高速公路路面设计规范精选(九篇)

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第1篇：高速公路路面设计规范范文

关键词：高速工程；拼接；路基处理

中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：

1 概述

随着国民经济的迅速发展，我国高等级公路的建设发展十分迅猛，截止2011年底，全国高速公路通车总里程达8.49万公里。可是我国高速公路建设起步较晚，直到上个世纪80年代末，才开始兴建高速公路，受当时社会经济水平、高速公路建设水平及建设思想的制约，已建成的高速公路中有部分已不能适应交通量增长和社会发展的需要。近年来，高速公路拓宽改造工程增多，在工程实践中，如何保证拼宽路基差异沉降是拓宽改造项目的重中之重。本文对路基拼宽进行沉降验算，通过详细分析双向四车道高速公路拼宽为双向八车道的实例，旨在说明高速公路拼接过程中路基沉降验算及控制要求。

2 拼宽路基计算

2.1规范中要求的沉降指标

规范要求的沉降指标

根据以往高速公路拼宽工程经验，拼接中比较容易出现的病害主要有：①路基施工过程中，受到地形、地貌及气候条件的影响，引起路基产生开裂；②由于新建路基引起的老路横坡加大；③施工完成后运营过程中，路基出现连续的纵向裂缝，渗水后造成路基、路面的进一步破坏。

根据《公路路基设计规范》（JTG—2004）规定：

（1）路基拼接时，应控制新老路基之间的差异沉降，原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后增大值应不大于0.5%；

（2）原路基中心附加沉降应小于0.3cm。

（3）拓宽路基应严格按桥头段路基工后沉降标准，控制其工后沉降，减少拓宽路基对原有路基的沉降影响

2.2沉降控制指标的确定

根据工程拼宽路基施工有较长时间堆载的条件，通过合理安排施工工艺、施工工序，采用自然堆载对路基分级加载来调整荷载影响，控制沉降速率，从而减少投资、节约造价。初步拟定施工工序分三个阶段，第一阶段：拼宽路基施工，工期24个月；第二阶段：老路加罩及拼宽道路路面施工，工期6个月；第三阶段为通车运营阶段。根据规范对拼宽路基沉降指标的要求，结合施工工序、工期，确定工程的沉降控制指标如下（分三阶段控制）：

（1）第一阶段：拼宽路基施工阶段控制指标

拼宽路基堆载施工中沉降控制,根据规范要求：路基施工中严格控制新老路基之间的差异沉降，原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的增大值不大于0.5%。

（2）第二阶段：老路加罩及拼宽道路路面施工控制指标（

拼宽路基完成后，进行老路加罩及拼宽道路路面施工，根据规范（附加条文）说明：原路基中心附加沉降应大于0.3cm时，路面易开裂，故该阶段控制拼宽路基引起老路附加沉降小于0.3cm。老路洗刨加罩时可将该部分施工中的沉降补齐至设计标高，路拱横坡恢复至2%设计横坡。

（3）第三阶段：通车运营阶段(工后沉降

根据规范要求:拓宽路基工后沉降应小于10cm，为进一步提高行车安全性与稳定性，并参考同类工程经验，拼宽工后沉降控制指标为不大于5cm。

拼宽路基总沉降控制指标为：第一阶段控制沉降指标+第二阶段沉降控制指标+第三阶段沉降控制指标=拼宽路基总沉降。

2.3计算模型

（1）计算理论

抗滑稳定安全系数的计算采用有效固结应力法，计算中考虑了由交通荷载引起的超载，计算参数选用快剪与固结快剪强度指标。计算公式见下。

式中：F—稳定安全系数；

Si—地基土内（圆弧下滑面弧）抗剪力；

Sj—路堤内（圆弧上滑面弧）抗剪力；

PT—各土条在滑弧切线方向的下滑力的总和；

Pj—有纺土工织物的设计拉力；

总沉降由瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降组成。主固结沉降是根据已有资料中的压缩试验e-p曲线资料，采用分层综合法计算；总沉降由沉降系数与主固结沉降综合考虑计算。计算公式见下：

式中：S—地基土体总沉降；

Sc—最终主固结沉降；

—沉降系数，取值范围1.1～1.7；

—沉降计算分层层数；

—对应于第i层压缩土层自重应力平均值的孔隙比；

—对应于第i层压缩土层自重应力平均值与附加应力平均值之和的孔隙比；

—沉降计算分层第i层土层厚度。

（2）计算模型

利用理正岩土计算软件，对拼宽路基沉降指标计算时分为如下步骤：

算老路地基的沉降（假设为双向四车道）

算拼宽后地基的沉降（假设拼宽后为双向六车道）

③拼宽地基的沉降

拼宽地基的沉降盆曲线

根据计算模型，结合实际工程经验，新老路基拼接的最大差异沉降发生在老路路基坡脚处（图中H），本次沉降控制指标计算以此为最不利控制界限，H值即拼宽路基总沉降由三阶段沉降控制沉降共同作用结果。

3结语

随着国民经济的发展，我国较早设计的高速公路有很多已不能满通量 的需求，在今后的一定时期内，高速公路的拓宽改造在将不断增多，而这部分内容在工程实践中相对缺少、规范中也没有明确叙述。如何有效地控制路基拼宽过程中差异沉降依然是公路拓宽中的重点、难点，希望通过此文分析对相关工程有一定参考。

参考文献:

[1] JTG D20-2006.公路路线设计规范[S]. 北京：人民交通出版社，2006.

