区通科技～——简嫡鳟西守爱属窀六稍『罱丽丽简罨ｉｒ。公路生态型植草沟设计技术马晓谦。苏继东。吴厚锦（海南省公路勘察设计院，海南海口５７０２０６）摘要：目前国内大部分公路的边沟和排水沟是采用矩形或者梯形的浆砌片石边沟，大量的圬工结构破坏了当地的地表径流形式和自然生态，且其视觉美感较差，在安全距离内设置生态草沟可较好地解决这个问题。关键词：公路；生态边沟；设计中图分类号：Ｕ４１７．３文献标识码：Ａ文章编号：１００２—４７８６（２０１１）０５ｎ施一００７８－０４ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｃｏ—ｇｒａｓｓＤｉｔｃｈＨｉｇｈｗａｙＤｅｓｉｇｎＭＡＸｉａｏ—ｑｉａｎ，ＳＵＪｉ－ｄｏｎｇ，ＷＵＨｏｕ－ｊｉｎ一２００键。该关键值应作为控制机非冲突概率的关键参数，对于交叉口组织优化、交通控制和交通设计都有重要意义。耋伽襄１００卅臀５０搴”０Ｏ５１０１５２０２５３０参考文献１１】ＤｅａｎＴａｙｌｏｒａｎｄＨａｎｉＭａｈｍａｓｓａｎｉ．ＢｉｃｙｃｌｉｓｔａｎｄＭｏｔｏｒｉｓｔＧａｐＡｃｃｅｐｔａｎｃｅＢｅｈａｖｉｏｒｉｎＭｉｘｅｄ—Ｔｒａ仟ｉｃＩＲ】．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ：Ａｍｅｒｉｃａｎ．ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｕｎｃｉｌ。１９９８．交叉口内非机动车辆数（辆）图６非机动车流量和交叉口内非机动车数目关系【２】黄玲．混合交通流无信号交叉口自行车微观行为研究【Ｄ】．北京：北京交通大学交通运输学院，２００７．【３】李爱增．城市道路交叉口空间布局及其通行能力研究【Ｄ】．南京：东南大学交通学院，２００８．【４】翟忠民．道路交通组织优化【ＭｌＩ北京：人民交通出版社，２００４．为１４辆，因此，应将１５辆作为一个重要参数对该交叉口机非冲突进行组织优化。５结语通过理论分析和实践证明，本文认为，交叉口内机非冲突概率主要取决于交叉口内非机动车的密度，即交叉口内非机动车的数目，并且得到如下结论：当交叉口内部非机动车的数目小于一个关键值Ｈｎ时，交叉口内部机非运行良好，并且非机动车的流量随着交叉口内部非机动车数目的增加而增加；当交叉口内部非机动车的数目大于这个关键值时，交叉口内部机非发生冲突的概率急速增加，交通秩序混乱，并且非机动车的流量会随着交叉口内部非机动车数目的增加而减小。进入交叉口的非机动车数目多，不仅会干扰机动车流的正常运行，更由于机非冲突的存在，非机动车流量也没有【５】徐良杰．单点交叉口信号协调优化控制技术研究【Ｄ】．南京：东南大学交通学院，２００５．【６】沈家军．城市道路交叉口复杂度与通行效率关系研究【Ｄ】．南京：东南大学交通学院，２００９．基金项目：国家“十一五”科技支撵计划课题：城市交叉１３功能提升与设计关键技术（２００６ＢＡＪｌ８８０７ｏ作者简介：周娇（１９８６－），女，东南大学交通学院硕士研究生．研究方向为交通运输规划与管理。收稿ＦＪ期：２０１０－１１—）５－７８?