北京市公路工程防洪設計指南BeijingMunicipalHighwayEngineeringFloodControlDesignGuideline北京市規劃和自然資源委員會關于印發《北京市公路工程防洪設計指南》的通知京規自發〔2025〕139號各分局、機關各處室、委屬各單位，市城鄉結合部建設辦：為全面落實市委、市政府關于“23·7”極端強降雨災后重建工作部署，扎實推進“一年基本恢復、三年全面提升、長遠高質量發展”的總體目標，為北京公路交通基礎設施建設提供技術支持，依據《北京市“十四五”時期規劃和自然資源標準化工作規劃》的要求，我委本《指南》自發布之日起實施，請設計單位、建設單位及管理部門參照執行。特此通知。附件：北京市公路工程防洪設計指南北京市規劃和自然資源委員會1本指南主要起草人：李盼到、羅飛、劉洪洋、鐘曉穎、張慧敏、鄧衛東2本指南主要審查人員：張仁、郭明洋、王仲民、1 12總體要求 22.1一般規定 22.2公路工程防洪標準 22.3公路防洪設計總體要求 32.4水文調查與設計洪水計算 33路線 43.1一般規定 43.2平原微丘區選線 43.3山嶺重丘區選線 53.4不良地質區選線 93.5路基橫斷面設計 104路基路面 4.1一般規定 114.2路堤防護工程設計 154.3路塹防護工程設計 204.4路面工程設計 275橋隧 295.1一般規定 295.2橋位選擇和孔徑設計 295.3橋梁結構形式及構造措施 295.4橋涵防護工程設計 325.5隧道防洪設計 366排水 376.1一般規定 376.2道路邊溝設計 376.3橋梁縱斷面凹點溢流設計 396.4橋下空間雨水徑流滯蓄塘設計 396.5隧道、下凹橋區防洪設計 40附錄A設計洪水計算方法 41附錄B北京市山區洪水分區圖 44附錄C北京山區暴雨徑流歷時（H-h-t）關系圖 45附錄D北京市平原區P+Pa Δ-R相關圖........................................................................................................46本指南用詞說明 47引用名錄 4811.0.1為指導北京市公路工程防洪設計，制定本指南。1.0.2本指南適用于北京市市域范圍內新建、改建和擴建公路工程的設計。1.0.3公路建設項目應進行防洪設計，以確保公路的安全性和耐久性。公路工程防洪設計涉及面較廣，具有多專業和多學科的特點，須綜合考慮自然條件、路基防護、橋梁結構以及排水系統等多方面因素，其主要內容：1防洪標準依據《防洪標準》GB50201，公路的防洪設計應根據公路的功能和交通量分為不同的防護等級，并針對公路路基、橋梁和隧道規定了具體的防洪標準。2路基和路面設計公路路基和路面設計應考慮洪水的沖刷、侵蝕和泥沙沉積作用。具體包括增加排水設施、采用抗沖刷材料、設置護坡和護岸等措施。3橋梁和涵洞設計橋梁和涵洞作為公路防洪設計中的重要構筑的，需要確保孔徑和凈空滿足行洪要求，結構強度能抵抗水流沖擊作用，并考慮洪水對基礎的沖刷。4排水系統設計排水系統對于防止洪水匯聚和保護公路安全具有重要作用，其設計通常包括邊溝、排水溝、急流槽等排水設施。5洪水預警和監測在洪水風險較大地區的公路，建議設置洪水預警設施和監測系統。1.0.4公路工程防洪設計除應符合本指南外，尚應符合國家、行業和北京市現行標準的規定。22總體要求2.1.1公路工程防洪設計是公路設計的重要組成部分，應與道路的規劃功能定位和規劃要求相符合，根據各級國土空間規劃及防洪和地質風險綜合研判，合理確定公路技術等級及防洪標準。