息,及时对城市隧道交通采取管控措施。

3️⃣对于普通市民而言,提高安全意识更应该摆在首位,与生命比起来,汽车、手机、钱包等财产实在是太轻,面对不可预测的极端天气灾害时,懂得及时舍弃,毕竟生命是第一位的。

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