導(dǎo)語：隨著城市的快速發(fā)展，交通出行需求和交通供給之間的失衡愈加突出，使得城市交通系統(tǒng)越來越脆弱，一次極端天氣就可能造成城市交通系統(tǒng)的癱瘓。例如，夏季暴雨過后，部分城市立交橋下出現(xiàn)積水，給道路交通的正常運(yùn)行帶來極大影響，考量著公安交管部門的管理能力。那么，下凹式立交橋積水的常見原因有哪些？如何排水？又應(yīng)當(dāng)給駕駛?cè)四男┯行崾灸兀?/span>

【積水引起交通安全事故成因分析】

作為承載了2000多萬人口及超過500萬輛機(jī)動(dòng)車的現(xiàn)代化大都市北京，幾乎每年都會(huì)在暴雨中遭受沉重打擊。2012年7月21日10時(shí)至22日6時(shí)，“61年最大暴雨”襲擊北京，城區(qū)平均降雨量達(dá)215毫米，這場(chǎng)突如其來的大暴雨給北京的交通運(yùn)行造成了極其嚴(yán)重的影響，城區(qū)95處道路因積水?dāng)嗦?，部分立交橋下積水嚴(yán)重，導(dǎo)致車輛被淹沒、駕駛?cè)吮焕к囍小?/p>

通過對(duì)積水?dāng)嗦穮^(qū)域進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，暴雨造成的積水路段大部分是下凹式立交橋下的低洼區(qū)，而這些立交橋恰恰又分布在城市主干道上，是許多車輛和行人的必經(jīng)之地。

1、下凹式立交橋排水能力不足 導(dǎo)致橋區(qū)積水引發(fā)事故

目前北京下凹式立交橋排水設(shè)施以雨水篦子為主。雨水篦子尺寸約為70cm*50cm，下接直徑約15cm的排水孔，每個(gè)下凹式立交橋橋區(qū)都在最低處、匝道、斜坡路段等不同地點(diǎn)設(shè)置數(shù)個(gè)雨水篦子。當(dāng)暴雨來臨時(shí)，整個(gè)下凹式立交橋橋區(qū)的雨水量都會(huì)沿斜坡向橋區(qū)最低處匯集，因此這些雨水篦子的排水能力直接決定了下凹式立交橋橋下的積水深度。但是由于部分立交橋的自身建造條件無法完全發(fā)揮雨水篦子的排水能力，致使大量雨水匯集。

為了直觀體現(xiàn)下凹式立交橋存在的積水問題，下面我們以建國(guó)門橋?yàn)槔齺碚f明。

建國(guó)門下凹式立交橋積水情況調(diào)查分析  

建國(guó)門橋是東二環(huán)與長(zhǎng)安街相交區(qū)域的一個(gè)下凹式立交橋，上層橋面為東西走向，連接長(zhǎng)安街與建外大街；中層橋面為東西走向的輔路；下凹路面為南北走向，為東二環(huán)主路，其中西南匝道連接通惠河北路高架橋。汛期時(shí)，建國(guó)門橋下容易形成積水。

▲圖：建國(guó)門橋平面圖

根據(jù)建國(guó)門橋橋區(qū)雨水可能匯集區(qū)域的實(shí)測(cè)，可得路面基本數(shù)據(jù)為：建國(guó)門橋主路東南匝道口至西南匝道口距離為85m，寬度約為36m；匝道進(jìn)口至匝道出口約為120m，平均寬度約為12m，路側(cè)步道寬度1.5m；東二環(huán)建國(guó)門橋南側(cè)縱坡起始路段至建國(guó)門橋北側(cè)縱坡終點(diǎn)路段長(zhǎng)度約為300m，東二環(huán)主路寬度約為28m；通惠河北路橋面縱坡路段長(zhǎng)度約為120m，寬度約為7m。

為了保證后續(xù)研究的可靠性，筆者多次在雨天時(shí)對(duì)建國(guó)門橋橋區(qū)的雨水匯集狀況進(jìn)行調(diào)查。下面左圖為大雨時(shí)通惠河北路進(jìn)口位置實(shí)拍，整個(gè)縱坡段的全部雨水只能通過傾斜路面向下流，和東二環(huán)主路的雨水匯集在一起。右圖為大雨時(shí)建國(guó)門橋西南匝道實(shí)拍，由于匝道處沒有設(shè)置雨水溝，幾乎所有的雨水都只能沿匝道內(nèi)側(cè)流向低處。