第2篇：高速公路路面设计规范范文

关键词：高速公路排水设计路基

1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，笔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。

2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：a部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b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=2×180×28.8

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).

第3篇：高速公路路面设计规范范文

关键词：公路；路基；路面；设计；安全检查

公路交通是我国国民经济和社会发展的战略重点之一，是涉及国民经济、社会发展和和谐社会的基础性、先导性和服务性行业。改革开发20多年来，我国公路交通运输得到了快速发展，公路交通对社会发展的瓶颈制约和全面交通紧张状况得到缓解。在公路交通快速发展、机动车保有量猛增的同时，道路交通安全问题也凸显出来。自20世纪90年代开始，我国道路交通事故一直呈上升趋势。

公路交通安全面临着严峻的挑战，如何解决伴随公路交通快速发展带来的安全问题，如何减轻大量交通事故的发生对国家经济和交通发展的否面影响，是我国公路交通持续健康发展必须面对和解决的问题。在这一背景下，大力开展公路安全研究，提出切实有效的安全改善措施和公路安全保障体系，是实现全面小康目标和构建和谐社会的要求，是保障社会稳定的要求，是保障社会经济快速发展的要求，有着重要的意义。

一、路路基路面设计安全检查问题的研究意义

1、科学认识公路路基路面与公路安全的关系，不断完善公路路基路面设计规范。公路路基路面设计除了考虑主要的技术指标外，还必须从公路安全的角度加以重视。要把公路路基路面影响公路安全的理念自始至终地贯彻到整个设计过程中去。

2、切实加强公路路基路面设计安全检查，规范公路安全检查体系，建设公路设计审查队伍和人员。

3、将影响安全的公路规划设计与交通执法管理等环境因素作为一个系统，综合地加以研究。公路设计安全检查可以使公路交通部门更多地参与事故的分析、研究和公路改善，使事故的成因分析更为全面客观，使公路改善更加合理有效。

4、深入开展公路路基路面设计理论以及各种公路条件对公路安全影响的研究。例如：公路视距、路基路面宽度、路基高度、路面抗滑性能等对公路安全的影响。设计中除了考虑公路本身之外，还应把公路置于整个交通环境中来分析，并兼顾公路功能、交通安全、公路美化与经济等因素。

5、公路路基路面设计安全检查将消除事故隐患的任务从“事后”提前到“事前”。规划设计中的安全检查使“防患于未然”成为可能。公路安全水平提高，安全管理和事故处理减轻；提高公路规划设计方案完成的质量，降低公路长期成本。全社会的总消耗费用降低，社会效益明显。

二、公路路基设计的安全检查

1、路基横断面和行车道检查。不同等级公路的交通量，其安全行驶的功能要求是不同的。对于高速公路和一级公路，除了专用行车道外，还必须考虑紧急停车带，加、减速车道及爬坡车道；对于低等级公路的单车道路面，必须考虑留有错车道；对于城郊接合部的路段．还必须考虑快、慢车分流车道及非机动车道等。安全检查要点为：(1)检查路基标准横断面与典型横断面设计图；(2)检查横断面的各组成部分功能；(3)检查各种功能的附加车道设置条件、几何尺寸、设置的过渡段长度和位置；(4)检查附加车道与主线的衔接协调。

2、路肩和中间带检查。路肩除了保护行车道等主要结构的稳定外，还用于提供发生故障的车辆临时停车、行人和白行车通行、设置路上设施养护操作场地、提供侧向余宽的功能。当路肩宽度不足，车辆出现故障停放路肩上时。势必占用部分行车道，从而影响正常车辆的行驶，近年来高速公路上就发生过多起高速行驶的车辆碰撞停放于硬路肩上故障车辆的事故。安全检查要点为：(1)检查各级公路土路肩设置与宽度；(2)检查高速公路、一级公路右侧硬路肩设置与宽度；(3)检查高速公路、一级公路采用分离式断面时，左侧硬路肩与左侧土路肩设置与宽度。

3、路基稳定性检查。高路堤边坡形式和坡率应根据填料的物理力学性质、边坡高度、车辆荷载和工程地质条件等经稳定计算，并结合工程经验分析确定，高路堤断面形式宜采用台阶式，降水量较大的地区。平台上应加设截水沟。高路堤稳定性分析的强度参数应根据填料场地情况。选择有代表性的土样进行室内试验，并结合现场情况确定。安全检查要点为：(1)检查高路堤边坡坡率；(2)重点检查高路堤的稳定性验算；(3)检查高边坡的防止失稳措施。

三、公路路面设计的安全检查

1、路面结构与类型检查。选择沥青面层各层级配时，应至少有一层是I型密级配沥青混凝士，以防止雨水下渗。三层沥青面层的表面层采用抗滑表层时，中面层应用I型密级配沥青混凝土，下面层宜根据当绝气候和交通量采用I型或II型密级配沥青混凝土，若采用半开级配或开级配热拌沥青碎石傲表面层时，应在沥青面层下设下封层。对高速公路、一级公路的表面层和中面层的沥青混凝土做配合比设计时，应进行车辙试验，以检验沥青混凝土的高温稳定性。

