《广东省公路工程绿色生态排水系统设计指南》粤交基[2017]661

广东省公路工程绿色生态排水系统设 计 指 南

2017年6月

目 录
前 言 1
1 总则 3
2 术语和符号 4
2.1 术语 4
2.2 主要符号 5
3 基本规定 7
4 水文与水力计算 8
4.1 基本原则 8
4.2 水文计算 8
4.3 水力计算 14
4.4 浅型草皮沟计算参数 15
5 路界绿色生态排水 17
5.1 一般说明 17
5.2 浅型沟设计要点 17
5.3 路堑浅型边沟 18
5.4 路堤浅型排水沟 21
5.5 油水分离池 23
5.6 沉淀池 23
6 中间带超高段排水 24
6.1 基本原则 24
6.2 一般说明 24
6.3 中间带超高段排水典型断面 25
7 其他排水设施 29
7.1 一般说明 29
7.2 高边坡排水 29
7.3 挡土墙排水 32
8 排水设施之间衔接过渡设计 34
8.1 草皮沟与圬工沟渠衔接 34
8.2 急流槽与其他沟渠衔接 37
8.3 堑顶截水沟与平台截水沟衔接 41
8.4 排水设施与自然沟渠衔接 42
附录1 各种沟管的水力半径及过水断面面积计算表 43
附录2 草皮沟草种的选取及施工工艺 47
附录3聚乙稀复合排水管材构件图示 44
附录4 国内外具有代表性的浅型沟排水应用实例 49

前 言
《公路排水设计规范 （JTGJ D033-2012)）（以下简称原规范）自颁布实施以来，进一步规范了公路排水设计，破解了我省公路排水生搬硬套、设计保守的突出问题，提高了公路排水技术水平。
为贯彻好绿色交通发展理念，适应公路建设的可持续发展，结合环保、低碳、新型排水化工复合材料应用，我省因地制宜，开展了公路浅型沟的水力水文关键技术等一系列公路绿色生态排水技术经济研究，进一步明确和完善公路排水的功能和浅型沟设计计算方法，调整细化广东省降雨强度区划及广东省降雨强度计算公式。突出了公路排水的科学性、先进性、实用性，突出了公路建设安全、环保、以人为本的建设理念，突出了节约集约利用土地资源；注重公路排水与路域自然环境的协调，注重消除事故车辆二次安全隐患。综合广东省公路排水关键技术研究成果及应用经验，重点提出了浅碟型、倒三角型等浅型沟的设计方法及设计要求，编制《广东省公路工程绿色生态排水系统设计指南》（以下简称本指南）。
在编制过程中，编制组完成了省内外多条高速公路的排水设施应用情况调查研究，总结了广东省近年来公路排水工程实践经验，借鉴了《日本高等级公路设计规范》、《美国公路行业标准：AASHTO》、《美国公路路基设计规范》的设计要点，特别是绿色生态排水的灵活设计，恢复自然、适应自然的设计经验，广泛征求了业内有关单位和专家的意见及建议，完成了本指南的编制。
本指南由八个章节、四个附录构成，主要内容包括基本规定、水力水文计算、路界绿色生态排水、中间带超高段排水、其他防排水设施以及排水设施之间的衔接过渡设计。
请有关单位在应用过程中，将发现的相关问题和建议函告广东省交通运输规划研究中心（地址：广州市越秀区白云路27号，邮编：510101），以便下次修订时参考。

参编单位：广东省交通运输厅
长安大学
广东省南粤交通投资建设有限公司
广东省交通规划设计研究院股份有限公司
广东省交通运输规划研究中心
主要参编人员：贾绍明 冯忠居 苏堪祥 乔翔 王安怀 刘事莲 黄湛军 梁志勇 林颖 罗剑平 马丽 刘小飞 胡明华 蒙超荣 王永前 周桂梅 梁倩 鄂海清 邓明超 王 强

1 总则
1.0.1 目的
为推进广东省绿色公路建设，指导公路排水设计符合设计规范的指导思想和设计原则，建立“安全、绿色、低碳”的公路排水系统，特制定本指南。
1.0.2 编制依据
本指南依据《公路排水设计规范》（JTG D33-2012）、《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2015）、《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）、《公路排水设计手册》等标准规范文件进行编制。
1.0.3 基本原则
1. 公路绿色生态排水设计应满足公路排水需要，恢复自然、适应自然，与路域环境相协调。应推广应用绿色生态排水新型材料。
2. 绿色、生态的浅碟型、倒三角型等浅型沟的应用应结合水文气候、地形地貌、地质等工程特点因地制宜，不宜生搬硬套。
3. 公路工程排水应结合自然条件进行排水总体设计，形成完整的路基路面排水体系，并同当地的自然水系、水利设施等衔接，综合规划、合理布局。
1.0.4 适用范围
本指南充分考虑广东省公路建设特点与环境要求，适用于广东省公路工程排水设计。