▲圖：通惠河北路路面雨水匯集示意圖、建國(guó)門橋西南匝道路面雨水匯集示意圖

下圖為大雨時(shí)建國(guó)門橋西南角雨水合流點(diǎn)實(shí)拍，箭頭1所示為東二環(huán)南段主路匯集的雨水；箭頭2所示為建國(guó)門橋西南匝道匯集來的雨水；箭頭3所示為通惠河北路橋面匯集的雨水，三股雨水幾乎全部匯入建國(guó)門橋底。

▲圖：建國(guó)門橋西南角雨水匯集示意圖

我們可以粗略估算一下匯集到建國(guó)門橋下的雨水量。選取建國(guó)門橋任意1/4橋區(qū)進(jìn)行估算，雨水匯集區(qū)域包括建國(guó)門橋半幅主路、主路進(jìn)入東二環(huán)的匝道、綠化島四周的安全島、東二環(huán)半幅主路。需要注意的是建國(guó)門橋區(qū)西南角還應(yīng)加入通惠河北路橋區(qū)，輔路積水進(jìn)入主路可暫時(shí)不予考慮（輔路和主路之間有綠化帶隔離，并且輔路有自己的排水口，只有主輔路進(jìn)出口之間的部分水流可能進(jìn)入主路，所以相對(duì)于主路的水量來說很少，可以不計(jì)）。估算區(qū)域示意如下圖所示：

▲圖：建國(guó)門橋區(qū)雨水匯集區(qū)域示意圖

根據(jù)估算，建國(guó)門橋區(qū)雨水匯集區(qū)域面積約為20300㎡，取12h大雨雨量等級(jí)和暴雨雨量等級(jí)的臨界點(diǎn)30mm時(shí)，匯集的雨量約為609m3。這些雨水如果不能及時(shí)排出，經(jīng)過合流后，非常容易在低洼區(qū)形成積水。

需要注意的是，雨水篦子的設(shè)置位置通常在道路邊緣線外側(cè)，方向?yàn)槠叫杏诘缆愤吘壘€。根據(jù)大雨時(shí)實(shí)際觀測(cè)，通常只有距道路邊緣線1m-2m區(qū)域內(nèi)的雨水能夠排入雨水篦子，絕大部分雨水仍然沿路面流向下凹區(qū)域。因此，如何能充分發(fā)揮雨水篦子的排水能力，使得大部分雨水在沿斜坡向橋區(qū)最低處匯集的過程中就被排出，成為解決下凹式立交橋積水問題的關(guān)鍵。

▲圖：雨水篦子排水能力示意圖

2、對(duì)駕駛?cè)烁嬷蛔?導(dǎo)致駕駛?cè)嗣つ可嫠l(fā)事故

通過對(duì)暴雨災(zāi)情的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多車輛被積水淹沒是由于無法了解前方積水的深度是否足以使車輛通過。在焦急和驚慌等情緒的影響下，部分車輛貿(mào)然駛?cè)敕e水區(qū)，導(dǎo)致車輛熄火，進(jìn)而引發(fā)后續(xù)的交通安全事故。

建國(guó)門下凹式立交橋積水提示標(biāo)志調(diào)查分析  

目前，建國(guó)門橋下低洼區(qū)設(shè)有水位警戒線和水準(zhǔn)尺等積水提示標(biāo)志，以供過往駕駛?cè)藚⒖迹瞧涫招s微乎其微，下面是筆者的實(shí)地調(diào)查：

如下圖所示，建國(guó)門橋下的積水提示標(biāo)志設(shè)置在橋下內(nèi)壁之上，駕駛?cè)嗽谶M(jìn)入下凹式橋區(qū)時(shí)無法看見提示標(biāo)志；并且由于橋洞中光線較暗，在天氣不好時(shí)即使車輛從標(biāo)志旁駛過也很可能無法發(fā)現(xiàn)標(biāo)志。

▲圖：建國(guó)門橋下南向北方向?qū)嵟?/p>

由于積水提示標(biāo)志設(shè)置在橋下最深處，即使駕駛?cè)四馨l(fā)現(xiàn)標(biāo)志，但此時(shí)車輛已經(jīng)進(jìn)入積水區(qū)，很可能已經(jīng)造成無法挽回的結(jié)果，標(biāo)志不能起到“提示、預(yù)警”的作用。