2.1.2公路工程防洪設計內容包括路線、路基路面、橋涵、隧道、排水、路線交叉、交通工程及沿線設施等，以及橋位上下游一定范圍的相關防洪工程。2.1.3公路工程防洪設計應遵循以下原則：1系統性原則：堅持科學規劃、空間統籌、因地制宜、安全韌性、平急結合，實現技術經濟合理2適應性原則：根據地貌地質、水文條件、防洪標準及重要性，確定平縱面線形與橋涵等方案；3可持續原則：注重生態保護與土地集約利用，推廣節能技術，保障可持續發展。公路重要性需要根據規劃中明確的技術等級和功能定位，并結合交通需求預測進行綜合分析后確定。2.1.4公路防洪設計前應開展風險識別與評估，包括歷史水文數據分析、洪水災害調查，并基于地質條件預測潛在災害類型及風險等級。2.1.5城鄉建設區段公路防洪設計應滿足區域防洪體系要求，并與用地規劃、豎向設計、市政管線等統籌協調。2.1.6沿溪線公路防洪設計前應統籌研究公路與河道用地，劃定河道藍線（洪水淹沒線）及公路紅線，優化水域與公路空間布局，減少土地占用。2.1.7優先保障交通生命線走廊及隨路市政生命線的安全，選線及設施選址應充分考慮次生災害的影交通生命線走廊需統籌考慮公路水毀情況、既有公路網規劃和技術標準、建設工程代價、常住人口和旅游經濟的產業分布等因素，綜合確定。以“連單線成環網、串人口保安全”為原則，將交通主干生命線走廊劃分為對外主干生命線走廊和內部聯絡生命線，前者側重保障外部應急物資及人員往來，后者側重形成路徑可選的環形應急防災通道，解決單一孤立通道韌性不足的問題。后續可在設計方案中進一步對局部公路縱斷面進行優化，系統研判采取提高局部路段的防洪標準或采取具有針對性的加固措施，提高生命線的防災能力。2.2.1公路工程防洪標準應根據國家法規、技術標準及行業規范，結合流域防洪規劃、區域防洪體系及上下游防洪協調要求，科學合理確定。2.2.2符合下列條件之一的公路，經技術經濟綜合論證后可提高防洪標準，并應避免對相鄰區域造成風險轉移：1承擔干線公路功能或交通生命線走廊；2沿線布設重要市政生命線設施；3作為村鎮唯一對外交通通道。現行國家《防洪標準》GB50201明確三級公路小橋、路基、涵洞及小型排水構筑物、中短隧道防洪標準為25年一遇，但對四級公路路基、涵洞及小型排水構筑物未作明確規定。建議三級公路路基、涵洞及小型排水構筑物、中短隧道防洪標準適當提高；四級公路路基、涵洞及小型排水構筑物防洪標準不低于20年一遇。2.2.3當公路承擔城鄉建設區洪水防御功能時，其防洪標準還應滿足城鄉防洪保護要求。32.2.4涉及水庫、蓄滯洪區、塘壩等水利設施的公路，防洪標準結合水利設施建設標準及運用要求確2.2.5防洪識別為高風險的公路應采取有效措施，提高抵抗超標準洪水的能力。2.3.1公路選線應符合北京城市總體規劃、分區規劃、鄉鎮國土空間規劃及村莊規劃，統籌河湖水系、村鎮建設、文旅用地、文物保護等空間關系，并與防洪管理體系銜接。根據北京市“三區三線”劃定成果，嚴格落實永久基本農田和生態保護紅線的相關管理保護要求。2.3.2公路路基防洪設計應符合下列規定：1應基于地形進行洪水風險分析，結合現狀條件設置截洪溝、攔砂壩、撇洪渠等設施，并預留防洪工程用地；2沿溪線公路路基邊線至溝道上口線（或淹沒線）距離不宜小于5.0m，并設置護岸、擋墻等支擋結構；3沿溪線縱斷面設計高程應按河道設計洪水位（含壅水高度、波浪爬高及安全超高）控制。