2、路面抗滑性能检查。在设计高速公路、一级公路的沥青表面层时，应选用抗滑、耐磨石料，其石料磨光值应大于42，高速公路、一级公路的表面层应根据各地气候条件、石料质量、交通量等因素。混凝土路面抗滑性能安全检查要点为：(1)检查水泥混凝土路面面层的表面构造深度；(2)主要检查特殊路段水泥混凝土路面面层的表面构造深度；(3)检查水泥混凝土路面面层所用石料的岩性及磨光值、压碎值、磨耗损失等试验资料。

3、路面排水系统检查。当路基横断面为路堑时．横向排流的表面水汇集于边沟内，当路基横断面为路堤时。可采用两种方式排除路面表面水：一种是让路面表面水以横向漫流形式向路堤坡面分散排放；另一种方式是在路肩外侧边缘处设置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面组成的浅三角形过水断面内。然后通过隔一定间距设置的泄水口和急流槽集中排放到路堤坡脚外。设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，对于高速公路和一级公路，过水断面内的水面只能覆盖路肩宽度，以保证右侧行车道(主车道)无积水；而对于二级及二级以下公路，不能漫过毗邻车道的一半宽度，即允许有半个车道出现积水。安全检查要点为：(1)主要检查排水系统完善、路面积水和冲刷边坡；(2)当路面表面水较大，积水漫流过毗邻车道而影响行车通畅和安全检查。

参考文献：

第4篇：高速公路路面设计规范范文

【关键词】 高速公路 路基施工 质量管理 质量控制

1 前言

我国经济发展的增速已经连续5年呈现了每年10%的增长速度，我国经济发展的速度之快要求了我国的道路施工建设要站在一个全新的平台，从一个立体化和整体性的角度出发，建立好一个高速公路发展与施工的全新模式。随着经济的持续发展，人们的生活水平不断提高，越来越多的市民成为了有车族，车载量也不断增加，所以对公路的路基也提出了更高的要求。路基的建造要根据所处施工位置的地形、气候、地质条件等做出具体的实施计划，只有做到具体情况具体分析、不断提高施工质量，才能增加公路的使用期限。高速公路的安全化的控制与质量建设的监督管理是提高高速公路发展与强化社会化建设的重要体现，只有通过不断努力加强高速公路的发展安全度才可以实现经济向前发展，努力提升经济发展效率的愿景。

2 高速公路路基施工的质量要求

高速公路的建设需要有一定的质量标准和质量要求，根据高速公路建设的不同需求和不同的标准尺度确定不同的高速公路的建设质量要求，根据高速公路建设路基的开发和建设的情况不同，高速公路的建设也可以拥有不同的高速公路路基的质量监管体系。总之要根据实地情况做出详细的分析和测量，根据不同耳朵状况做出不同的安排，提出不同的测量手段和方法，确定最终根本的发展方式。

高速公路路基施工的质量要求主要为：第一、路基结构的稳定性。为防止路基结构在行车荷载及其他自然因素等条件下发生整体失稳、填方路堤施工后沉降、不均匀沉陷、路面纵横坡变碎、平整度下降等一系列的变形或破坏，必须因地制宜地采取一定的措施来保障路基整体结构的稳定性。第二、路基的强度。现阶段，随着我国经济的发展，行驶在公路上的车辆越来越多，车载量也不断增加，只有足够的支撑强度，才能保证路基能承受住更多的重量要求。第三、水。水是影响路基强度和稳定性的一个重要因素，水的侵蚀会造成许多路基出现问题。

3 高速公路路基施工的质量控制

高速公路路基施工的质量要求根据不同的施工工程项目要求也有不同的质量尺度定位，主要根据高速公路路基施工的确定方法开展一定的合理的科学的发展方式来确定路基施工的质量要求的合理和科学的控制。质量控制要满足3个要求2个控制，三个要求为：

第一、因地制宜的要求，科学选择施工方法的要求。现阶段，随着科技的不断发展，很多公路在建造上都采用多种配套设施，主机配备以辅机共同作业的综合式机械化作业方式。这种以机械为主的施工方式不仅能最大化的提高施工进度、减轻工人的劳动强度、提高劳动生产率和建造质量，还能降低劳动成本、保证施工过程的安全性。第二、把控工程整体进度，严格施工程序的要求。必须按照规定尽量要求做好组织、物质、技术及现场这4四个方面的准备工作。第三、做好施工组织设计，合理安排施工顺序的要求。根据施工现场的具体情况和要求做好施工组织设计工作，合理安排好各部门实施工作的先后顺序，在人员和设备的使用上进行有效管理，避免出现盲目施工、程序错乱、设备使用不当等现象，最终影响工程质量。

4 高速公路路基施工的技术要求

4.1 级配砂砾垫层技术要求

级配砂砾是路面垫层较好的主要材料，但砂砾本身的质量优劣直接影响到垫层的作用及路面整体的工程质量，所以现场工程师应掌握对砂砾的技术要求，控制级配砂砾垫工程质量。这些技术要求包括：级配砂砾中砾石的压碎值应小于30%。砾石含量0.5～5cm的颗粒不得少于50%，最大颗粒不得大于6cm，级配砂砾中0.074mm 的粉料数量不应大于7%，且塑性指数不应大于6，鉴于级配砂砾垫层的强度主要与颗粒级配和压实有关，所以对级配砂砾的级配应有所要求。

