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公路排水设计规范范文1
【关键词】公路；沥青混凝土拦水缘石；设计
沥青混凝土拦水缘石作为高等级公路路面排水设施的组成部分，在国外很常见。我国自京津塘高速公路采用后，已在多条高速公路建设中采用，效果良好。但是，目前国内论及沥青混凝土拦水缘石设计与施工的文献资料不多，在设计与施工规范中，只提出了简单的要求。现行《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)中，有关沥青混凝土路缘石施工的要求，是参照美国路缘石规范(SS-3)的有关规定编写的，不尽周详。
1 设计目的
水是影响公路质量和使用品质和一大要素，设计完善的排水系统是十分重要的。路面排水主要是排出路面范围内的降水即路面径流，使之不冲刷填方边坡，保持路基稳定，提高路面的使用寿命，保证行车安全。对于高速公路来说，因其路幅宽，降到路面上的雨水量较多，排水不畅的路面将形成积水，高速行车会使积水雾化，迷雾遮挡驾驶员视线，增加行车事故。而且，积水会降低路面的抗滑性能，增加行车的危险性。另外，高速公路必须确保长年通车，以及路基、路面和各种结构物经久耐用，保持完好的路容，减少养护工作量。因此，在路肩外侧边缘处设置拦水带，拦截路面水流以形成侧沟，通过泄水口、急流槽将侧沟内的水排入路基外的排水沟，以达到既保障路面排水畅通，又防止路面漫流冲刷路堤边坡的要求。
2 设计原则
《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)的6.2.3条“高速公路、一级公路的路面排水”中，将路面排水划分为路面排水、路肩排水和中央分隔带排水三个部分组成。路面排水设施由路面横坡、拦水带(或矩形边沟)、泄水口和急流槽组成，并对路面横坡、泄水口的设置作了一般性规定，对于拦水带的设置原则，没有提及。而《公路路基设计规范》(JTJ014-95)的4.4.3条“路肩排水设施”中，将拦水带作为路肩排水设施的一个组成部分，规定其纵坡应与路面的纵坡一致，“当路面纵坡小于0.3%时，可采用横向分散排水方式将路面水排出路基，但路基填方应进行防护；当路堤边坡较高，采用横向分散排水不经济时，应采用纵向集中排水方式，在硬路肩边缘设置拦水带，并通过急流槽将水排出路基”。这里对是否设置拦水带提出了两个概念：一个是纵坡0.3%，另一个是路堤边坡高度。
3 施工设备
沥青混凝土拦水缘石成型机，国内尚无成熟的产品，需进口，已配备该设备的施工单位也不多。待到施工前安排生产时再进口该设备，往往是措手不及。
从现有进口的该类设备来看，以美国产的Technotest沥青混凝土缘石成型机为例，其料斗很小，且相对位置高，施工中无法用运料车直接将拌和好的沥青混合料倒入料斗，而且因为配重的要求，料斗不能改大。通过实践，施工中一般在运料车后拖一低底盘平板车，进料时先由运料车卸一部分热料在平板车上，再由人工铲入料斗内。因此，一般需5～8个工人同时操作，且工作温度高，工人劳动强度大，沥青混合料也因摊铺时间长，易于冷却，影响质量。
另外，该设备无自行能力，其前进的力量来自挤压沥青混凝土成型时的反作用力，因此速度不快，一般只能达到2～3.5m/min，遇到弯道、上坡等情况速度更慢。除掉天气和检修时间等影响因素，通常情况下一天只能完成2km。而且，每行进20～50m还需停机一次，设置水簸箕以接上边坡急流槽，大大影响了行进速度。再加上该设备的螺旋输送杆、传动链条、挤压模型等均为磨擦易损件，需要经常维护、修补、更新，在使用中很麻烦。
4 进一步完善设计理论
目前，我国对暴雨状态下路面积水在路面合成坡度等因素的综合作用下如何流动，以及由此对公路本身造成的危害如何产生，尚没有充足的理论依据。依靠经验数据，对于各种相关因素之间的经济性分析更是无据可查。过去，部分专家以纵坡0.5%作为是否设置拦水带的界定标准。后为提高可靠度，将界定标准改为纵坡0.3%，这里虽然坡度只差0.2个百分点，但在工程数量上的差别却很大。
5 边坡防护综合设计
边坡防护有植草防护、干(浆)砌片石防护和衬砌拱防护等多种形式，因原材料、人工费用不同而使得各种防护形式的价格也高低不一。各地应结合当地的实际情况，对设置沥青混凝土拦水缘石进行综合分析、设计。对于一般性低矮路堤，且浆砌片石防护单价不高的情况下，可不考虑路面纵坡大小，均采取满砌防护而不设拦水带；或者可以依据地形并结合排水设计，将边坡改为局部缓坡，不设拦水带，而采用路面漫流排水方式；另外，从美观及施工方便角度出发，对于两个挖方段之间设置沥青混凝土拦水缘石长度不足100m的段落，也可不设，而相应加大防护工程的投入。总之，通过拦水带和边坡防护等从多方面加以综合分析比较，在节约投资、保证质量、节省工期的前提下，尽量减少设置拦水带的数量。
6 加强施工组织管理
在施工组织计划中，应尽早安排沥青混凝土拦水缘石的生产，提前落实施工设备、人员与施工方案，并在购置设备的同时预先准备充分的备件，落实专人负责，在施工过程中勤保养勤维护，保证设备最有效地工作。并且，应加强施工组织管理，合理安排生产，歇人不停机，尽量延长设备的运转时间，尽量减少对其它设施及整个工程的制约作用。
同时，建议我国的公路机械设备生产单位加紧对国产沥青混凝土缘石成型机的开发与研制，以满足我国日益增长的高等级公路的建设需要。
总之，对于高等级公路沥青混凝土拦水缘石的设计，应当立足于各地区自然条件、降水量和原材料的来源等情况，因地制宜，结合整个道路排水系统，从功能性、质量可靠性、经济性等多方面加以综合考虑，不可简单片面而造成浪费。目前，我国高等级公路的建设还处在发展阶段，某些设计理论和设计思想还不够成熟，各施工单位的施工方法及施工水平也不尽相同。只有各级公路设计、建设、管理等部门形成共识，深入研究，才能不断提高设计与建设水平。
参考文献
[1]《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)
公路排水设计规范范文2
关键词：高速公路 排水设计
1 概述
高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。
第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除施工期地表水并降低地下水，同时在路基底部掺加低剂量石灰处理，设置40cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。
