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绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇公路排水设计规范，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
1.1病害分析①龟裂和网裂。根据对本路段的实地调查，出现龟裂和网裂的主要原因有两个方面:一是由于公路水损害造成路面基层强度偏低，重车作用下，基层断裂反射到面层形成开裂，恶性循环，基层强度逐渐降低，重车逐年增加，路表弯沉越来越大，最终导致路面被拉裂;二是沥青老化和疲劳开裂，主要表现在路面平整无显著变形，网裂较规则。②坑槽。产生的主要原因是面层出现网裂、龟裂后，由于水的侵入，使路面结构强度降低，大量车辆通过易形成唧浆，久之，重复作用，基层渐渐变薄，进而出现翻浆、坑槽等病害。③车辙和拥包。出现的主要原因是由于超载、超限车辆较多。据有关部门统计，超重车的压强在1.0～1.7MPa之间，远远超过设计压强0.7MPa，每逢夏季，路表温度较高，重车一旦通过明显出现一道车辙，若出现急刹车，往往造成路面推移而形成拥包;春融和秋雨季节，由于雨水的浸入，沥青混凝土变软，层间抗剪强度降低，重车通过时，也容易产生车辙和拥包。综上所述，本路段旧路病害严重，形成病害的主要原因是路面面层的老化和疲劳破坏，以及超载、超限车辆的大量通行，再加上过村路段排水设施不完善，水损对路面的破坏也较为严重，急需进行大中修。1.2旧路路基横断面本项目路基宽10.5m，路面宽8.5m，两侧各设1m土路肩。1.3旧路路面结构旧路于2001年进行了改建，现旧路路面结构为:4cm细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土+15cm二灰碎石+15cm石灰土稳定土。
2路基
2.1路基设计①路基设计原则及依据。该项目为二级公路标准，根据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件，贯彻因地制宜、就地取材的原则，采取经济有效的病害防治措施。路基设计主要依据交通运输部颁发的有关标准、规范、规程等。②路基宽度。大中修后路基宽度与旧路一致。③路基高度。过村路段由于标高受限不能抬高，故破除新建。大修路面标高除过村段不抬高以外，其余路段路面抬高27cm左右;中修路面平均抬高4cm。④路拱坡度。现旧路路拱横坡为双向1.5%，土路肩横坡为3%，大修后与其一致。⑤路基取土和弃土。沿线不能利用的挖除旧路路面废料以及路基挖方，均应弃于指定的弃土场内或荒废的坑、塘内集中堆放并夯实，以防水土流失及对沿线造成危害。取土采用集中取土方式，尽量寻找荒地或旱地作为项目取土场。2.2路基、路面排水设计路基、路面排水依据《公路排水设计规范》(JTJ018－97)进行设计［1］。①路基排水措施。本设计本着尽量节约投资的原则，对沿线梯形土边沟，能利用的利用，能疏通的尽量疏通，完全填死路段则重新开挖，将水排到附近沟渠或涵洞。对过村路段，重新设置0.5m×0.6m的M7.5浆砌片石矩形边沟并全部盖板。在平交处设置边沟涵以保证边沟纵向排水畅通。②路面排水措施。路面水直接通过路面横坡排至两侧边沟。超高侧路面水则经过对面路面横坡流至边沟。
3路面
3.1路面设计原则及依据根据交通量、公路等级对路面的使用要求，结合沿线的气候、水文、地质及当地筑路材料的分布、典型路面结构情况，进行路面综合设计。路面设计年限按12a计，设计弯沉值30.9(0.01mm)。路面厚度计算中以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标，以容许拉应力进行验算。路面设计依据部颁规范《公路沥青路面设计规范》(JTGD50－2006)和《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40－2004)。