4.2 路基填压

路基在充填建设期间完全是一种静止施工状态，需要细心监管每一个施工流程。

首先进行原地表处理，应对原地形地貌、地表附着物、沿线地质水文等情况进行详细踏勘，在保证工程质量的前提下，尽可能的节约用地、保护农田水利设施，因地制宜、合理利用当地地方性材料和工业废渣，保护生态环境。其次清理路面的障碍物和垃圾，要清理树木、移植具有价值的文物，将有利的土壤和种植土进行替换和更新，将草皮等重要的环境保护资源合理转移，以便未来的用途，并将移动后的原土地进行填平和压实。原地面横坡陡于1：1.5时要挖成台阶并分层碾压回填，路堤基底原状土的强度不符合要求时，应进行换填换填深度应不小于30cm，并予以分层压实，压实度应满足设计规范的要求。填筑路基时，应按照施工现场情况，尽量选用水稳性好、强度高的材料填筑路基。路基填筑时根据现场实际情况确定合理的填筑方法。最后在有条件的情况下，尽量采用水平分层填筑的方法填筑。根据不同填料和压实度要求、松铺厚度在最佳含水率情况下合理选择压实机具，如黏性土质的路基压实应该选用静力式压路机，而砂性土类型的路基压实宜选用振动压路机。同时，为了路肩部分压实度达到设计及规范要求，需合理确定宽填尺寸一般为宽填30—50cm。

4.3 高速公路坡面防护

高速公路的坡面防护是常用的一种防护方式，这种防护方式的最直接目的是为了放置地表水流失造成的冲刷，坡面岩土的风化可以降低土壤的松动，造成土壤的轻易流失，风化剥落可以造成环境保护的失衡。环境的协调可以通过坡面防护增加植被面积和改善护坡防护形态来提高保护高速公路建设的目的，加强纺纱固沙，防止水土流失。在防护中可以采用石砌圬工防护，混凝土预制块护坡多用在路堤边坡，连片的及带窗孔的护面墙，用于路堑边坡。但由于石砌圬工及混凝土防护存在造价高、易破损等诸多问题。所以目前采用高速公路护坡都是石框的草地防护法，可以起到改善生态环境、美化环境和景观的作用，还可以提高高速公路路面坡度的护坡强度。也可以选用将破裂的风沙土块用水泥防护起来，形成固态，降低土壤松动，提高防护效果。

参考文献：

第5篇：高速公路路面设计规范范文

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：a部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b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。

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=2×180×28.8

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).

第6篇：高速公路路面设计规范范文

关键词:排水基层；材料组成: 分析

交通工程采用的水泥混凝土路面，其损坏主要是路基、路面的损坏，而水是促使路面过早损坏的主要因素之一。《公路排水设计规范》(JTJ018-97)在路面内部排水部分内容中指出：对于年降雨量在600mm以上的湿润多雨地区，路基由透水性差的细粒土组成的高速公路、一级公路或重要的二级公路宜设置路面内部排水系统。《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)也将多孔隙水泥稳定碎石排水基层和沥青稳定碎石排水基层列为可选的基层类型。如此，路面排水系统考虑路面结构内部滞水的排放，设置有效的路面结构内部排水系统即多孔隙排水基层的情况下，降低了内部滞水的危害性。

一、德昌高速公路收费广场工程概况

德昌高速公路收费广场路面内部排水系统是采用开级配水泥稳定碎石基层，排水层横贯路基整个宽度，不设纵向集水沟和集水管以及横向出水管。德昌高速公路收费广场路面设计为28cm水泥混凝土路面，其下结构层为14cm多孔隙水泥稳定碎石排水基层，排水基层下设15cm水泥稳定碎石基层，在14cm排水基层与15cm水稳基层间设0.6cm沥青下封层。收费站为2进4出式，位于德兴互通A匝道，收费广场路面宽度33.4m，双向横坡1.5%，纵坡1.81%，14cm排水基层每边宽度比路面尺寸多出25cm，最大单向坡路面宽度22.1m，该22.1m范围内的混凝土面板长度5m，宽度为5.7m+5.4m+5.4m+5.6m。

二、排水基层材料组成的设计

1.技术要求

1.1《公路排水设计规范》(JTJ018-97)对路面内部排水系统提出以下要求：

1.1.1路面内部排水系统中各项排水设施的泄水能力应大于渗入路面结构内的水量；

1.1.2渗入水在路面结构内的最大渗流时间，冰冻地区不应超过1小时，其他地区不应超过2小时(重交通时)~4小时(轻交通时);

1.1.3渗入水在路面结构内的渗流路径长度不宜超过45m~60m。

1.1.4水泥处置碎石集料的水泥用量不宜少于160Kg/m3，其7d浸水抗压强度不得低于3MPa~4MPa。

1.2《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)对排水基层的集料规格及个别关键筛孔通过率有以下要求：

1.2.1多孔隙水泥稳定碎石的集料公称粒径宜为31.5mm或26.5mm；

1.2.2小于0.075mm颗粒含量不得大于2%，小于2.36mm的颗粒含量不得大于5%，小于4.75mm颗粒含量不得大于10%。

2.水力计算

《公路排水设计规范》(JTJ018-97)指出，排水层的厚度视需要排泄的渗入水水量和所选透水材料的渗透系数而定，排水基层的泄水能力是透水材料渗透系数和基层厚度的函数。可以先选定透水材料，而后依据其渗透系数确定所需的排水基层厚度；或者，先选定排水基层的厚度，再确定所需的透水材料渗透系数。显然本项目收费广场排水基层厚度已由设计给出为14cm，我们需要据此计算所需透水材料渗透系数。