ｉ变通标概壤黼‰褊㈣１１＇剿二忑１４，）万方数据增加，因此调节交叉口内非机动车数目是控制机非冲突的关（ＨｉｇｈｗａｙＳｕｒｖｅｙａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＨａｉｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｈａｉｋｏｕ５７０２０６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒａｔｏｒｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌｄｉｔｃｈｍｏｒｔａｒｒｕｂｂｌｅｗｅｒｅｕｓｃｄｉｎｍｏｓｔｏｆｔｈｅｒｏａｄｄｉｔｃｈｅｓａｎｄｄｒａｉｎｓｔｈｅｌｏｃａｌｆｏｒｍｏｆｓｕｒｆａｃｅｒｕｎｏｆｆａｐｒｅｓｅｎｔ．Ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｍａｓｏｎｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄａｍａｇｅａｎｄａｔｈｅｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌｅｃｏｌｏｇｙｔｈａｔｒｅｓｕｌｔｓｉｎｐｏｏｒｖｉｓｕａｌｂｅａｕｔｙ，ｓｅｔｉｎｇｕｐｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｗａｙ；ｅｃｏｌｏｇｙｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｇｒａｓｓｄｉｔｃｈｗｉｔｈｉｎｓａｆｅｄｉｓｔａｎｃｅｃａＩｌｄｉｔｃｈ；ｄｅｓｉｇｎＯ概述目前国内一些地方开始提出建设生态边沟的新理念，四川九寨沟专用路、广东的广清北高速公路和江珠高速公路、湖南韶山高速公路、海南很多国省干线都在部分路段采用了生态型植草沟，且都通过了暴雨的考验，取得了很好的经济和社会效益。随着生态公路理念的普及和国际旅游岛建设的推进，公路生态边沟必将在未来的公路建设中被大量采用。确定十分重要。如果ｉ值偏小，径流流速慢，对生态草沟的冲刷就会小，这样不但不会对生态草沟沟底造成冲刷，而且还会对径流污染物产生很好的过滤效果。如果流速慢，雨水在生态草沟的输送过程中的渗透量就变大，会使泄水能力降低，对路基造成的危害增大；如果ｉ值偏大，雨水的径流流速也随之变大，输送过程中雨水的损失量减少，但会对生态草沟沟底造成冲蚀，且过滤效果差。这两种情况都应当避免，对于情况一，可以通过在生态草沟底部增加渗沟的办法来增大排水效果；对于情况二，可以在沟底设置一些卵石来防止冲刷，总之根据具体情况可以对生态草沟的构造进行适当的调整。根据长安大学室内试验结果和实际应用情况，生态草沟ｉ的取值范围通常为０．３％一２％，当ｉ小于Ｏ．３％时存在洪涝风险。断面边坡坡度是控制断面尺寸的参数，通常ｉ。的取值范围是１／４—１／３，这样径流能够以较浅的深度、较低的流速在生态草沟内流动，此时断面湿周较大，边坡侵蚀较少，行车的安全性和舒适度得到加强，能保证生态草沟合理安全的使用，同时能增强对污染物的过滤作用。１檀草沟设计影响生态草沟能力的因素主要有过水断面的形状和面积、水力坡度（沟的底坡）以及沟壁的粗糙系数。进行水力计算的目的是确定排泄设计流量所需的公路草沟的断面形状和尺寸，同时检查其流速是否会引起冲刷或淤积。１．１典型断面植草沟水力计算某一研究时刻的水面线与河底线包围的面积称为过水断面。过水断面不一定是平面，其形状与流线的分布情况有关。只有当流线相互平行时，过水断面才为平面，否则为曲面。过水断面面积多是从已设计的过水断面图上量算出来的。