3.2路面结构设计根据对京赞线的现场调查，该公路大修方案确定如下:K0+000～K0+800段、K1+600～K2+650段、K2+800～K3+800段、K4+650～K7+300段、K7+500～K13+500段、K14+400～K21+800段及K22+800～K24+826段共20.926km为一般野外段，路面结构均采用:18cm旧路冷再生+18cm水泥稳定碎石+5cm中粒式沥青混凝土(AC－20C)+4cm细粒式橡胶粉改性沥青混凝土〔ARHM13(w)〕;K0+800～K1+600段、K2+650～K2+800段、K3+800～K4+650段、K7+300～K7+500段、K13+500～K14+400段及K21+800～K22+800段共3.9km为过村路段，由于过村路段标高受限不能抬高，故将旧路破除新建，其路面结构为20cm砂砾垫层+2×18cm水泥稳定碎石+5cm中粒式沥青混凝土(AC－20C)+4cm细粒式橡胶粉改性沥青混凝土〔ARHM13(w)〕。在基层顶做沥青透层油和乳化沥青封层，在面层之间喷洒黏层油。3.3路面结构层材料组成及技术要求①沥青材料。面层沥青质量应符合《公路沥青路面设计规范》(JTGD50－2006)中A级石油沥青的技术要求，标号为70号;在面层与基层之间作沥青透层油和乳化沥青封层［2］。②沥青面层的级配范围。路面面层沥青混合料的级配范围应满足《公路沥青路面设计规范》(JTGD50－2006)中的要求，如表1所示［2］。③路面基层混合料的级配范围及强度要求。路面基层混合料的级配范围、基层的抗压强度应满足《公路沥青路面设计规范》(JTGD50－2006)中的要求，如表2所示［2］。水泥稳定碎石水泥的剂量为3%～5.5%，施工前须作实验以进一步确定最佳含灰量，7d无侧限基层抗压强度为3.5MPa，压实度≥98%;冷再生基层7d无侧限抗压强度为3MPa，压实度≥95%。④黏层、透层、下封层。在面层之间必须喷洒黏层油，黏层油采用快裂乳化沥青，规格PC－3，用量0.6～1.0L/m2。应采用沥青洒布车喷洒，并选择合适的喷嘴，洒布速度和喷洒量保持稳定。在基层顶面必须喷洒透层油，透层油采用慢裂乳化沥青，规格PC－2，用量1.0～2.0L/m2，应在基层碾压成型后表面稍变干燥，但尚未硬化的情况下喷洒，应采用沥青洒布车一次喷洒均匀。下封层应采用稀浆封层法施工，稀浆封层采用乳化沥青作结合料，采用ES－2型，厚度6mm，且做到完全泌水。应选择坚硬、耐磨、洁净的集料，矿料级配范围应满足《公路沥青路面设计规范》(JTGD50－2006)中的要求。3.4全深式路面就地冷再生①本项目冷再生基层，采用全深式就地冷再生，利用无机结合料水泥作为再生结合料，掺入量暂定为5%(体积)。②冷再生基层实施前应铺筑试验路段，确定工艺参数。③无机结合料稳定冷再生混合料，按照现行《公路路面基层施工技术规范》水泥稳定土混合料设计方法进行混合料设计［3］。④冷再生施工速度宜为4～10m/min，碾压完成并经检验压实度合格后的路段应立即进行养生。养生可采用湿砂、覆盖、洒水等方法。3.5施工要求施工中严格按照现行的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40－2004)、《公路沥青路面设计规范》(JTGD50－2006)、《废轮胎橡胶沥青及混合料技术标准》(DB13/T1013－2009)等有关规程、规范中所规定的施工工艺及质量检查验收标准进行施工。下承层路面应保持干净、干燥，清扫时避免用水冲洗。橡胶粉改性沥青混合料摊铺的最低气温不低于15℃，每天施工开始阶段宜采用较高温度的混合料。
4结语
【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)
摘要:在铁路工程建设中，为保证将所需材料设备运送到施工现场，有的区段需要修建汽车运输便道。此文根据《铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定》的要求，就汽车运输便道选线应把握的要点，设计应遵循的标准和技术条件进行详细阐述。并以某新建铁路5km的双线区段为例，修建1km汽车运输便道需要的投资编制了概算，大约33万元。