2.1《公路排水设计规范》(JTJ018-97)给出水泥混凝土路面纵向每延米表面水渗入量计算公式为：Qi=Ic×(nZ+nh )

式中 Qi―纵向每延米路面结构表面水的渗入量[m3/(d•m)]；

Ic―每延米水泥混凝土路面接缝或裂缝的表面水设计渗入率[m3/(d•m)]，可按0.36m3/(d•m)取用；

B―单向路面的宽度(m) ；

L―水泥混凝土路面的横缝间距(即板长)(m)；

nZ―B长度范围内纵向接缝和裂缝的条数(包括路面与路肩之间的接缝)；

nh―L长度范围内横向接缝和裂缝的条数。

考虑2倍的设计保险系数，依据设计给出的资料可计算出本项目德兴收费广场路面纵向每延米表面水渗入量为Qi=6.06m3/(d•m)。

2.2依据以上计算结果及达西定律计算所需透水材料的渗透系数Kb。

Qb=KbiA=Kbihh

式中 Qb―纵向每延米排水基层的泄水能力[m3/(d•m)][本例取上式计算的渗入量 6.06m3/(d.m)]；

Kb―透水基层材料的渗透系数(m/d)；

i―渗流路径的水力坡度；

ih―基层横坡；

A―每延米排水基层的过水断面面积(m2)；

h―排水基层的有效厚度(m)(考虑到排水基层厚度有可能被水泥混凝土路面影响，本例取为12cm)。

代入以上数据可以计算出所需透水基层材料的渗透系数为Kb=3367(m/d)。

2.3集料试配

《公路排水设计规范》(JTJ018-97)给出了水泥处置排水基层的两组参考级配，因2.2计算出所需渗透系数为3367(m/d)，且参考1.2.2集料关键筛孔的要求，我们选取级配②进行级配控制(如表一)。

我们选用的原材为4档集料：0-4.75mm、4.75-13.2mm、13.2-19mm、19-31.5mm，

经反复调整最终确定该4档集料按1:1:77:21比例掺配后其级配能满足表一要求(掺配后级配见表二)。

3.级配验证

3.1验证其渗透系数能否满足不小于3367(m/d)的要求。

《公路排水设计规范》(JTJ018-97)给出了渗透系数的计算公式如下：

K=-0.251+0.92Vr+ -0.005P0.075(cm/s)

式中 K―透水材料的渗透系数(cm/s)；

P0.6―透水材料通过0.6mm筛孔的百分率；

P0.075―透水材料通过0.075mm筛孔的百分率；

Vr―透水材料的孔隙比。

经实测Vr=0.33，P0.6=0.6，P0.075=0.2代入上式得K=4.52(cm/s)=3904(m/d)，满足不小于3367(m/d)的要求。

3.2最大渗流时间及渗流路径长度验证

《公路排水设计规范》(JTJ018-97)提供的公式如下：

式中 t―渗流时间(h)；

Ls―渗流路径长度(m);

Vs―渗流速度(m/s);

Kb―透水材料的渗透系数(m/s)；

ne―透水材料的有效孔隙率；

iz―路面纵坡；

ih―路面横坡；

将设计图纸提供的数据代入，计算可得渗流路径长度Ls=22.17m，满足小于容许长度45～60m的要求；渗流时间t=1.5h满足最大径流时间小于2h要求。

3.3强度验证及水泥剂量的选取

按以上级配分别按照5.5%、7.5%、9.5%水泥剂量制做3组无侧限抗压强度试件，试验结果如下：

水泥选用强度42.5MPa，考虑到经济性及根据实际经验，过高的水泥剂量可能导致基层开裂，选择水泥剂量为5.5%。

三、结语

在水泥混凝土路面排水系统中设置排水基层排水逐渐成为高等级公路路面结构内部排水的主流，在实际施工中应注意，排水基层的材料渗透系数应根据设计图纸提供的资料利用《公路排水设计规范》(JTJ018-97)中提供的公式进行计算，不能简单的以规范中给出的不小于300m/d为控制指标。本项目中若以300m/d为控制目标，可以反算出所需排水基层最小厚度为136cm，明显不符合实际。另外，通过以上分析与研究可知多孔隙水泥稳定排水基层材料组成设计的关键是确定良好的级配，并使之能满足排水与强度的需要。由于关键筛孔的通过率要求较为苛刻，对于4.75mm以下的集料尽可能少掺甚至不掺，同时应严格控制好各档集料的含泥量，否则很难配出合理级配。

参考文献：

［1］JTGD40-2002,《公路水泥混凝土路面设计规范》[S]。

［2］ JTJ 018―97, 《公路排水设计规范》[S]。

［3］姚祖康.《公路排水设计手册》［M］北京：人民交通出版社。

第7篇：高速公路路面设计规范范文

【关键词】：高速公路 路基 排水设计

一、排水设计

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：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；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；设计泄水孔以迅速排除桥面水；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。

二、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，设计人员应高度重视，设计中还应充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方。

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.边沟设计

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。

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％，确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15。

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。

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。

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、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，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、路面渗水排水设计