第二类排水设计一般包括：
(1)通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等，将路表水迅速排出路基以外；
(2)设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管，将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外；
(3)设计泄水孔以迅速排除桥面水；
(4)设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。
综上所述，笔者结合扬州西北绕城高速公路在设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。
2 边沟排水设计
边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重，设计人员都给予高度重视，但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题，如边沟的尺寸不考虑具体情况，死搬硬套有关规范、规定；又如施工单位大都未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田，而是弃放于路线两侧河塘中，造成部分河塘无法将路基水排入。另外由于沿线农田为分户承包，当地乡镇为了减少地方矛盾的产生，常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。
2.1 边沟尺寸选定
边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数：边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。
依据江苏省高速公路设计及公路排水设计规范要求，高速公路的边沟一般采用边坡为1∶1的梯形明沟，因此，可采用《公路设计手册路基》中梯形断面沟渠的水力计算公式计算梯形排水边沟的排水能力：
式中：Q—流量；
W—边沟断面面积；
C—流速（谢才）系数；
R—水力半径；
i—边沟沟底纵坡。
根据高速公路所处地理位置，采用扬州市历史最大小时降雨量，以流入边沟的水不溢出边沟为限，并假设扬州西北绕城高速公路的路基平均填土高度为3.5m，由此，汇水带宽约为23m，则可依据不同的边沟沟底坡度、不同的边沟底宽（或边沟截面积）的排水能力，计算出所能承受的路面排水最大长度。扬州西北绕城高速公路一般每公里设置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是说路面排水长度一般在100m～200m之间。
通过分析、计算确定，扬州西北绕城高速公路边沟采用50cm的梯形边沟即可满足路基排水需要。
2.2 边沟设计的原则
(1)一般路段的路基边沟设计原则：以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训：1部分路段在汛期内路基水不能及时排除。2地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。
(2)路基边沟纵坡的要求：根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求，采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要，边沟纵坡应不小于0.12％，由于本项目位于丘陵岗区和冲积平原区，原地形既有较大起伏又有部分平坦地段，本着既要解决路基排水问题，又要经济合理的原则，确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15％。
(3)对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理：沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟，其边沟底标高不低于涵洞中心的标高；需排入灌涵的边沟，其沟底标高不低于涵顶标高；而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置，特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞，原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。一般情况下边沟尽量少穿越通道，当排水需通过通道排入涵洞时，应优先采用边沟盖板涵，特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。
（4）对边沟标高及纵坡方向的问题：根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定，通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜，原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的，可放宽至1.4～1.5m，若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。
（5）对于挖方段边沟：考虑到中央分隔带横向排水管排水要求，边沟底标高不低于路肩标高1.2m，同时要求边沟纵坡不小于0.5％。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基，并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。
3 中央分隔带排水设计
高速公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水，可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。