关键词:铁路建设;汽车;运输便道;设计
1引言
为保证铁路建设工程的顺利开展，有的建设项目，需要修建大型临时工程，如汽车运输便道(以下简称运输便道)，来运输工程建设所需的材料设备。修建运输便道，应针对所建项目的线路长度、工点的布设、工期要求、地形条件等，将项目当地的公路干线、国道或等级公路与施工现场材料存放场及重点控制工程工点连通，形成运输网络，来保证工程施工所需材料设备的供给。目前，修建大临工程执行的是《铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定》(铁建设［2008］189号)(以下简称《大临暂行规定》)，《大临暂行规定》中对汽车运输便道的设计规定了3条，其中第6．3．2条中规定:……根据运量、地形条件，参照现行《公路路线设计规范》((JTGD20－2006)中四级公路标准设计。……。在《大临暂行规定》的基础上，正在修订的《铁路大型临时工程和过渡工程设计规范》(送审稿)，对汽车运输便道的设计规定有所细化，但原则上仍然要求参照现行《公路工程技术标准》(JTGB01－2014)、《公路路线设计规范》中三级、四级公路标准设计。如何参照设计，各设计单位在执行中的理解和把握“度”就高低不一了。为此，很有必要对汽车运输便道设计标准的问题进行深入的探讨。
2运输便道选线应把握的要点
在铁路建设工程中，修建的运输便道属于临时性工程，能满足运送材料设备的载重就行，因为工程开通后，一般都要拆除，所以采用的设计和建设标准较低。那么在现场勘察和选线时，应在保证运输安全和施工要求的前提下，节约投资和把握以下方面的要点。(1)全面了解新建或改建铁路的走向，在1:10000平面CAD图上，绘制出铁路的线位，并标出路基(路堤、路堑)、桥梁、隧道工程的分布，以及铺轨基地、制存梁场等大型临时工程的布设。(2)运输便道选线，应尽量靠近新建或改建铁路，以缩短引入线长度。引入线应连通用料点，避免二次倒运。(3)为减少对改建铁路行车的干扰，运输便道应尽量避免与铁路线交叉，实在不可避免时，应采用平交或立交，交叉角度大于45°。(4)运输便道选线，应尽量避开滑坡等不良地质地段。如在山区，运输便道应尽量选在铁路线的上方，以免施工材料堵塞运输便道。(5)运输便道选线，应尽量避免拆迁建筑物、穿过良田和河流;在高寒地区，避开可能发生雪崩的地段。(6)根据项目当地交通状况，如能利用乡村道路，可对原道路加宽或路面改造。
3运输便道的设计标准及技术条件
3．1设计规范的选用
运输便道设计，应遵循行业设计规范和《大临暂行规定》，针对具体建设项目所处的地形条件和交通现状，还应参照执行公路行业有关设计施工方面的规范，如:(1)《公路工程技术标准》(JTGB01－2014);(2)《公路路线设计规范》(JTGD20－2006);(3)《公路路基设计规范》(JTGD30－2015);(4)《公路路面基层施工技术细则》(JTG∕TF20－2015);(5)《公路路基施工技术规范》(JTGF10－2006)。
3．2设计原则
3．2．1平原和丘陵地带遵循的设计原则
(1)修建运输便道应尽量选在铁路红线界内。在桥梁地段，运输便道内侧距承台外侧的水平距离不小于0．5m。(2)修建运输便道原则上依原地面标高为准，种植土不作清表处理，淤泥土、腐殖土等应挖除后换填，不增设路堤，不开挖路堑，不设排水设施(影响地方灌溉系统的除外)，要绕避水塘、小山丘、房屋等障碍物。并考虑平整场地、压实后回填和路面的费用。(3)能利用乡村土路改扩建的尽量利用。(4)利用县、乡、村级沥青和混凝土道路的，按恢复原既有路面考虑费用(有补偿标准的按补偿标准计列费用)。
3．2．2山区地带遵循的设计原则