2.3.3公路橋涵防洪設計應符合以下規定：1梁底標高應滿足計算水位和橋下凈空要求；2調查洪水期大漂流物及洪水推移質影響，合理確定橋梁形式、跨徑；3橋孔布置原則上不得隨意縮窄河道行洪斷面，不得降低河岸高程，不得阻斷兩岸巡河路通行；4應對橋區段上下游進行同步疏挖治理；5河道內橋墩軸線宜沿順水流方向布置。2.3.4隨路建設的服務區、加油站、停車場、收費站及觀景臺等公路配套設施的布局選址、高程設置等，應充分考慮防洪和內澇風險，有條件的兼顧平急兩用需求。2.3.5公路隧道出入口及配套通風洞口應充分分析洪水風險，并綜合考慮地形、地質、工程投資、路網銜接等條件，確定隧道線位、洞口位置及高程，并采取有效措施防止超標準洪水進入隧道。2.3.6公路設計不宜改變區域排水分區，或應符合相關河道、排水規劃并按規劃同步實施；排澇設施布置應考慮坡面雨洪的防御及排泄，路面、橋面等區域排水應根據實際情況采取相應措施，降低洪澇風險。2.4.1水文調查應根據工程設計要求和區域條件，綜合采用現場調查、洪水調查和歷史水文資料考證等方法。2.4.2水文調查應包括以下內容：1流域自然特征：地形地貌、植被和土壤類型等；2水文氣象數據：工程沿線雨量站或水文站觀測系列、歷史洪水痕跡與洪峰流量等；3水利工程分布：已建水庫特征水位、河堤防洪標準及河道整治工程的實施狀態；4水空間管控要求：河道管理及保護范圍線、生態敏感區保護范圍、涉水建設約束條件。2.4.3設計洪水計算應包括洪峰流量與洪水總量的計算分析，具體方法應符合附錄A的規定；相關附圖如下：1附錄B：北京市山區洪水分區圖；2附錄C：北京山區暴雨徑流歷時（H-h-t）關系圖；3附錄D：北京市平原區P+Pa--Δ-R相關圖。2.4.4在數據與成果管理過程中，應評估水文調查數據、分析成果及計算成果的可靠性。43.1.1公路設計應根據相關規劃確定功能定位、技術等級及防洪標準，并應結合交通量、建設條件等因素綜合選定主要技術指標。3.1.2公路總體設計應統籌協調路線、路基路面、橋涵、隧道、交叉工程、排水系統及沿線設施的關系，通過系統化布局實現功能協調、綜合合理。3.1.3公路路線設計應以規劃路網為依據，并應符合下列規定：1應通過多方案比選論證路線基本走向；2應結合主要控制因素，綜合比選確定路線走廊帶及布局方案；3應按技術標準對平、縱、橫斷面進行協同優化，合理確定路線方案。主要控制因素應符合《公路路線設計規范》JTG20的相關要求。3.1.4公路路線線位確定應符合下列規定：1應在工程地質、水文地質、氣候條件、生態保護、文物景觀等專項調查基礎上，結合路網規劃、地形地物特征，合理確定平縱面技術指標；2應對可行路線方案進行技術經濟綜合比選。北京市地形為西北高、東南低，呈西北向東南傾斜的半盆地地形。山地約占全市面積的62平原約占38％。西部、北部山地海拔在1000m以上，東南部平原高程大部分海拔20-60m。結合北京市地形特點及山區常見的不良地質類型，主要考慮平原區、山嶺區以及不良地質災害區（滑坡、泥石流等）公路選線應關注的防洪設計要點。3.1.5公路選線及構筑物設置應避免破壞原有排水系統，不降低排水能力，并宜維持原有排水路徑。3.1.6公路改擴建工程應根據規劃和沿線條件，遵循“改建結合、綜合利用”原則，合理利用既有工程設施。3.2.1平原微丘區地形相對平坦且起伏較小，路線一般不受地形限制。河流水網和公路網具有明顯的規劃特征，路線方案應結合路網規劃合理布設，優先采用短捷順直線形與較高平縱面技術指標，確保技術指標均衡且過渡平順。3.2.2原河網地區選線應依據干流、支流分布及通航等級要求，優先采用較高技術指標選擇適宜跨越點位，宜使路線與河道正交，并減少跨河構筑物數量。