施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下，由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔，因此，中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距，一般路段的最大间距为180m。
扬州市历年最大瞬时降雨量为28.8mm/10min，根据本次设计中央分隔带宽为2m，计算出中央分隔带施工期需要的最大排水能力为：
Q=Aγ=2×180×0.0028.8=1.0368m3/S
式中：A—中央分隔带汇水面积；
γ—最大瞬时降雨量
横向排水管的排水能力按长管自由出流的流量计算公式进行计算：
式中：K—流量模数，与管道断面形状、尺寸和粗糙度有关；
H—水头高度；
L—横向排水管长度
由以往高速公路设计经验可知，高速公路横向排水管长为15m左右，横向排水管坡度为2％，采用以上公式
计算出施工期最大瞬时降雨量时所需要的横向排水管管径为255mm。如果按有关排水设计规范要求50m设置一道横向排水管，即排水长度缩短为50m，则需要的横向排水管管径为75mm。
但在实际施工过程中存在许多问题，如中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的，开挖的边沟表面粗糙，沥青不易粘结牢固，不能形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝，不能形成整体而达到完全不透水的程度。因此，当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。
由于施工质量不易控制，造成横向排水管标高误差或产生淤塞，从而使上游横向排水管排水不畅，大量的水流向最低处，而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，有的下雨后几天中央分隔带仍有积水，使路基长时间浸泡，影响了路基、路面的强度。
由于通讯、监控管线人手孔的设(下转第9页)(上接第13页)置阻断了中央分隔带排水，造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。
为了解决这些问题，采用以下办法处理：对于设计底坡小于0.3％的，采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟，并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30～50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水；根据以上计算，中央分隔带每隔30～50m设置一道横向排水管，将盲沟中的水排出路基以外；在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层，防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。
4 路面渗水的排水设计
沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物（土工布）组成的路面边缘排水系统。
通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制，因此，设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
参考文献
公路排水设计规范范文3
关键词：路线几何设计； 路侧安全净空区； 交通安全；
中图分类号：U491文献标识码： A
影响道路安全的设计要素有人、车、路。路的原因归结为道路的几何线形及路侧，合理的线形能消除事故隐患，而宽容的路侧能降低事故概率。近年来，由路侧安全问题诱发的交通事故越来越严重。据公安部每年的交通事故白皮书对2003-2005年路侧事故的统计，该事故占总数的8%左右，但却造成了约12%的死亡人数，道路线形的设计不合理，同样造成了巨大的人员伤亡，因此从公路的设计阶段，对路线几何、路侧安全净空区、路面结构等方面的合理设计显得尤为重要。
1.路线几何设计
本项目路线全长28.8km。其中黄河西岸的平原路段以及黄河滩涂路段约23公里范围内，地形起伏很小，路线平纵指标高；黄河东岸，约6公里范围，路线选择沿红三、红四两井田边界通过，平面线形平顺，纵面受地形限制，略有起伏，但均在规范允许值范围之内。
路线平纵面设计完成后，首先应进行运行速度检验，通过对运行速度计算以及路线平纵指标的分析研究，检验结论如下：
1) 设计符合性
全线总体设计采用的平、纵指标符合现行规范、标准的规定要求，平纵组合得当。
2) 运行速度协调性
通过计算显示全线相邻路段的运行速度差均满足协调性要求，线形连续性好，指标均衡、协调。
3) 运行速度与设计速度协调性
小客车与货车的运行速度与设计速度的差值均能满足±20km/h范围内的一致性要求。
黄河东路，路线沿井田边界通过的路段，存在约4.6公里的长直线。在该范围内，设计上通过纵坡的变化，结合设置有效的交通标志、标线等手段，来消除驾乘人员的视线疲劳，提高该路段的行车安全度。
2.路基、路面设计
2.1.路侧安全净空区设计
1）路侧安全净空区概念
路侧安全净区是指公路行车方向最右侧车行道以外、相对平坦、无障碍物、可供失控车辆重新返回正常行驶路线的带状区域，如图2-1所示。从保障行车安全角度考虑，要求路侧安全净区内不存在任何危险物，该区域能确保驶出的车辆不发生倾覆与碰撞危险，驶出车辆能够在净区内无障碍行驶并安全返回行车道。
路侧安全净区是一种理想的路侧安全环境，是路侧安全设计的一种追求，建立路侧安全净区是防止路侧事故最为理想的对策。路侧安全包括硬路肩、土路肩以及可控制行车的缓坡，其宽度根据预测交通量、运行速度以及道路几何指标而定。在未采取保护措施的情况下，路侧安全净空区禁止任何对失控车辆具有潜在危险的物体存在。
图2-1路侧净区范围示意图
2）路侧安全净空区宽度
根据《公路项目安全性评价指南》（JTG/T B05-2004），计算出直线段填、挖方区的路侧净空宽度分别为9m和5m，曲线段路侧安全净空区的宽度为直线段安全净空区宽度乘以曲线系数CF。本项目大部分路段能够满足《公路项目安全性评价指南》（JTG/TB05 2004）规定的路侧安全净区要求，但也有受周边地形地貌条件和历史建设条件的限制，个别地方不满足路侧安全净区要求。根据路侧安全净区的设计理念，在路侧安全净区范围内，应特别注意的危险物有路侧边沟、标志立柱、上跨桥桥墩等。