在山区地带修建运输便道，可能会遇到2种地形，一种是半挖半填的地形;另一种是盘山(长度换坡度)地形。对半挖半填的地形，应遵循以下设计原则:(1)尽量在缓坡且地质条件较好的地段选择线位。(2)在考虑挖填平衡点时，应将挖坡高度控制在8m以内。(3)横断面设计应符合《公路路线设计规范》标准。(4)开挖面侧底应设排水沟，土质地段应设浆砌片石沟面，石质地段沟面裂隙处应采用水泥砂浆封堵。每300m长需设横向排水涵，路堤面应设浆砌片石排水沟槽。(5)填方侧，坡度大于1∶5的原地面，应在清除表层土质后开挖台阶。台阶宽度按满足摊铺并有利于机械施工为原则，土质路段横向宽度不小于3．0m，石质路段横向宽度不小于1．5m，台阶顶做成2%～4%(取3%)的内倾斜坡。砂类土上则不挖台阶，但必须将原地面以下20～30cm的表土翻松。对盘山(长度换坡度)的地形，应遵循以下设计原则:(1)根据《公路路线设计规范》第8．3．3条的规定，公路连续上坡或下坡时，应在不大于规定的纵坡长度之间设置缓和坡段;缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合最小坡长的规定。(2)应按照现场实测地形(1∶2000)图，做好拉坡展线方案设计，选择挖填土石方小、路径最短的线位。(3)陡峭山岭地段，运输便道外侧应设计安全防撞混凝土构筑物。
3．2．3运输便道中的钢便桥设计
(1)河流流水量较大的江河类便桥，应采用钢便桥。(2)桥面与平常的水位应相差1．0m;荷载应满足装有6m3的混凝土搅拌车通行，满足Ⅳ级公路活载标准要求。(3)按公路工程概预算定额，计算所建钢便桥的费用。
3．2．4横坡设计
(1)路面设2%横向“人字”坡;干线运输便道两侧设排水沟，其他设单侧排水沟，山岭地段设急流槽。(2)在透水性不好的压实层上填筑透水性好的填料前，应在其表面设2%横坡。(3)新填路基土每层回填碾压厚度为20cm，预留2%的坡度，以利于排水。
3．2．5其他几个方面的设计原则
(1)错车道设置。错车道最大间距300m，错车位置至少可以看到2个相邻错车道位置。(2)安全设施。山岭地段的运输便道，其外侧应设防撞墩;边坡应考虑防护网、设挡墙。(3)用地宽度。即运输便道两侧实际占地水平宽度。(4)双车道与单车道的确定。以满足施工期间最大行车密度为原则，来确定运输便道是设计成双车道，还是设计成单车道。在昼夜行车密度不小于200辆时，设计成双车道;昼夜行车密度小于200辆时，设计成单车道。(5)复垦。运输便道占用耕地、鱼塘等，应进行复垦设计，恢复至原状。由县、乡、村级沥青和混凝土道路改扩建成运输便道时，可不考虑复垦，工程开通后移交给地方使用。
3．3主要技术条件
(1)执行《大临暂行规定》中表6．3．2－1的规定。(2)参照《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》中四级标准，不同纵坡的最大坡长、不同设计速度的最小坡长、竖曲线最小半径和最小长度等。(3)纵坡。参照《公路工程技术标准》，越岭的运输便道线路连续上坡(或下坡)路段，相对高差在200～500m时，平均纵坡不应大于5．5%;相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5%。任意连续3km路段的平均纵坡不应大于5．5%。(4)路堤最大高度及边坡坡度，执行《大临暂行规定》中表6．3．2－2的规定。(5)路堑高度及边坡坡度，执行《大临暂行规定》中表6．3．2－3的规定。
3．3．1路面种类和路基填料选择
临时运输便道路面，原则上选择以下3种类型:(1)泥结碎石路面;(2)碎砖路面;(3)砂土路面。设计中，应结合当地建筑材料来源及价格，进行经济比较后确定路面类型。采用碎砖材料的路面仅考虑运输费。(5)路基填料选择应就地(近)取材，以节省投资。
3．3．2运输便道路基压实度设计标准
参照《公路工程技术标准》中四级标准。
4概算编制实例
某新建时速200km的客货共线铁路，线路全长152km，站前工程工期3年。其中5km的双线铁路路段，地形平坦。需修建一条1km的双车道运输便道，路面采用泥结碎石材料，其一半宽度可占用铁路红线内征地，并利用铁路路基同侧的排水沟。按照以上所述的建设和技术标准，完成了运输便道的施工图设计，计算出了工程数量。按可参照的工程定额和概算编制办法等，编制的该运输便道的概算。
5结束语
在铁路工程建设中，有的建设项目需要修建运输便道，来运输工程建设所需的材料设备。本文根据《大临暂行规定》的要求，对运输便道选线应把握的要点，设计应遵循的标准和技术条件进行了详细地阐述。并以某新建铁路5km的双线区段为例，修建1km运输便道需要的投资编制了概算，大约33万元。