▲圖：建國(guó)門橋下積水提示標(biāo)志

提示標(biāo)志的特點(diǎn)必須是內(nèi)容表達(dá)明確。但是，建國(guó)門橋下的積水提示標(biāo)志僅由紅黃兩條標(biāo)線組成，缺乏必要的說明，無法讓駕駛?cè)嗽诙虝r(shí)間內(nèi)獲取所需的警戒水位信息，在日常交通參與中無法起到應(yīng)有的作用。

▲圖：建國(guó)門橋下積水提示標(biāo)志

通過上述調(diào)查及分析，下凹式立交橋提示標(biāo)志主要存在以下三個(gè)問題：標(biāo)志不易被發(fā)現(xiàn)、標(biāo)志的提前警示作用較差、標(biāo)志的信息表達(dá)效果不足。

【下凹式立交橋如何減少甚至消除積水？】

為了解決下凹式立交橋積水問題，北京市政府及相關(guān)部門采取了多重舉措，如：實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控下凹式立交橋、建立專項(xiàng)保障方案；對(duì)下凹式立交橋逐一制定疏導(dǎo)繞行方案、及時(shí)發(fā)布交通信息；在道路上設(shè)置掉頭閥方便及時(shí)撤離；安裝擋水板、改造雨水管線；設(shè)置蓄水池并提高防洪標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)等等。但是這些措施存在耗資巨大、具體效果有待觀察等問題。如何在現(xiàn)有條件下充分利用并合理改進(jìn)，發(fā)揮其應(yīng)有的效果？可通過“截源引流”法來解決這一問題。

1、設(shè)置排水溝槽 對(duì)積水“截源”并“引流”

要解決積水問題，首先要考慮的是水的來源。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘察，二環(huán)路、三環(huán)路、四環(huán)路、五環(huán)路都是溝槽式路面（即兩邊都有不小于40cm的硬化路崖，這種硬化路崖使整個(gè)環(huán)路路面形成封閉的溝槽），整體路面的雨水只有通過雨水口排出；由于雨水口均修建于路側(cè)，同時(shí)道路施工工藝達(dá)不到側(cè)傾的效果，加之長(zhǎng)時(shí)間的車輛碾壓，造成路面不平，致使十幾米寬的路面上的雨水很難按照人為意愿順暢地到達(dá)雨水口，最終造成路面積水。當(dāng)積水達(dá)到一定深度后，“水往低處流”的自然法則使整體溝槽式的路面積水自然地涌向了下凹式的橋區(qū)。

東二環(huán)一個(gè)方向的路寬為14米左右，雨水篦子50cm寬、70cm長(zhǎng)，路面僅有一到兩米的雨水能夠流到雨水篦子處，其他十多米寬的雨水會(huì)沿路面向下凹式立交橋流淌。加之上環(huán)式立交橋橋面匝道的雨水也向環(huán)路的主、輔路下泄，下凹式立交橋下積水就成為了必然。以朝陽門橋?yàn)槔?，朝陽門橋至建國(guó)門橋路面的積水一半流到建國(guó)門橋下，一半流到朝陽門橋下。朝陽門橋至東四十條橋之間，一半流到了朝陽門橋下，一半流到了東四十條橋下（其他環(huán)路下凹式立交橋同理）。（由于排水系統(tǒng)問題、倒灌問題造成的積水是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，暫不予討論。本文現(xiàn)階段只討論“截源引流”法緩解下凹式立交橋橋下積水的問題。）

2、“截源引流法”實(shí)施步驟

在下凹斜坡路面設(shè)置鋸齒形溝槽  

鋸齒形設(shè)計(jì)既可以減輕車輛輪胎對(duì)溝槽的壓力、增加溝槽穩(wěn)定性，又可以增加集水效果，而且便于道路清掃。如下圖，在下凹斜坡路面設(shè)置與路崖成45度角的鋸齒形溝槽，設(shè)置方向從道路中心線處指向路側(cè)的雨水篦子，溝槽長(zhǎng)度為道路中心線處到路側(cè)雨水篦子的距離，深度為10cm、寬度5cm。為減小車輛駛過的顛簸感和增加溝槽的穩(wěn)定性，可以每隔10-15cm設(shè)置鋸齒，單個(gè)鋸齒為等邊三角形，底長(zhǎng)10cm，高15cm。