3)、净空区内存在的障碍物及路侧危险情况
（1）路侧净空区内的障碍物
为了保障行车安全，尽可能避免路侧事故的发生，总体上可从如下三个层次采取措施：①尽量维持车辆在行车道内行驶；②尽量使驶出路外的车辆不与路侧危险物发生碰撞；③尽量减轻车辆与危险物碰撞的严重性。
（2）标志等的立柱
位于路侧安全净空范围的标志立柱是行车安全隐患，当车辆驶入路侧有碰撞标志立柱的危险，在设计时应采取一定的处理措施。可以设置护栏进行防护，以有效减少事故发生的机率，保障行车安全。
（3）高填方危险路段路堤填方较高路段，为减少车辆，尤其是大型货车冲出路外事故的发生，应提高护栏高度和强度。建议在填土高度3-8m路段路侧采用A级加强型波形梁护栏，填土高度8-20m路段路侧采用SB级加强型波形梁护栏，填土高度大于20m 路段路侧采用SA级加强型波形梁护栏，护栏等级的提高可以减少车辆驶出路外事故的发生，提高行车安全性。
（4）小结为保证路侧行车安全，应尽可能设置路侧安全净区，通用公司曾在试验室对此进行了研究，总结出路侧安全净区对道路安全的影响曲线（如图2-2所示）。
图2-2 路侧安全净区与事故率关系图
从图中可以看出，20%的事故发生在路侧9m以外，80%的事故发生在路侧9m以内，可见路侧安全净区对行车安全有着十分重要的意义。Kennedy-Hutchinson在州际公路上的研究证实了通用公司结论的正确性。因此在设计过程中，建议结本项目公路沿线地形地貌条件，尽可能获得最大的、有效的路侧安全净区。设计中可以从如下方面考虑：
a）尽量使用可返回式边坡，条件受限时可考虑设置可穿越式边坡。
b）在一些无法移除的障碍物无法采用解体消能式的设计，或因为路基很高而存在危险，应使用路侧护栏进行防护，但路侧护栏本身也是一种障碍物，需确认安装护栏后是否能减轻碰撞的严重程度。同时也可考虑设置护栏的效益费用比，即从经济角度考虑，安装护栏引起费用与带来的安全效果之比是否值得。
2.2.路面结构设计
公路路面材料的选用，除考虑行车荷载外，还应重点考虑区域环境因素，项目所在区域气候类型属半干旱区，为大陆性气候，冬季严寒，夏季炎热，具有气候干燥，降雨量稀少，日照充分，日温差大，蒸发量大，多风沙，因此低温应该考虑为影响路面结构耐久性和路面抗滑性的重要因素。本项目面层采用的密集配改性沥青混凝土具有抗高温、低温稳定性，良好的水稳定性，良好的耐久性和表面功能（抗滑、车辙小、平整度高、噪音小、能见度好），较好的满足了行车安全的要求。
在我国，公路中央分隔带的主要功能是隔离对向车辆，并设置路缘石。美国撞车试验结果表明，车速高的公路上应尽可能不设路缘石。因此，中央分隔带的路缘石的设置特别考虑为半圆弧状，并向中分带内侧退让10-12cm的侧向宽度。
图2-3中央分隔带路缘石设计图
2.3 排水设施
边沟是公路排水系统中一个重要的结构，它对于及时排除路面积水，保障雨天行车安全具有重要意义。但是边沟位于路侧净区内，过大或过深的边沟也是一种严重的路侧安全隐患。根据美国交通事故数据，与路侧排水设施有关的路侧事故占路侧事故总数的19%，可见路侧排水系统设计合理与否对路侧安全有重要的影响。在进行路侧安全设计时，对于处于路侧净区内的排水结构物采取的措施按优先采取的顺序依次为去除、移位、使可穿越、防护和承担风险。在满足排水要求的情况下，去除和移位是最安全的方法，但是并不是在任何情况下都能实现，在无法去除和移走排水结构物时，最好的办法是运用宽容路侧设计理念，保障车辆在发生意外情况下，即使遇到排水结构物仍能安全地驶回公路而不发生危险。
3. 小结
影响道路安全性除了道路平纵面设计、路基路面设计之外，还有交叉口渠化设计、交通标志标线设计等因素，但道路的平纵横设计是安全设计的根本，通过对项目实例的研究分析，得出以下结论：
(1)合理的道路平纵面设计是保证行车安全的最重要因素。
(2)为保证路侧行车安全，应尽可能设置路侧安全净区。
参考文献：
[1]《公路项目安全性评价指南》（JTG/T B05-2004）,人民交通出版社
[2]《公路交通安全设施设计规范》(JTGD81－2006) ,人民交通出版社
[3]《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）,人民交通出版社
[4]《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）,人民交通出版社
[5]《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）,人民交通出版社
[6]《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）,人民交通出版社
公路排水设计规范范文4
关键词：高速公路；排水设计；路基
一、高速公路排水设计概述
高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。
第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除施工期地表水并降低地下水，同时在路基底部掺加低剂量石灰处理，设置40cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。
第二类排水设计一般包括：
（1）通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等，将路表水迅速排出路基以外；
（2）设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管，将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外；
（3）设计泄水孔以迅速排除桥面水；
（4）设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。
综上所述，作者结合高速公路在设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。
二、高速公路边沟排水设计