2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 公路排水系统 drainage system
由拦截、汇集、输送、排放公路用地范围内地表水和地下水的设施组成的系统。
2.1.2 路界绿色生态排水 highway green ecological drainage
是适应路基岩土体工程特性，开挖设置无铺砌（自然开挖状）、或铺植草皮（木）、或铺植草皮（木）与预制构件组合的浅型沟，满足汇水、泄水、排水需要，适应公路路容路貌，与路侧自然环境相协调的排水设施。
2.1.3 路界表面排水 highway surface drainage
公路用地范围内的表面排水，包括路面排水、中央分隔带排水、坡面排水和由相邻地带或交叉道路流入路界内的地表水的排除等。
2.1.4 路面排水 pavement surface drainage
路面和路肩范围内的表面水的排除。
2.1.5 中央分隔带排水 median drainage
中央分隔带范围内的表面水的排除。
2.1.6 坡面排水 slope drainage
路堤边坡坡面、路堑边坡坡面和倾向路界的自然坡面范围内的表面水的排除。
2.1.7 径流系数 coefficient of runoff
径流量占总降水量的百分率。
2.1.8 设计径流量 design rate of runoff
由设计降雨重现期和降雨历时的降雨引起的设计点径流量。
2.1.9 设计降雨重现期 design recurrence interval of rainfall
某一预期强度的降雨重复出现的平均周期。
2.1.10 汇流历时 time of concentration
径流从汇水区内最远点（按水流时间计）流至设计点所需的时间。
2.1.11 坡面汇流历时 time of flow on slopes
径流到达沟管入水口所需的时间。
2.1.12 沟管内汇流历时 time of flow in ditch or pipe
径流由沟管入水口到达出水口或设计终点所需的时间。
2.1.13 重现期转换系数 converting factor of recurrence interval
设计重现期的降雨强度与某一标准重现期的降雨强度的比值。
2.1.14 降雨历时转换系数 converting factor of rainfall duration
设计降雨历时的降雨强度与某一标准降雨历时的降雨强度的比值。
2.1.15 浅型沟 shallow drains
设置在路堑路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水，横截面为浅碟形或倒三角形的沟状结构物。
2.1.16 油水分离池 oil separating tank
设置在路界范围或之外，分离或过滤净化地表污水中的油和水的池状结构物。
2.1.17 沉淀池 settling tank
设置在路界范围或之外，利用重力作用沉淀去除水中悬浮物的池状结构物。
2.1.18 渗沟 underdrains
在地面下或路基内设置，汇集、排除地下水或路基内水的沟状结构物。
2.2 主要符号
2.2.1 地表径流量
——设计径流量；
——汇水面积；
——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度；
——设计重现期和降雨历时内的降雨量；
——降雨历时；
——设计重现期；
——径流系数；
——地表粗度系数；
——坡面汇流历时；
——沟管汇流历时；
——重现期转换系数；
——降雨历时转换系数；
——坡面流长度；
——坡面流坡度。
2.2.2 沟和管的水力计算
Qc——泄水能力；
——过水断面面积；
——水力半径；
——沟或管的平均流速；
——水力坡度；
——沟壁或管壁粗糙系数；
——过水断面的湿周；
——沟或过水断面的水深；
b——过水断面宽度。

3 基本规定
3.0.1 应认真做好公路排水系统总体设计。
3.0.2 排水系统应与自然环境充分协调，美观耐用，生态环保。
3.0.3 排水系统形式的选择应在满足排水需要以及行车安全的基础上，充分考虑排水设施与环境景观的协调，突出绿色生态公路理念，设计宜优先选择本指南给出的典型排水设计形式。
3.0.4 浅型沟与其他沟型之间应合理衔接过渡，避免因冲刷导致交界面上浅型沟的破坏。
3.0.5 采用圬工沟渠时，宜采用矮灌木遮蔽等手段进行处理，且尽量做到同步实施。
3.0.6 膨胀土、高液限土等特殊性岩土路段，应结合路基处理进行综合排水设计。

4 水文与水力计算
4.1 基本原则
公路路界地表排水设施主要为集水沟或集水管，沟或管的设计准则主要有：
1. 沟或管的泄水能力 不小于沟或管的设计径流量 ，按式（4-1）表示为：
（4-1）
2. 沟或管的平均流速 不小于出现淤积时的流速 ；不大于沟或管出现冲刷的速度 ，按式（4-2）表示为：
（4-2）
其中不出现淤积的最小允许流速 ，主要和水流所携带的土颗粒粒径的大小有关，明沟的最小允许流速为0.4m/s，暗沟和管的最小允许流速为0.75m/s。
沟管不出现冲刷的允许最大流速 ，主要取决于沟管的材料，管的最大允许流速为：金属管为10m/s；非金属管为5m/s；对于沟渠，在水深为在0.4m～1.0m时的最大允许流速，按表4-1取值，其他水深的最大允许流速应乘以表4-2的修正系数进行修正。
表4-1 明沟的最大允许流速（m/s）

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