3.2.3路線通過蓄滯洪區時，橋涵及路基設計應根據水文資料預留足夠孔徑與高程，避免洪水淹沒沿線設施及用地，并強化防洪設計。3.2.4路線應與農田水利建設協調，減少與灌溉渠道交叉，宜布設于渠道上游非灌溉側或渠系末端。路線與河（渠）道并行時，可采用堤路結合或橋閘結合形式沿河（渠）堤布線，集約利用土地并保障灌溉功能。3.2.5路線臨近村莊或農田布設時，應結合河道形態與用地條件設置防護工程，保障村莊及農田防洪安全。3.2.6平原區橋位選擇與路線設計的關系應符合下列要求：1路線跨越平原游蕩型河段時，橋位應優先選擇兩岸岸線穩定、河床束窄的河段，橋梁軸線宜與河岸正交；跨越平原順直或微彎河段時，橋位宜選擇河槽與河床走向一致且河槽流量較大的河段，橋梁軸線應與河道主流方向正交；52特大橋的設置原則上應服從路線走向并滿足橋頭接線的要求，橋梁軸線宜與洪水的主流流向正特大橋橋位是路線基本走向的控制點，其橋位選擇和路線總體線位的確定關系緊密，應結合橋位位置、道路總體線形、交通量、工程投資等因素綜合比選確定最優方案。應注意避免兩種情況：一是強調橋位，造成路線迂回，或由于強調正交橋位，出現橋頭急彎而影響行車安全；二是強調線形順直，造成橋位不合適或斜交過大，增加建橋難度。圖3.2.6中路線跨河有三個方案：從路線里程來看，A線位最短，但橋梁多，且都為斜交；從橋位選擇來看，B線位較好，但路線較長；C線位則各橋都近于正交，線形也較平順。三個方案都各有優缺點，需要結合其他條件，如公路功能、交通量、用地條件及工程投資等綜合比選后確定最優方案。圖3.2.6路線選擇與橋位關系示意3中、小橋和涵洞位置應服從路線走向。如遇到與河道斜交，夾角范圍應在75o-105o之間或一跨過河，夾角較小時宜設置獨柱墩。3.2.7橋頭路基的路肩最低點高程應高于橋梁設計洪水位0.50m。其中，大中橋設計洪水位包括壅水和浪高，小橋涵洪水位可不計浪高。當受洪水沖刷風險較大時，大中橋橋頭路基段可布設為橋梁。《公路路線設計規范》JTGD20規定了橋涵兩端路基段的設計標高，大、中橋引道與沿河路基規定基本一致，小橋涵規定不計浪高。根據“23·7”極端強降雨公路水毀情況，橋頭路基也是水毀嚴重段落，在設計中應結合水文計算分析，確定橋頭一定范圍內的路基高程。對于沿橋頭方向的長度在相關規范中無明確規定，一般大中橋的臺后路基防護段應超出洪水泛濫范圍，也可通過水文分析判定對路基的影響長度確定橋頭路基段高程和加強沖刷防護段長度。在無法確定影響范圍時，建議橋梁按臺后每側處理范圍10m+H，涵洞臺后每側處理范圍5m+H（H為路基填土高度）。3.3.1山嶺重丘區地形起伏劇烈、坡度陡峭，不良地質作用（崩塌、滑坡、泥石流等）發育，洪水具有洪峰高、徑流量小、流速湍急及沖刷破壞性強等特征。路線布設應結合地形、地質及水文條件，通過展線、設置橋梁和隧道實現靈活布線。山嶺區公路選線受自然條件制約較多，一般分為沿溪（河）線、山脊線、山腰線、越嶺線等路線布設形式，在實際工程中通常采用多種路線形式的組合，進行靈活布設。3.3.2山嶺區路線設計應充分利用有利地形，優先采用曲線定線。當地形開闊、利于布設路線時，應采用較高技術指標；當地形起伏受限時，可采用較低技術指標。63.3.3沿溪（河）線是指沿河、溪岸布設的路線，河岸選擇、線位高程和橋位布設應符合下列要求：1路線布設河岸的選取應綜合考慮地形、地質、水文、氣候條件，城鎮及居民點的分布、工程投資等，綜合分析比選確定；路線優先選在地形寬坦、有臺地可利用、支溝較少且較小、地質條件良好、不易被水流沖刷或沖刷較輕的一岸。