边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重，设计人员都给予高度重视，但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题，如边沟的尺寸不考虑具体情况，死搬硬套有关规范、规定；又如施工单位大都未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田，而是弃放于路线两侧河塘中，造成部分河塘无法将路基水排入。另外由于沿线农田为分户承包，当地乡镇为了减少地方矛盾的产生，常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。
2.1边沟尺寸选定
边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数：边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。
依据江苏省高速公路设计及公路排水设计规范要求，高速公路的边沟一般采用边坡为1∶1的梯形明沟，因此，可采用《公路设计手册路基》中梯形断面沟渠的水力计算公式计算梯形排水边沟的排水能力：
Q=WC
式中：Q—流量；
W—边沟断面面积；
C—流速（谢才）系数；
R—水力半径；
i—边沟沟底纵坡。
根据高速公路所处地理位置，采用当地历史最大小时降雨量，以流入边沟的水不溢出边沟为限，并假设高速公路的路基平均填土高度为3.5m，由此，汇水带宽约为23m，则可依据不同的边沟沟底坡度、不同的边沟底宽（或边沟截面积）的排水能力，计算出所能承受的路面排水最大长度。高速公路一般每公里设置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是说路面排水长度一般在100m～200m之间。
通过分析、计算确定，高速公路边沟采用50cm的梯形边沟即可满足路基排水需要。
2.2边沟设计的原则
（1）一般路段的路基边沟设计原则：以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训：1部分路段在汛期内路基水不能及时排除。2地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。
（2）路基边沟纵坡的要求：根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求，采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要，边沟纵坡应不小于0.12％，由于本项目位于丘陵岗区和冲积平原区，原地形既有较大起伏又有部分平坦地段，本着既要解决路基排水问题，又要经济合理的原则，确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15.
（3）对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理：沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟，其边沟底标高不低于涵洞中心的标高；需排入灌涵的边沟，其沟底标高不低于涵顶标高；而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置，特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞，原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。一般情况下边沟尽量少穿越通道，当排水需通过通道排入涵洞时，应优先采用边沟盖板涵，特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。
（4）对边沟标高及纵坡方向的问题：根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定，通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜，原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的，可放宽至1.4～1.5m，若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。
（5）对于挖方段边沟：考虑到中央分隔带横向排水管排水要求，边沟底标高不低于路肩标高1.2m，同时要求边沟纵坡不小于0.5％。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基，并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。
三、高速公路中央分隔带排水设计
高速公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水，可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。
施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下，由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔，因此，中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距，一般路段的最大间距为180m.
假定当地历年最大瞬时降雨量为28.8mm/10min，根据本次设计中央分隔带宽为2m，计算出中央分隔带施工期需要的最大排水能力为：
Q=Aγ=2×180×0.0028.8=1.0368m3/S
式中：A—中央分隔带汇水面积；
γ—最大瞬时降雨量
横向排水管的排水能力按长管自由出流的流量计算公式进行计算：
式中：K—流量模数，与管道断面形状、尺寸和粗糙度有关；
H—水头高度；
L—横向排水管长度
由以往高速公路设计经验可知，高速公路横向排水管长为15m左右，横向排水管坡度为2％，采用以上公式计算出施工期最大瞬时降雨量时所需要的横向排水管管径为255mm.如果按有关排水设计规范要求50m设置一道横向排水管，即排水长度缩短为50m，则需要的横向排水管管径为75mm.