参考文献
［1］铁建设〔2008〕189号，铁路大型临时工程和过渡工程设计暂行规定［S］．
［2］JTGB01－2014，公路工程技术标准［S］．
［3］JTGD20－2006，公路路线设计规范［S］．
［4］JTGD30－2015，公路路基设计规范［S］．
［5］JTG∕TF20－2015，公路路面基层施工技术细则［S］．
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：
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
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
关键词：公路 膨胀土 工程特性 病害分析 处治措施
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
1、前言
膨胀土【expansive soil】是一种以强亲水性矿物蒙脱石、伊利石或伊利石-蒙脱石为基本矿物成分，具有吸水膨胀和失水收缩两种显著变形特性的高塑性粘土。
在自然条件下，多呈硬塑或坚硬状态，裂隙较发育，常见光滑面和擦痕，裂缝随气候变化张开和闭合，并具有反复胀缩的特性。多出露于二级及以上的阶地、山前丘陵和盆地边缘；地形坡度平缓，无明显自然陡坎。
2、膨胀土的工程特性
胀缩性
胀缩性即膨胀土吸水膨胀失水收缩。土中蒙脱石含量越多，其胀缩潜势越大，膨胀力越大。土的初始含水量越低，膨胀量和膨胀力越大。击实土的膨胀性远比原状土大，密实度越高，膨胀量和膨胀力越大。
多裂隙性
膨胀土中的裂隙主要有垂直、水平和斜交三种，致使土体被分割成具有一定几何形态的块体，破坏了土体的完整性。裂隙面光滑，且多充填灰白色或灰绿色薄膜、条带或斑块，其矿物成分主要是蒙脱石，有很强的亲水性，具有软化土体强度的显著特性。
超固结性
膨胀土地层多为老粘性土，超固结性明显、天然孔隙比小、干密度较大、初始结构强度较高。超固结膨胀土路基开挖后，将产生土体超固结应力释放，边坡与路基将出现卸荷膨胀，并常在坡脚形成应力集中区和较大的塑性区，容易导致边坡失稳破坏。
风化特性
膨胀土受气候因素影响，容易产生风化破坏作用。路基开挖后，土体在风化应力作用下，很快会产生碎裂、剥落和泥化现象，使土体结构破坏，强度降低。
强度衰减性
膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度，具有峰值强度极高和残余强度极低的特性。由于膨胀土的超固结性，其初期强度极高，一般开挖都很困难。然而，由于土中伊利石或蒙脱石矿物的强亲水性以及多裂隙结构，随着土体受胀缩效应和风化作用的时间增加，抗剪强度将大幅衰减。
3、膨胀土详判指标及膨胀潜势分级
3.1膨胀土详判指标
关于膨胀土的判别，国内外尚不统一，根据多年来工程实践的经验总结和工程地质特征分析，《公路路基设计规范》JTG D30-2004提出采用自由膨胀率、标准吸湿含水率及塑性指数三项指标来判别：即自由膨胀率Fs（%）≥40、标准吸湿含水率ωf（%）≥2.5、塑性指数Ip≥15。当符合上述两项指标时，即应判定为膨胀土。
3.2膨胀潜势分级
《公路路基设计规范》将膨胀土的膨胀潜势分为弱、中、强三级。
膨胀潜势的分级
4、公路路基工程病害分析及处治措施
4.1路面波浪变形鼓包、溅浆冒泥及坑槽病害
病害原因
在填方路基采用强度不符合要求的膨胀土或改性土填筑，其胀缩性和含水量不均匀，或挖方路基及零填路基未按规范要求作超挖换填，在其他外部因素作用下，路面产生裂缝，路面积水大量渗入，致使灰土基层和路床土基不均匀吸水而胀缩软化，产生幅度很大的波浪变形或鼓包。该病害也可使灰土基层和路床土基形成泥浆，挤入基层和面层，并带出路面。进而逐步扩大成片发展为坑槽病害，最终使路面破坏。
处治措施