第8篇：高速公路路面设计规范范文

关键词：道路结冰；结冰监测

0 引言

随着陕西交通运输业的飞速发展，天气条件对交通运输的影响也越来越广泛，恶劣的天气条件尤其是路面结冰状态，经常给交通运输带来巨大的损失，降低运输效率，甚至威胁人们的生命财产安全。因此，高速公路路面结冰问题的研究，对预防和减少灾害性天气对交通的影响，减少交通事故、降低交通维护费用，提高交通质量和效益都有重要的现实意义。

1 研究技术现状

国外发达国家拥有发达的高速公路交通运输网络，较早地开展了影响高速公路安全运行的恶劣天气的预警预测研究，以及交通安全管理研究，已形成较为成熟的应对措施。芬兰1999年启动、并于2000年开始使用道路交通模式，他们认为引起道路湿滑条件的天气现象为冰冻、白霜、快速回暖、冷表面降水、冻雨、大雾、降雪等。

2 道路结冰概述

2.1 道路结冰的概念

道路结冰是指降水，如雨、雪、冻雨，或雾滴，碰到温度低于0℃的地面而出现的积雪或结冰现象。通常包括冻结的残雪、凸凹的冰辙、雪融水或其他原因的道路积水在寒冷季节形成的坚硬冰层。

2.2 道路结冰的成因

道路结冰容易发生在11月到下一年4月（即冬季和早春）的一段时间内。我国北方地区，尤其是东北地区和内蒙古北部地区，常常出现道路结冰现象。而我国南方地区，降雪一般为“湿雪”，往往属于0～4℃的混合态水，落地便成冰水浆糊状，一到夜间气温下降，就会凝固成大片冰块，只要当地冬季最低温度低于0℃，就有可能出现道路结冰现象，只要温度不回升到足以使冰层解冻，就将一直坚如磐石。

2.3 道路结冰的危害

车辆行驶在结冰路面上时，由于车轮与路面摩擦作用大大减弱，容易打滑，刹不住车，造成交通事故。2008年初，我国南方十几个省份持续出现雨雪、冰冻等天气，导致多条高速公路因道路积雪结冰先后封闭，民航机场因飞机跑道、停机坪大量积雪结冰而关闭，人员物资无法运送，对交通造成了严重影响。

3 西汉高速公路监测服务系统建设

3.1 路面结冰监测站建设依据

气象监测站建设严格按照以下规范、法规执行。

⑴ 国气象局新版《地面气象观测规范》；

⑵ 气象行业标准《高速公路能见度监测及浓雾的预警预报》（QX/T 76-2007）；

⑶ 气象行业标准《公路交通气象条件等级》（征求意见稿）；

⑷《道路交通气象环境能见度监测器》（JT/T714-2008）；

⑸《高速公路防雷设计规范》（征求意见稿）；

⑹《高速公路防雷装置监测技术规范》（征求意见稿）等。

3.2 路面结冰监测站布局

3.2.1 布局方法

道路结冰监测站的布设间距应参照高速公路能见度监测站布设标准执行，根据陕西省高速公路沿线气候特征以及高速公路管理部门实际业务需求，综合西汉高速沿线地貌特征，现阶段陕西省平均站距按20km设计，在道路结冰频发及车流量较大的高速公路地段加密布设，在道路结冰发生频率相对较低及车流量相对较少的高速公路地段适当加大仪器布设间距。

3.2.2 西汉高速监测站布局

全要素自动站布设：西安-洋县段，为满足对西汉高速恶劣气象条件实时监测及分析路面结冰相关的气象因子的需求，在高速公路沿线7和一个出省公路交界点个服务区分别布设1套全要素自动监测仪，合计：8套全要素监测站；路面结冰观测站布设：西汉高速公路崂裕口至洋县服务区段地形为山区，隧道众多，这里气候复杂多变，是道路黑冰多发地段，因此，在长度超过1km的隧道口加密布设11套路面结冰观测自动监测仪，按物理间距在其他路段再布设3套，合计：14套单要素监测站。

3.2.3 交通气象监测站设备类型

（1）各气象要素监测性能指标（见表1）

（2）设备组成

高速公路恶劣气象条件监测站点采用全要素监测仪、单路面结冰监测仪两类设备。观测设备中涉及的传感器主要包括能见度、温度、湿度、风向、风速、雨量、路面结冰等要素。采集器由一个主采集器、若干个分采集器、智能传感器组成，分采集器、智能传感器的数量根据测量要素需要而确定。

太阳能供电系统由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池构成，采集单元、数据通讯单元等均通过蓄电池供电维持工作。当有太阳光照射时，给蓄电池充电，夜间或阴雨天时，蓄电池放电保证设备工作。根据负载的大小即采集要素的多少来决定太阳能电池板和蓄电池的容量，连阴雨天气应能维持正常运行30天。

无线通讯模块采用通用的GPRS/CDMA或3G无线通讯，通过数据线和采集器相连接，采集单元和通讯单元单独运行。采集器将数据按指定数据格式按最密每分钟1次的间隔传到通讯模块后，通讯模块自动拨号上网、自动传输数据、自动判断是否成功传到中心服务器。通讯模块设计存储单元，如果数据传输不成功，则自动将数据存储起来，下次网络连通时自动重新传输直到成功。