如果断面图纵向、横向比例尺相同，可用求积仪或方格法直接量算；也可把图划为若干梯形或三角形，分别用梯形、三角形面积公式计算，每一个水位都对应有一个过水断面面积。也可借助ＣＡＤ软件，按照１：１比例绘出其断面形状，然后直接计算其面积。本次计算所采用的四种断面形式如图１所示，分别为：圆弧形断面、三角形断面、梯形断面和直角梯形断面。１．２．２生态草沟草的高度、最大有效水深及断面高度由于这几个参数相关性较强，需综合分析以确定取值。当草过高时，在水流冲击下稳定性较差，所以草的高度可取５０ｍｍ一１５０ｍｍ，最大有效水深为草高度的一半。当汇水面较大和设计重现期较高时（可按照雨水管渠设计重现期取值），雨水径流量很大，生态草沟的宽度也随之增大，同时也就增加了占地面积。为了同时兼顾生态草沟的输水能力，保证暴雨时雨水能够顺利地通过生态草沟排出，生态草沟的深度应大于最大有效水深，但一般最大不宜超过Ｏ．６０ｍ。１．２．３最大径流流速（Ｖ）为了防止雨水径流对生态草沟表层土壤以及覆盖植被的冲蚀，应特别注意生态草沟中特大降雨事件的径流流速。１．２．４生态草沟底宽生态草沟底部应尽量设计成圆端型，这样可以减少冲刷，宽度范围为０．１５ｍ一２ｍ。当设计底宽大于２ｍ时，应在生态草沟纵向增设水流分离装置，防止生态草沟侵蚀和底部顺流沟渠化。１－２．５生态草沟的长度（Ｌ）．７９．卜———也—一卜———鱼——一、。壶，厂Ｖ运图１不同生态草沟断面、Ｉ＇由ＢＩ厂ｌ瓤孑１３０瑶１．２植草沟设计要素１．２ｔ１生态草沟纵向坡度（ｉ）和断面边坡坡度（ｉＤ）雨水在生态草沟中是靠重力流输送，所以其纵向坡度的——————————西孺丽萄历面订甬霸面矿ｉ甄丽丽ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＴ，ＮｑＤＡ，ｑＣ）ＩＺＡＴＩＯＮ．２０１１。ＩＳＳＵＥ５／６（Ｎ０２４０／２４１）万方数据Ｌ应根据具体的平面布置情况取值，此因素可按照设计流量及具体生态草沟的断面形式而定，主要原则是防止沟底冲刷破坏。采用生态草沟替代现行设计中的圬工，其排水能力和效果应该是一致的。因此，设计现场生态型排水系统的排水能力的依据，是根据原设计排水系统的排水能力并结合理论计算方法，对生态型排水系统进行设计计算。渗沟除用来分担植草边沟的泄水压力外，还可用来排除挖方段的基岩裂隙水、泉眼、路面下渗的层间水及路基底面上升的毛细水等地下水。由于生态草沟沟底标高高于路基底面标高，所以加渗沟的生态草沟可以有效地防止生态草沟中滞留的雨水渗入路基填料中而破坏路基。总之，圆弧形生态草沟占地面积相对来说不大，适用面较广，在公路用地受限制较小的地段可以考虑设置此种沟型。从行车角度讲，圆弧形排水沟（边沟）宽展、平缓，可给人以开阔感，从而减轻驾驶人的心理紧张情绪，且能使失控的车辆安全地逾越。２常见生态草沟设计２．１圆弧浅碟慢圆弧形生态草沟设计前文分别计算了圆弧型生态草沟不同尺寸的排水长度，现对圆弧型生态草沟结构进行设计，其立面图如图２和图３所示。图中所示断面为其典型断面图，具体尺寸根据工程具体情况计算确定。０一一２．２三角形生态草沟设计三角型生态草沟结构设计如图５和图６所示。图中所示断面为其典型断面图，具体尺寸根据工程具体情况计算确２鲤．１定。图２填方段路基植草排水沟图５三角型植草排水沟图６三角型植草边沟图３挖方段植草边沟图５为三角形植草排水沟图示，此设计主要适用于低填方路基且公路占地面积充裕的情况，此时排水沟可以做得宽而浅，视觉效果极佳，且泄水能力强，唯一的缺点就是占地面积较大。