這些有利的條件常交錯出現在河流的兩岸，選線時應深入調查，綜合比較，全面權衡，決定取舍。積雪冰凍地區，在不影響路線整體布局的前提下，宜選擇陽坡側或主導風向背風側一岸布線。結合農田及城鎮分布條件，高等級公路路線應盡量遠離村鎮，減少對居民的影響，可采取設置連接線的方式為村鎮提供交通服務；二級及以下公路路線宜選擇在居民點和企業單位分布較集中的一側，便于提供服務，但應避免大量拆遷和妨礙城鎮發展。嚴禁占用永久基本農田，優先利用荒地、劣地，確需占用耕地時應落實占補平衡。2路線設計高程應滿足路基防洪設計水位要求，并預留安全值。線位方案應綜合比選高線位與低線位，重點論證地質條件、居民出行便捷性、工程投資及防洪風險等因素，綜合確定設計高程。路線高程選擇可分為高線位和低線位兩種方案。高線位方案的優點在于其位置較高，能有效避免洪水的威脅，保障路線的安全性；缺點在于線位位于山坡上，會導致平面線形差，工程規模較大，需要設置較高的擋土墻或其他構造物，同時在避讓不良地質和路線跨河換岸方面存在困難，且不利于居民出行。低線位方案的優點是平縱線形較為順直、平緩，土石方數量較小，邊坡較低，易于穩定，便于利用有利地形和避讓不良地形、地質，跨河也較為方便；缺點是高出設計水位不多，受洪水威脅大，需要設置較多的防護工程。路線高程確定時應針對路線高、低線位方案，在地質條件、居民出行便捷性、工程投資、防洪風險等多方面同深度進行比選，最終確定最優的線位高程。高等級公路路線多選擇高線位，并通過設置連接道路與地方道路及村鎮連通；低等級公路路線多以低線位為主，同時結合洪水位調查，做好防護工程，保證路基穩定和安全。3沿溪（河）線路基邊緣設計高程應高出設計洪水頻率對應的洪水位、壅水高度、波浪爬高及0.50m安全高度之和。位于北京山區的某三級公路，受“23.7”特大暴雨影響，沿河段路基水毀嚴重（圖3.3.3-1）。該段河岸呈S形彎道，河床縱坡較大，河道狹窄，水流急，原路基高度較低，與淤積后河床高度基本一致，暴雨期間路基路面沖刷嚴重（特別是河流凹岸段），路肩墻出現不同程度的損毀。該項目在恢復重建設計中進行了專項水文分析，并根據控制條件適當提高了水毀淹沒段路基設計高程，以減少未來洪水再次淹沒公路造成損毀的風險。圖3.3.3-1某公路水毀災后影像（1）路基設計高程計算公式：根據公路規范，沿河路基在設計洪水頻率下，路基邊緣最低設計高程應為高出設計洪水頻率計算水位加壅水高度、波浪侵襲高及0.50m的安全高度之和。7本案例考慮公路沿河流斷面影響范圍外布設，未壓縮河道過水斷面，且未設置橋梁構筑物，路基設計高程計算中可不計壅水高度。但需考慮波浪爬高、局部沖高、河灣超高及床面淤高等因素。凹岸段局部沖高值與波浪爬高值比較，取大值計波浪爬高值。河床將隨公路重建同步治理，床面淤高不計。故本案例路基邊緣最低設計高程計算為：洪水頻率計算水位+波浪爬高（He）+河灣超高(△Hw/2）+安全高度（0.5m）。（2）設計水位計算設計水位可由河道規劃部門提供，當無相關規劃資料時，也可根據計算的洪水流量與現場實測的河床形態斷面，推算設計水位。洪水流量計算可采用附錄A的方法，或采用其它方法進行對比驗證，并與區域段落實際流量進行比較，選取合理的計算結果。本案例中根據計算結果發現河灣超高值是路基設計高度影響較大因素之一，順直河道段路基設計高程可不考慮，河道急彎處路基設計高程應做重點考慮。在山區沿溪（河）線低等級公路設計中，當無法獲取水文計算分析資料時，路基設計高程建議在對應洪水頻率設計水位加0.5m安全高度基礎上，增加不小于0.2m的壅水高度和波浪侵襲高。