4 结论

（1）道路结冰监测站的布设间距应根据高速公路沿线气候条件和地貌特征相对应，道路结冰多发地区，监测站的间距为10～15km，道路结冰偶发地区，监测站的间距为20～50km，道路结冰多发的山区和水网地区，监测站的间距为3～5km。

第9篇：高速公路路面设计规范范文

关键词：高速公路；路面；分期修建；结构；技术

1影响高速公路路面分期修建方案的关键因素

路面分期修建是相对于一次性修建而言的。分期修建路面结构各层次（包括面层、基层、底基层）的材料和厚度与一次性修建方案原则上应基本相同，只是将路面上面层或中面层以上部分作为二期工程，在过渡期后铺筑。

1．1影响一期路面结构的主要因素

一期工程的路面面层应较薄，也称"过渡期路面"。在确定一期路面结构时，应考虑以下因素：

（1）地基沉降量。过渡期内沉降量的大小是决定过渡期路面结构的根本因素。若沉降量较小，可以选用接近使用年限的路面结构；相反，选用满足过渡期内累计当量轴次的路面结构即可。（2）近期累计交通量。近期累计交通量是指过渡期年限内路面将要承受的标准轴载累计作用次数。一期路面结构应按近期累计交通量进行设计和验算。过渡期的时间范围选择3～7年较为合适，小于3年就没有实际意义了，大于7年则可能导致一期路面投资过大。（3）路面结构层的最小厚度。路面结构层的最小厚度是指各结构层的设计最小厚度和施工厚度。二期修建时，在不挖除原有路面结构厚度或仅挖除过渡路面面层的情况下，各结构层的厚度应满足其最小厚度的要求。

1.2二期路面铺筑时间的确定

路面分期修建方案中，二期路面铺筑时间的确定是一个技术经济问题，不仅要考虑路面结构的寿命、路面的使用性能、地基沉降等因素，同时也应考虑经济效益。

具体方法如下：（1）确定一期实施的路面结构，计算使用年限（用I表示）。根据设计预测交通量和一期实施的路面结构，确定一期实施的路面结构或原设计路面结构的中下面层的最大使用年限，此理论计算使用年限可作为二期路面实施的最终期限，即二期路面的实施必须在一期实施的路面结构最大使用年限之前完成。（2）根据实际运营交通量确定二期路面需要实施的时间。一期工程竣工通车后，根据交通量观测结果，计算出通车年限内的累计交通量N，自运营第二年起，将实际运营交通量N与设计预测交通量Ni（第Ii年末）进行比较，若N<Ni，则不需计算；若N>Ni，则应计算累计当量轴次，并根据一期实施的路面结构，计算实际路面结构参数，确定是否实施二期工程，若满足路面设计指标要求，可继续使用，否则应立即实施二期工程。（3）按地基等载预压固结理论计算沉降时间Ij。一般Ij应小于Ii与I的较小值。否则，在工程实施时，应考虑地基加固处理。二期工程实施的最佳时间It为：

Ij<It<min（Ii，I）

若Ij>min（Ii，I），则应根据固结理论计算沉降时间，反算一期实施的路面厚度，确保在路基固结完成前，路面具有足够的强度和良好的服务性能。

2高速公路路面分期修建关键技术与措施

2.1分期修建方案的路面设计标高问题

分期修建方案要求桥梁、涵洞等主线构造物按第一期路面竣工时的标高控制。二期路面修建时，通过局部的纵坡调整，使二期主线路面标高与主线桥梁标高连接平顺。跨主线的天桥、分离式立交等则必须按二期路面竣工时的标高进行控制。过渡期内地基发生固结沉降，可通过调平层进行调平，以保证二期面层竣工时能够达到设计标高。

2.2路面层间处理

一期和二期路面层间的结合问题是保证二期工程实施效果的关键，处理的好坏直接关系到二期工程的成败，处理措施如下：

（1）原路面面层设计厚度在15cm以上时，在保证抗滑表层厚度的前提下，一期实施的面层厚度建议控制在10cm以上，以满足现行规范要求的高速公路沥青混凝土路面面层最小厚度要求。（2）保证中面层的平整度至关重要。当沥青混凝土路面为三层时，基层的平整度对面层影响相对较小，但分期实施时基层的平整度对面层平整度指标的影响相对较大。因此，采用分期实施时必须加强包括路基、底基层、基层等在内的各结构层的平整度、压实度指标控制，以确保一期工程具有良好的服务性能。（3）二期路面面层与一期路面的层间结合的处理极为重要。设计时需根据一期路面病害情况及其原因进行相应进行如下处理措施：

①标线清除：原路面标线如采用热熔型反光标线，应采用小型标线铣刨机对原标线进行彻底的清理；

②路面污染的处理：在二期工程施工前，应对原路面进行彻底的清扫和冲刷，施工前再用大型吹风机械清理路面缝隙中的杂物；

③压浆孔的处理：在过渡期或二期工程水泥灌浆施工中，对灌浆孔要单独处理，以保证路面质量；

④洒布粘层油：为使新老路面更好地结合，应在层间洒布粘层沥青。

2.3补强层的设置条件与材料

若出现交通量增长特别快等意外情况，在二期路面设计验算时，一期路面结构层的强度不足，则要考虑设置一层补强层。对于原有水泥混凝土路面，补强层材料有钢纤维混凝土、连续配筋水泥混凝土（CRCP）以及素混凝土可供选择，补强层厚度应通过计算确定。