应在切实作好路面结构设计和防排水设计，强化施工质量的前提下，公路路基填土高度小于路面结构与路床的总厚度时，若基底为膨胀土，宜挖除地表0.3-0.6m深的膨胀土，并将路床换填或掺灰处理。对强膨胀土、地下水发育、运营中处理困难的路堑、路床的换填深度应加深至1.0-1.5米，并采取防渗和地下排水措施。
4.2路堤沉陷病害
病害原因
在于膨胀土初期结构强度较高，在施工时不易被粉碎，亦不易被压实，在路堤填筑后，由于风化作用和湿胀干缩效应，土块崩解。在路基自重与车辆荷载作用下，路堤易产生不均下沉，如伴随有软化挤出，则可产生很大的沉降量，尤以桥头高填路堤不均匀下沉更为严重。路基不均匀下沉导致路面变形破坏。
处治措施
膨胀土不适合作为路堤填料。桥头高填等重点地段可酌情采用换填、压浆、水泥土搅拌桩及CFG桩复合地基处治。
4.3路堤纵向裂缝病害
病害原因
因路肩临空，大气风化作用特别敏感，干湿交替频繁，肩部土体失水收缩远大于堤身，其风化作用程度在路堤纵向上一致，故在路肩顺路线方向常产生纵向开裂，形成长数米至上百米的裂缝。该纵裂缝甚至可影响到路面，但其裂缝宽度细小。除此之外，在路堤采用非膨胀土或改性土包边时，由于包边土与路堤填芯的膨胀土两者工程性质差异较大，在施工中难易均匀控制压实度，也常在两土体结合部产生路面纵裂缝。
处治措施
堤填料与施工应符合规范要求，经改性处理后的填料胀缩总率不超过0.7%。并对路肩和斜坡作硬化封闭防护设计。采用包边设计方案的范围，应不包括路床和上路堤部分。
4.4路堤坍塌及滑坡病害
病害原因
作为膨胀土路堤填料，随着通车时间的延续，路堤经过几个干湿季节的反复收缩与膨胀作用后，表层填土风化加剧，裂隙发育，形成强风化带，当有水渗入时，其膨胀软化，强度降低，导致边坡局部塌滑，尤其高填路堤，易发生整体失稳的滑坡病害。
处治措施
路堤填料要求胀缩总率不超过0.7%，边坡坡率尽可能放缓，超过6米应设计2米宽的平台。也可酌情采用坡面夯实、骨架植物防护、设置坡脚挡墙等处治措施。
4.5挖方边坡坡体碎裂、剥落和泥化病害
病害原因
膨胀土挖方边坡受气候影响，极易产生风化作用，其表层风化尤为强烈，加快产生碎裂、剥落和泥化病害。
处治措施
应做浆砌片石护面或拱形骨架防护设计，并强化排水及防渗设计。
4.6挖方边坡坍塌或滑坡病害
病害原因
膨胀土具超固结性，干密度大，初始强度较高，当其开挖后，将产生土体超固结应力释放，坡面出现卸荷膨胀，并常在坡脚形成应力集中区和较大塑性区，导致坡体失稳。
当路基开挖后，膨胀土受大气因素影响极易产生风化破坏作用，形成风化带，致使强度降低，不同程度地丧失结构联结力，其坡体常沿风化界面坍塌或滑坡。
处治措施
膨胀土地区挖方边坡发生坍塌或滑坡是常见病害，特别是深挖方路基坡体失稳滑动，将导致堵塞道路和危及行车安全。对此，公路在通过膨胀土地段时，应避免大填、大挖，以浅路堑、低路堤通过为宜。边坡设计应遵循“缓坡率、宽平台、固坡脚”的原则。大于6米的膨胀土路堑边坡应采取护墙、挡土墙、抗滑桩等支挡措施。
并且需要设置完善的排水系统，强化截水沟、排水沟及边沟防渗设计。边坡应连续施工，并作好临时排水设施。
5、结语
在膨胀土地区，应重视对膨胀土路基危害性的研究，制定经济合理的膨胀土路基设计、施工、防治和维护措施。对膨胀土路段公路工程，应从防水、排水、填料处治以及边坡设计(封闭坡面、放缓坡率)等方面比选优化；在施工过程中应强调开挖后连续施工，做好防护，施工避开雨季作业，加强现场排水。从设计到施工，膨胀土地区路基应遵循 “防排结合、防渗保水”的原则，防止膨胀土内水分剧烈变化。切实做好膨胀土地区公路工程勘察、设计和施工是减轻这种地质灾害，确保公路工程建设质量的关键所在。
参考文献
[1] JTG D30-2004 公路路基设计规范[S]
1.前言
成安渝高速公路四川段起于成都绕城高速公路与成洛路交汇处，途经成都市龙泉驿区和资阳市境内的简阳市、乐至县、安岳县进入重庆境内。其中朝阳水库水源保护区位于K116+920至K119+200段，线路上跨朝阳水库。水源保护区内线路总长2280m，其中路基段长2028.8m；桥梁段长251.2m，有两座桥梁上跨朝阳水库。
朝阳水库水源保护区属于Ⅱ级水源保护区，因此要求水源保护区范围内的高速公路路面水不能直接经边沟直接排入周边[1-3]，需要对路面水进行收集处理。为此本文针对水源保护区的地形地貌特点，提出优化方案，并对优化方案进行对比，给出最终的推荐方案。