但在实际施工过程中存在许多问题，如中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的，开挖的边沟表面粗糙，沥青不易粘结牢固，不能形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝，不能形成整体而达到完全不透水的程度。因此，当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。
由于施工质量不易控制，造成横向排水管标高误差或产生淤塞，从而使上游横向排水管排水不畅，大量的水流向最低处，而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞，使排水能力严重不足，从而导致下游中央分隔带积水严重，有的下雨后几天中央分隔带仍有积水，使路基长时间浸泡，影响了路基、路面的强度。
由于通讯、监控管线人手孔的设置阻断了中央分隔带排水，造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。
为了解决这些问题，采用以下办法处理：对于设计底坡小于0.3％的，采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟，并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30～50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水；根据以上计算，中央分隔带每隔30～50m设置一道横向排水管，将盲沟中的水排出路基以外；在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层，防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。
四、高速公路路面渗水的排水设计
沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物（土工布）组成的路面边缘排水系统。
通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制，因此，设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。
参考文献
[1]杜云，夏丽燕，郭兆军。沈大高速公路路基路面排水设计浅析[J].辽宁交通科技，2004，（11）
[2]陈昕。高速公路排水设计浅谈[J].河南科技，2005，（02）
公路排水设计规范范文5
关键词:高速公路，路基，排水，设计
引言
近年来随着国民经济的不断发展，交通运输需求迅速增长，高速公路建设进入快车道。而在高速公路建设过程中，几乎每条高速公路均或多或少的暴露出排水问题，水是形成高速公路病害的一个主要因素，许多病害成因都与水有关，设计人员存在对排水设计生搬硬套，施工过程中临时防水措施不及时到位，部分高速公路出现路基损毁，由此造成的路基沉陷、路面开裂、结构层悬空、防护工程损毁等工程病害也日益增多，给高速公路后期运营与养护工作造成了一定的经济损失，为进一步提高公路的使用性能，应当认真做好高速公路排水系统，保证高速公路建设质量。
1排水系统
高速公路排水的主要目的是迅速排除路面水、路面结构层间水，降低影响路基稳定的地下水水位。同时还应对路堤、路堑边坡采取必要的防护措施，防止雨水冲刷造成破坏，影响公路正常运营及使用安全。高速公路排水系统主要包括路基、路面、构造物、改河改沟及临时排水设施等。排水系统对沿线地区生产生活也有重要影响，高速公路排水系统主要功能是防治地下水影响路基稳定性及强度，将地面汇水快速平稳排出路基之外，最大限度地减少排水过程中对路基、路面结构出现损毁。合理选择排水设计方案是决定高速公路排水系统优劣的控制因素，在设计前应总结项目地区已有的成功经验和失败教训，设计过程中做到趋利避害、有的放矢，设计过程中需对沿线地区各项建设条件详细调查，根据项目特点合理选择排水方案。
2路基排水
路基排水是整个排水系统的基础，需做好总体规划、综合防治，结合天然地形和水系分布，使路基上游及路基范围内雨水尽快融入天然排水沟，路基排水系统主要由地面排水系统及地下排水系统两部分组成，路基地面排水系统主要由挖方边坡急流槽、路堑边坡平台流水槽、路堑边沟、填方边沟、填方泄水槽及自然沟渠组成，排除坡面及路面水，同时设置地下盲沟、渗沟、渗井等排出可能渗入路基的地下水，保证路基强度和边坡稳定性。填方和挖方排水段落不宜过长，路基有坝阻效应，改变了原有散排水方式，在排水出口形成集中排水，这种排水段落使水流集中，对下游道路或沟槽形成冲刷，应就近分流，纵横向排水需综合考虑，特殊条件下可调整边沟深度进行反向排水，填挖方边沟形式的选择根据排水需求合理选择，农田灌溉渠道一般不应汇入路基边沟，边沟与改沟合并时边沟的断面尺寸应加大，并进行防护，保证路基稳定。排水设计要结合当地水文条件和气候条件等具体情况，注意因地制宜，以防为主，既要安全可靠，还要注重经济效益。