2.4防止反射裂缝的技术措施

铺筑沥青混凝土路面必须考虑防止反射裂缝的技术措施，防反射裂缝的方法主要有三种：改善加铺层材料和增加加铺层厚度、设置夹层和沥青加铺层上锯切横缝。

增加加铺层厚度使裂缝要经过较长时间才能到达加铺层表面，同时减小了温度对旧面板的影响。研究资料表明，沥青混凝土的厚度与防止反射裂缝能力成正比关系，单层改性沥青混凝土的裂缝率较两层改性沥青混凝土高。

设置中间应力吸收层。目前采用较多的材料有土工织物夹层和格栅夹层。利用土工格栅或玻纤格栅做应力吸收层主要是利用其高抗拉强度和弹性模量高的特点，格栅的主要作用为均匀传递荷载，分散反射裂缝的应力，同时增强沥青混合料的整体抗拉强度。但土工格栅的高温稳定性稍差，施工难度大。

沥青加铺层上锯切横缝或设置毛勒缝作为一种补充方式，可在桥梁伸缩缝、变坡点和长距离分断处局部采用。

2.5排水系统的合理设置与衔接

按照“上封下排”的原则设置排水系统。充分利用原有的排水设施，对局部破坏而造成路基积水的地方，增设盲沟排出路基积水；对于路基已稳定的路段，可以采用漫流的形式排出路面雨水，不破坏原有稳定的植被；对于因沉降量较大，路面结构层形成反坡，结构层内的水不能汇入原有盲沟排出，聚集在基层或底基层，导致基层或底基层的强度降低的情况，过渡期内预测沉降量较大时，路面结构需采用水稳性较好的基层或底基层，同时路面基层底部设置纵横向盲沟排除路面结构内部水。路肩部分亦要沿路面结构外侧设置纵向边缘排水系统。

2.6中央分隔带设置

中央分隔带设置最终应满足一次性修建成路面的使用性能。二期路面设计时应结合原有设计，确保原设置的中央分隔带纵横向排水系统与超高路段排水系统安全畅通。中央分隔带开口部位的路面结构宜采用与主线路面相同的结构。

2.7．构造物

高速公路路面分期修建时，桥梁、涵洞、通道、交叉工程等不宜分期修建，应按二期路面铺筑后的恒载状况，一次设计到位，并一次修建完成。

3高速公路路面分期修建关键技术结构设计

3.1沥青铺面设计（1）设计步骤。

①根据设计任务书的要求，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值；②按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干个路段，确定各路段土基回弹模量值；③参考推荐结构，拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验，测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数；④根据设计弯沉值计算路面厚度；⑤进行技术经济比较，确定新建高速公路采用的路面结构方案。

（2）验算一期路面的结构设计是否满足设计要求。

验算一期路面的结构设计，即按照新建公路的设计步骤，验算拟建的一期路面结构方案是否满足在过渡期年限内累计当量轴次作用下的结构强度要求。如果拟建的一期路面结构方案满足设计要求，可以确定为一期路面的结构方案。

（3）一期路面结构验算。

一期路面结构的设计应充分为最终路面结构设计利用，因此，一期路面结构的设计应利用最终路面结构的底基层和基层作为其底基层和基层，其上修建一层至两层较薄的沥青混凝土或沥青混合料的过渡期面层。过渡期路面结构应满足过渡期内累计当量轴次的要求，即路面结构厚度应保证路表弯沉和沥青及半刚性层拉应力能够满足过渡期内相应指标的要求，即：

ls1≤ld1

σm1≤σR1

式中：ls1，ld1，σm1，σR1分别为一期路面验算时，过渡期路面的实际弯沉值（0.01mm）、路面设计弯沉值（0.01mm）、层底最大拉应力（MPa）、路面结构材料的容许拉应力（MPa）。ls1，ld1，σm1，σR1的计算方法与ls，ld，σm，σR一致。

3.2混凝土铺面设计

（1）设计步骤。①收集交通资料，包括初始年日平均交通量和交通组成，方向分配系数和车道分布系数，交通量的年平均增长率；②计算设计车道使用年限内的标准轴载累计作用次数Ne；③初拟路面结构，包括路基类型和土质、垫层类型和厚度、基层类型和厚度、面板初估厚度和平面尺寸；④设计混凝土混合料组成，并确定混凝土的设计弯拉强度fcm和弹性模量Ec；⑤确定基层顶面计算回弹模量Etc；⑥计算荷载疲劳应力σ和温度疲劳应力σt；⑦检验是否满足下列要求：0.95fcm≤σp+σt≤1.03fcm。⑧对多个方案进行技术经济比较，确定新建高速公路采用的水泥混凝土路面结构方案。

（2）验算一期路面的结构设计是否满足设计要求。验算一期路面的结构设计，即按照新建公路的设计步骤，计算拟建的一期路面结构方案是否满足过渡期年限内结构承载能力要求。如果拟建的一期路面结构方案满足设计要求，可以确定为一期路面结构设计方案。设计时应拟定多个设计方案，并进行技术经济比较，选用较优的设计方案。

（3）一期路面结构方案及验算。①将新建路面结构的面层去掉，在基层上适当加铺一定厚度的沥青面层，拟定一期路面结构方案：

②一期路面的验算与沥青铺面设计的一期路面的验算方法相同；

③二期路面设计可参考《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）。

参考文献：