2.水源保护区排水原方案
2.1水源保护区路面排水系统
当前水源保护区排水系统组成如图1所示，设有路面排水系统和坡面排水系统。其中，路面排水系统，通过路面边沟引入蒸发池；坡面排水系统通过坡面边沟把坡面汇水引入涵洞。
图1 水源保护区排水系统
由于水源保护区，所在区域，夏秋多雨，冬季多雾，蒸发较慢，同时暴雨时降雨强度大，降雨量大，为此设置的蒸发池，难以保证雨水不溢流，而一旦溢流会污染周围环境。
2.2水源保护区桥梁排水系统
水源保护区段有两座桥梁，分别上跨朝阳水库（如图2）。其中朝阳水库1#桥为中桥，长度为110.6m；朝阳水库2#桥为大桥，长度为140.6m。两桥相距仅约100m，通过库区内的小岛联接，岛上设置蒸发池汇集2#桥桥面水。当前，桥梁上部采用集中式排水，路面水引入附近蒸发池。
图2 朝阳水库水源保护区桥梁及蒸发池位置
为防止路面水进入库区，污染饮用水，当前，在水源保护区内设置了十处蒸发池，汇聚路面水，蒸发池对称设置在道路边坡两侧，每个蒸发池体积为252.67m3。
3.水源保护区常用雨水处理措施
当高速公路穿越水源保护区，为防止路面水以及具有污染性的运输品因泄漏等污染水源，需要采取措施，对路面雨水进行处理，防止路面水流入水源保护区，当前常用的保护措施有以下几种：
3.1蒸发池
为汇聚地表水，修筑具有集水功能的水池。蒸发池内的水主要通过蒸发和渗漏使之消散。通常蒸发池的形式如图3所示。正常情况下，由于蒸发池内的水无法流出，因此其集水能力不能超过设计容量。根据规范，蒸发池设计容量在200 m3-300 m3。
图3 蒸发池示意图
2.雨水处理池
雨水处理池（如图4）包括水生物滤池和应急处理池。通过路面水和坡面水两套排水系统进行分别排水，其中，坡面水直接向区域内的沟渠排放，路面水则经雨水处理站处理后排放。
图4 雨水处理站平面示意图
（1）初期雨水处理
初期雨水处理采用，进水格栅沉淀植物吸收过滤渗滤补充地下水的处理工艺流程。
（2）后期雨水排放，下雨后期雨水经过配水井进入排水管就近低处排放。
（3）突发事故的应急处理
为防止在水源保护区路段因车祸造成的大量油品、有毒化学品泄漏流入水库，设计中在每个路面雨水处理站设置突发事故应急池一座，用以截流突发事故时泄漏的有害物质。应急池采用钢筋混凝土构造，并对池体内部做了重防腐处理，当池内储存有毒物质、强酸强碱或被污染的雨水时，可以避免污水通过渗透污染周围的环境和水体。水源保护区路段全线采用电子监控系统，可以随时监测到路面上发生的突发事故。
（4）雨水处理站容积设计
降雨初期将地面污染物带走的雨水被认为是初期雨水，而初期雨水量分为可溶性污染物和细小颗粒带走的初期雨水，以及将不可溶性及难移动的污染物带走的初期雨水。我国目前尚没有这方面的统计资料及设计规范。美国设计规范规定：降雨量达到8-16mm时为初期雨水量；而澳大利亚环保部门的环评报告中的统计数据说明，当降雨量达到15mm时即可将道路表面油渍冲洗干净；根据国内外相关研究及经验，在此采用15mm的降雨量作为初期雨量，对水生物滤池进行设计[5]。应急池仍按设计30分钟内降雨40mm确定。为此优化后的水生物滤池及应急处理池容积如表1。
5.结论
水源保护区的雨水处理措施有多种方式，设计时要根据建设项目的地形地貌、气候环境、可能的运输危险物、建设费用等进行综合考虑，选择可行有效的方式进行处理，并确保建成后项目能够正常作用。
参考文献：
[1] 中华人民共和国行业标准.JTG/T D33-2012 公路排水设计规范.北京：人民交通出版社，2012.
[2]罗幸平，冯忠居，余国红等，高等级公路生态排水设计[J].公路交通科技，2006.
[3] 陈会东.高速公路穿越饮用水源保护区的防护措施探讨[J]. 绿色科技，2011（11）：131-132.
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
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