3路面排水路面排水原则
应使路面水尽快汇入路基排水系统，减少在排水过程中渗水对路面结构层形成破坏。路面排水主要有降雨时的表面径流和降水后的路面结构中渗水排水两个过程。排放方式可根据地区特点合理选择，路面隔水层应结合地区特点和水文气象条件合理选用，施工过程中也应注意避免隔水层破坏而影响路面结构层寿命。
4加强排水构造物设计
排水构造物是高速公路排水系统的主要出口，大、中、小桥涵跨径依据水文计算确定，根据高速公路所处区域位置，采用合理适合于地域特点的水文计算公式计算出跨径及排水坡度，避免出现排水不畅淤堵或冲刷路基，使路基路面及上游汇水通过构造物快速排出，融入自然排水系统。另外由于小桥涵数量众多，对沿线地区生产生活有较大社会影响，对小桥涵的跨径、位置、角度、净空等应仔细斟酌，结合附近水网、路网、前后构造物间距、排水需求全盘统筹考虑，另外平原、山区小桥涵侧重点不同，应区别对待。
5加强改移工程排水设计
在高速公路设计阶段往往重视主线排水，而忽视线外的改路改沟工程，近年来因这方面设计不足而暴露出问题也不在少数，改移工程应紧密配合主体工程，各专业做好协调工作，改沟改河断面应通过水文计算确定，过水断面不宜小于天然水沟过水断面面积，过水断面需满足过水能力需求，改河改沟工程宜远离路基，条件受限改河改沟靠近路基段时，应注意路基防护措施是否到位，山区改河路基段防护应加强，改路工程跨沟渠时也应设置合理的构造物，避免因改路减弱过水能力，同时也影响改路安全。
6临时排水措施
高速公路施工建设过程中的临时排水措施也对提高高速公路质量有十分重要作用，主要应做好以下几方面工作:路堤在填筑之前需先完成临时边沟，通过临时排水边沟将雨水排入天然河道;填方边坡做好临时边坡泄水槽，挖方路堑开挖前做好临时拦水埂或截水沟，路堑施工完毕后，修建路堑边沟排除路基范围内雨水;路基填筑并经过边坡整修后，即进行防护工程施工;桥、涵构造物在施工前都需做好防洪备案，预留防护通道，施工便道需占用河道时需增设临时排水构造物，另外需疏通桥涵上下游河道，使洪水能顺利无害通过;取弃土场做好临时截、排水边沟，防止水土流失。改河改路、挡土墙工程应尽早完成，以免雨季来临时影响主体工程。加强施工过程控制，是完善高速公路排水系统的重要一环，及时、有效、合理的临时防护措施是排水设计方案的重要补充和组成部分，做好临时排水将大幅提升高速公路建设质量。
7结语
做好高速公路排水是一项系统性工程，需要高速公路建设参与者加强对每一个环节的过程控制，在高速公路建设各阶段均应注重细节问题，设计阶段应加强调查，借鉴既有类似地区项目成功的排水设计经验，做好各专业排水设计并加强协调，因地制宜，结合项目特点，做好高速公路排水系统设计工作，施工过程中也需加强管理，贯彻落实好设计意图并做好临时排水措施，多方形成合力，才能建成品质优良的精品之路。
参考文献:
［1］JTGB01—2014，公路工程技术标准［S］．
［2］JTG/TD33—2012，公路排水设计规范［S］．
公路排水设计规范范文6
关键词：路基；路面；优化设计
中图分类号：S611文献标识码： A
引言
随着我国公路事业的发展，现在己经达到了村村通、路路通。但随之而来的是新建的道路未达到使用年限，就己经破坏严重。究其原因，一方面是道路使用时的严重超载;另一方面是施工未达到设计指标;再有就是设计时考虑的不到位。种种原因导致好多新建的道路再次改建或者维修，造成了巨大的资源浪费。所以，道路设计者要本着科学严谨的态度对待道路设计，不留下设计隐患，保证设计质量。
一、路基路面的勘察
1、路基勘察
路基勘测应充分调查沿线地质情况，通过现有道路构造物调查、文献资料查阅、沿线群众调查、挖探、手钻探孔等手段，进行路线地质调查和地质勘探。调查沿线土壤种类、性质，包括含水量、密实度、密度及塑、液性指数及砂砾土的颗粒组成等;查明沿线不良地质现象，包括软土、地下水位及地表积水情况;查明路线区段内地震的情况、确定地震基本烈度。调查收集沿线地质、水文、地形及气象、气候等与路基设计有关的资料;调查沿线地表的水流方向、设计洪水频率的地面天然积水深度;河沟洪水位、地下水位;改建工程进行勘察。对路基填料的来源、性质、征用方式及运输条件等进行调查;对路基弃方发生的路段、集中堆弃的场地、征地及运输条件等进行调查。对取土场的确定，应在沿线有关部门的配合下，充分征求沿线地方政府的意见。对取土场的地质勘探可以采取挖探、手钻探孔、机钻探孔等手段，并进行必要的土工试验，查明其土质的各项指标。
2、路面的勘察