為了盡可能地將高處雨水全部排入雨水篦子，可連續(xù)設(shè)置兩道溝槽（即一道普通溝槽和一道鋸齒形溝槽），以便在雨量較大時(shí)，雨水無法完全涌入第一道溝槽時(shí)，經(jīng)第一道溝槽緩沖之后，可涌入第二道溝槽，繼而排入雨水篦子。兩道溝槽之間距離可設(shè)為50cm。為便于道路清掃，從齒尖至槽底可設(shè)為漸變斜面（即水平方向上溝槽呈中間高、兩邊低）。

▲圖：鋸齒形溝槽設(shè)置示意

下凹式橋區(qū)底部水平區(qū)域設(shè)置魚刺形溝槽  

魚刺形溝槽需設(shè)置在下凹式橋區(qū)底部水平區(qū)域，方向垂直于現(xiàn)有道路的雨水口，規(guī)格尺寸可參照鋸齒形設(shè)計(jì)。由于道路中間雨水量比兩側(cè)雨水量大，魚刺形溝槽便于將道路中間的雨水向兩側(cè)排出，并且魚刺形狀的設(shè)計(jì)便于道路清掃。

▲圖：魚刺形溝槽設(shè)置示意

降低路側(cè)雨水口的高度  

若將現(xiàn)有與路面相同高度的水篦子通過改造降低其高度，低于路面5至10cm，可便于雨水集中，使溝槽集水效果更為突出。

合理設(shè)置蓄水池  

合理地設(shè)置蓄水池對(duì)于暴雨時(shí)積蓄雨水、減小低洼區(qū)的積水壓力具有重要意義。由于大型蓄水池不僅造價(jià)較高，而且對(duì)道路資源也是一種浪費(fèi)，因此建議因地制宜的設(shè)置多個(gè)小型蓄水池。小型蓄水池可選擇在綠化區(qū)域設(shè)置，并且地面3米以下空間可采用滲透式，以保證既不影響綠化植物的生長(zhǎng)，又能達(dá)到蓄水的效果。

3、“截源引流法”應(yīng)用于建國(guó)門下凹式立交橋示例

在建國(guó)門橋南二環(huán)主路現(xiàn)有雨水口處可修建溝槽組，初步估算可建五組（一組即一道普通溝槽和一道鋸齒形溝槽），可攔截南向北主路的雨水流到橋下（可減少長(zhǎng)200米、寬14米的積水量）。

▲圖：縱坡面溝槽設(shè)置示意圖

在建國(guó)橋四個(gè)匝道現(xiàn)有雨水口處修建鋸齒形溝槽，可攔截橋面及部分匝道雨水。在匝道與主路交接處修建鋸齒形溝槽，可徹底解決橋面、匝道雨水（可減少長(zhǎng)100米、寬10米的積水量）。在下凹式立交橋最低處建魚刺形溝槽，可使積水迅速流至雨水口。

▲圖：主路、匝道等處溝槽設(shè)置位置示意圖

綜上，通過溝槽的合理設(shè)置，可有效的控制、截流、引流下凹式立交橋的積水源頭。

4、“截源引流法”的優(yōu)點(diǎn)

穩(wěn)定性  

由于溝槽設(shè)置方向沿橫坡面與縱坡面的交線，指向路側(cè)的雨水篦子，即45度傾斜方向。車輛駛過瞬時(shí)只有一個(gè)車輪碾過溝槽，有利于減少汽車的顛簸感。

集水效果突出  

第一道溝槽可以確保大部分雨水經(jīng)溝槽排出，當(dāng)水量較大，第一道溝槽不足以排出所有雨水時(shí)，第二道溝槽可將其余的水量引入雨水篦子。兩道溝槽的并列設(shè)計(jì)可保證良好的集水效果。

便于清掃  

溝槽的鋸齒設(shè)計(jì)便于清掃車的清掃裝置對(duì)溝槽處進(jìn)行清掃。

減小車輛輪胎對(duì)溝沿的壓力  

鋸齒形設(shè)計(jì)使得車輪碾過溝槽時(shí)，溝沿的受力不均勻，可減小輪胎對(duì)溝沿的壓力，防止溝槽受破壞。

清掃工程量小、造價(jià)低  

整個(gè)設(shè)計(jì)工程量較小、施工簡(jiǎn)便，造價(jià)較低，便于實(shí)施。

【下凹式立交橋形成積水后 如何有效提示駕駛?cè)耍俊?/strong>

針對(duì)前文的分析，結(jié)合交通工程學(xué)的基本理論和方法，可以設(shè)置簡(jiǎn)單、便捷、直觀、醒目、明確、實(shí)用的積水提示標(biāo)志來達(dá)到提醒駕駛?cè)俗⒁?、警覺的效果，即“三色四級(jí)”提示法。