汇水面积较大且路堤高度较小时，为保证排水沟内的水不进入路基，可考虑在排水沟下设置渗沟。图６为加碎石渗沟的三角形植草边沟图示。由于挖方路段公路用地界限的限制，这种形式的边沟在普通公路项目中应用的可能性不大，但在对景观效应要求较高的旅游公路、景区公路项目中可以采用。图２所示为填方段路基植草排水沟断面图，该图适用于路基填方较高地段，路面上汇流沿路肩以漫流的形式或通过集流槽流入生态草沟，再通过生态草沟的出口排出公路界外；在路基高度较低的地方设置时，应适当增大草沟与路基的距离，防止雨水渗入路基。图３所示情况为路基挖方段的边沟断面，此处考虑边沟不仅可用来排除路面汇水，而且可用来排除坡面汇水。当汇水面积较小时，可以按照图３的形式设置生态草沟；但当汇水面积很大时，可以考虑在生态草沟沟底设置渗海如图４所示）Ｄ２．３梯形生态草沟设计梯形生态草沟结构设计如图７、图８所示。图中所示断面为典型断面图，具体尺寸根据工程具体情况计算确定。路基土路肩图７梯形植草排水沟?８０?丽丽丽瓢藕瓢蕊毓蕊际忑乏品万方数据圈４带渗沟的生态草沟毒。ｊ≮≥彩÷云—蒴％、妒≯８一直接采用生态革淘著必须采用应在草淘底部增加盖板暗淘等排水设施，以增强草；自的泄水能力；ｅ）路堤殴生志草淘应根据现场实际情况，在满足排水要求的前提Ｔ，为确保路基稳定，对路堤较高段，生态型排水淘淘鹿距路面标葛不小于１６ｍ．不能嵩足此要求的鞍低路堤段，±态草淘中－ｕ蛳自路堤坡脚距离应不小于２ｍ：ｆ）生态草海的出木。段５ｍ范围内应采用圬Ｉ排水沟渠过渡：ｇ）高速公路生巷草；４庙加＊渗淘。４鳍语本文针对现有的设计提出７口种典型生态草淘断面，丹别介绍７其在不同条件下的实用性，并提出７其台理白勺排水长度、植草沟涔度及其相应的附属设施。在安全距离内设盥＼，＼≤菩的生卷植草淘既能够满足其排水要求，Ｚ不会造成强烈的冲刷，但是在实际应用中，必须保Ⅱ±态草淘内韵水迅速地排出生态草淘。因为在生巷草淘中．随着水的前进，必然有部分水通过下澎排走，这部分水可能会渗＾路基中，所以在实际应用中．逆应根据实际情况台日地市没出水口。参考空ｔ１１Ｉ刘军，玛ｊ一浦西地区高速公路排水设计Ｕ】交通标准化，２００９，ｆ１２）：２２６—２２７【２ＩＩ晓建．邱峰涛，林文戈，等洼谈平原地晖高等级公路的排水设计¨ｌ变通标准化．２００８，ｆ７）：１５８—１６０Ｂｌ罗幸平．冯忠屠．亲国红，陈折。贾绍明高等级公路生意排水设计ⅡＩ公路交通科技，２００６．ｆ３）：３０—３１Ｈｌ薛建春．自中科基于±态足迹模犁的公路Ｉ程项目生态评价川水±保持研究，２００９．１６ｆ４１２８—３０万方数据卧Ｎｓｐｏ。。黼黼绷蔫翟盖黼嚣需鞯“蚴俑?８公路生态型植草沟设计技术
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
马晓谦， 苏继东， 吴厚锦， MA Xiao-qian， SU Ji-dong， WU Hou-jin海南省公路勘察设计院,海南,海口,570206交通标准化
COMMUNICATIONS STANDARDIZATION2011(5)1次
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引用本文格式：马晓谦.苏继东.吴厚锦.MA Xiao-qian.SU Ji-dong.WU Hou-jin 公路生态型植草沟设计技术[期刊论文]-交通标准化 2011(5)