路面是用各种筑路材料铺筑在公路路基上供车辆行驶的构造物。在外业调查阶段，主要调查沿线筑路材料分布特征、己建成的道路路面结构、交通量的组成等内容，通过交通量分析确定技术标准，再根据相关设计、施土规范来确定路面结构组成，一般还要进行路面结构方案的比选，最后确定出因地制宜、合理选材、便于施工、利于养护、节约投资并符合路面强度、稳定性、平整度等要求的路面结构。路面勘察包括以下内容:产地产量；开采运输条件；价格调查；利用工业废渣后对环境及其它方面产生的影响进行调查；利用工业废渣后，国家或地方政府给出的优惠政策；对水、土、石灰、粉煤灰等工业废渣、水泥、碎石等原材料取样按路面设计要求，进行有关的物理、化学、强度试验，提供设计的依据。对拟定的路面结构按路面设计要求取样进行组成设计，对各结构组成按照有关要求进行不同龄期的抗压、抗拉强度及模量等试验。调查区域内在建和已建公路项目，了解其成功经验和教训。
3、地质水文的勘察
应调查河水流向、水位、河势、汇水面积，确定设置构造物的具置、长度和型式；应实地放出调治构造物轴线，测量坝头、坝身、坝根横断面及轴线高程；沿河、湖、海、水库等地段路基，应调查洪水位、潮水位、波浪高，岸、滩的冲刷和淤积情况。调查全线地质情况，对于地质不良地段调查，应调查其具置、涉及地质不良地段调查。应调查其具置、涉及的范围、属于哪一类地质病害，对路基、路面有何影响，根据这些确定治理措施。复杂的地质不良地段应测绘比例尺为1:5001:2000的地形图。
二、路基路面的设计
1、路基设计
路基设计时应总体考虑，不应只看局部，不片面追求高指标，这样才能避免路基的高填深挖。当无法避免高填方时，应多做几个方案，进行经济比选。
（1）路基的排水设计
路基排水是根据地形、地势、沿线土质、地面纵坡、横坡等因素进行综合排水设计，路基排水设计应防、排、疏结合，并与路面排水、路基防护、地基处理以及特殊路基地区的其他处治措施相互协调，形成完善的排水系统。二级及二级以下公路路面排水一般采用散排方式，通过路拱坡度直接将路面上的水流排出，高速及一级公路路面排水主要根据分隔带宽度、绿化要求、交通安全设施的形式、分隔带表面的处理方式等因素选择不同的排水方案。
（2）低填路段的路基设计
对于低填路段，路基边坡宜采用植物防护，对填方路基超宽填筑的土方不必清除，既节约资源和资金，又体现边坡坡率的灵活、自然。对于挖方边坡，为保证挖方边坡的稳定，在地质环境允许的前提下，挖方边坡尽量放缓，并优先考虑植物防护。
（3）超高路段的路基设计
对于超高路段，结合既有已建公路的成功经验和教训，四车道段宜采用横向直排方式，六车道段宜采用沿内侧路缘带纵向设暗沟集水井的排水形式。
（4）防护与支档设计
各级公路应根据沿线的水文、地质、地形、筑路材料分布情况、路基填高、挖深及路面排水情况等采取土程防护和植物防护相结合的综合措施，防治路基病害，保证路基稳定，并与周围环境景观相协调。
（5）路基改建设计
对于公路路基改建设计，应注意路基路面综合设计，拓宽的路基与原有公路路基之间保持良好的衔接，并采取必要的工程措施减少拓宽路基与原有公路路基之间的差异沉降，防止产生纵向裂缝。
2、路面设计
路面设计要根据交通量、使用任务、性质、气象、水文、地质、材料等因素，合理确定路面等级和路面结构，广泛调查路面材料料源、运距、运价，材料性能，并取样进行原材料及混合料试验，根据试验结果并考虑材料可能的波动，合理确定各项设计参数。路面结构设计应遵循《公路沥青路面设计规范》、《公路沥青路面施工技术规范》、《公路水泥混凝土路面设计规范》等规范进行设计。全线设计不应采用同一种材料、同一种结构、同一种标准，应根据上行交通情况，下行交通情况，每一路段气候、环境条件，上坡、下坡路段，分别设计，做到与环境、交通量、交通荷载、速度相适应。气温高、上坡路段、速度慢、交通量大、交通荷载重的路段应加强设计，不仅在路面结构上下工夫，还应对路面材料做选择，施工时更应加强监理和监督。投入运营后，养护是关键，应采取预防性养护，将路面病害消灭在初期。如果在沥青混凝土面层、基层、底基层实施新技术、新工艺，应进行科研立项、室内试验研究、新旧技术方案比选，最后现场铺筑同尺寸试验路段，形成文字的施工指导书，除指导施工外，便于存档。采用的路面结构与施工工艺应进行经济技术综合比较，不仅满通量和使用要求，还要适合当地环境与气候，料源充足，施工工艺简单，今后养护维修方便。选择技术科学合理、先进可行、经济节省、安全可靠、适合工厂化、机械化施工的技术方案。
结语
综上所述，路基路面设计是否科学合理，需要多方案比较。每一个方案都应以全面调查为基础，只有调查资料详实，才能设计出优质的路基路面，只有通过多方案比较才能尽可能地减少工程投资，避免路基病害，保证路基稳定，得到平整、抗滑、耐久的路面。
参考资料
[1]吴文阁，顾凤玲.路基处理若干方案浅谈[J].林业科技情报.2007年