1、“三色四級(jí)”提示法實(shí)施步驟

“三色四級(jí)提示法”是指利用三種顏色的路面標(biāo)線，標(biāo)示出其對(duì)應(yīng)的積水深度，并設(shè)置必要的標(biāo)志起到輔助說明的作用：

路面標(biāo)線提示  

在距離下凹路面最低點(diǎn)水平面20cm處，沿此水平面與路面的交線劃設(shè)單白實(shí)線（提示線）；（為便于觀察，圖中用黑色實(shí)線替代白色實(shí)線）

在距離下凹路面最低點(diǎn)水平面25cm處劃設(shè)單黃實(shí)線（警示線）；

在距離下凹路面最低點(diǎn)水平面30cm處劃設(shè)單紅實(shí)線（警戒線）；

在距離下凹路面最低點(diǎn)水平面50cm處劃設(shè)雙紅實(shí)線（危險(xiǎn)線）。

▲圖：“三色四級(jí)提示法”

立面標(biāo)志提示  

面對(duì)來車方向設(shè)置警告標(biāo)志牌。為了使駕駛?cè)烁菀装l(fā)現(xiàn)標(biāo)志，更容易清楚地獲取標(biāo)志信息，建議設(shè)置立面警告標(biāo)志。警告標(biāo)志設(shè)計(jì)為三角形、黑框黃底的，標(biāo)志上表明積水深度，背景使用反光材質(zhì)，便于駕駛?cè)嗽诠饩€不佳時(shí)辨認(rèn)。

▲圖：積水提示標(biāo)志樣例

為了便于駕駛?cè)双@得信息，在來車方向所面對(duì)的墻上，可設(shè)置水位警戒線和警告標(biāo)志，駕駛?cè)丝赏ㄟ^觀察前方積水水面和水位警戒線的相對(duì)位置來判斷積水深度。

▲圖：正對(duì)來車方向的提示標(biāo)志設(shè)置

如果有條件的情況下，在下凹橋洞上方設(shè)置電子顯示屏，面對(duì)來車方向，提示前方積水危險(xiǎn)，可使警示作用更佳。

在道路右側(cè)設(shè)置警告標(biāo)志牌。為了將“三色提示法”的效果發(fā)揮到最大，可在道路右側(cè)設(shè)置警告標(biāo)志牌，使駕駛?cè)烁浞值孬@取信息。警告標(biāo)志牌設(shè)置的位置和其對(duì)應(yīng)的標(biāo)線處于同一水平面，并和面對(duì)來車方向的警告標(biāo)志牌相對(duì)應(yīng)，以達(dá)到更清楚地標(biāo)明積水深度的良好效果。

▲圖：道路右側(cè)警告標(biāo)志

根據(jù)實(shí)際雨情加設(shè)季節(jié)性積水提示標(biāo)志。此外，在雨季時(shí)也可在下凹路面的中心隔離護(hù)欄或路側(cè)墻上臨時(shí)加設(shè)季節(jié)性積水標(biāo)志，實(shí)時(shí)、有效地為駕駛?cè)颂峁┏鲂械陌踩Ｕ稀?/p>

這一提示方法不僅適用于城市下凹式立交橋，同樣適用于山區(qū)的漫水橋。

2、“三色四級(jí)”提示法的優(yōu)點(diǎn)

“三色四級(jí)提示法”具有樣式簡(jiǎn)單、施工簡(jiǎn)便、內(nèi)容直觀、色彩醒目、目的明確、明了實(shí)用等六個(gè)顯著特點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)在于當(dāng)駕駛?cè)笋{車到達(dá)下凹式立交橋區(qū)時(shí)，可以很容易通過路面的標(biāo)線和積水水平面的位置對(duì)比來精確估計(jì)積水深度，從而做出正確的選擇，避免盲目進(jìn)入積水區(qū)。

（文 / 北京市交管局 金連成 、田穎濤）