4橋位選擇應符合下列要求：1）山區開闊河段，橋位應選擇河槽穩定、水深較淺且流速平緩的區段；山前變遷河段，橋位宜布設于兩岸與河槽相對穩定的束窄河段；必須跨越擴散段時，應選擇河槽擺動范圍較小的區段，橋梁軸線應與洪水主流方向正交；2）橋位選擇應確保橋頭引道線形順暢，協調橋位與路線平縱面關系；3）橋位宜優先選擇河灣附近有利位置跨越，避開凹岸沖刷強烈河段（圖3.3.3-2）；\ / 圖3.3.3-2在河彎附近跨河路線選擇4）橋位宜設置在S形主河道腰部，以爭取橋軸線與河道成較大交角（圖3.3.3-3）；圖3.3.3-3橋位宜選在“S”形河道腰部8 5）應避免在與路線走向近平行的順直河段兩岸跨河選線（圖3.3.3-4a）；必須跨越時，中小橋可通過設置斜交橋改善橋頭線形；需設置大橋且不宜斜交時，宜采用杓形橋頭線形或曲線引橋（圖 JDCJDAJDBa）跨河選線不良案例b）大橋平行河道跨河選線橋頭杓形曲線圖3.3.3-4橋頭線形處理3.3.4在山嘴或河灣處選線時，應對沿河繞行與取直方案結合道路等級進行綜合比選后確定，并應符合下列規定：1高等級公路宜優先采用取直方案，以優化線形技術指標；2低等級公路應通過技術指標、工程造價及環境影響綜合比選確定方案。沿山嘴自然地形繞行方案，由于線路展長，在坡度受限地段利于展線（隧道除外），但易受不良地質的危害和河流沖刷的威脅，需做好防護措施。路塹或隧道取直方案路線短直，安全條件較好，但當隧道較長時，工程投資增加，應全面分析，綜合進行比選。通常在繞行方案與取直方案工程投資相近的情況下，采用取直方案為宜。高等級公路采用隧道形式時，線位應盡量向山體內部偏移，以減少隧道偏壓。路線遇到河彎時，有沿河繞行、建橋跨河和改移河道三種方案。一般情況下，沿河繞行方案，路線迂回，岸坡陡峭，水流沖刷嚴重，路基防護工程大，路線安全條件差；建橋跨河和改河方案，裁彎取直，路線短，安全條件好。路線方案選擇應保障河道行洪安全，根據地形、地質、水文等條件，綜合比選后確定。3.3.5越嶺線是指沿分水嶺一側山坡爬上山脊，在適當地點穿過埡口，再沿另一側山坡下降的路線，主要用于二級及二級以下公路。越嶺線路線設計應符合以下要求：1應充分利用地形條件，盡量避免高填深挖，以降低高邊坡滑塌風險；2應避免在雨水匯流量大或存在泥石流風險的坡面設置多處回頭曲線，宜采用繞山嘴、沿沖溝展線或山脊螺旋展線，減輕不良地質侵蝕。同一坡面設置多處回頭曲線，線形標準低，對山體環境破壞大。當一處邊坡滑塌后易造成上下關聯路段的破壞，形成大路段的道路損毀，且修復困難，應盡量避免。當路線受到限制，需在某處集中提高或降低一定高度，以充分利用前后有利地形時，可考慮采用螺旋展線。螺旋展線一般多在山脊利用山包盤旋，通過旱橋或隧道跨線（圖3.3.5-1）；或設置在峽谷內，路線就地迂回，利用建橋跨線（圖3.3.5-2）。螺旋展線可視為回頭展線的一種變形，在特定地形條件下可用來代替連續回頭展線。螺旋展線比回頭展線線形好，避免路線重疊，但需建隧道或橋梁，造價較高。應根據路線性質和地質條件，與回頭展線的方案進行詳細比較后再確定。9圖3.3.5-1山脊螺旋展線案例圖3.3.5-2山谷螺旋展線案例3.3.6山脊線是指沿分水嶺布設的路線，主要適用于二級及二級以下公路。其線位應根據地形條件、平縱線形、工程量及路基穩定性等因素，通過方案比選確定路線走向及控制埡口，并應符合下列要求：1分水嶺順直且起伏較小時，各埡口均可作為控制埡口；2地形復雜、各埡口高差懸殊時，宜選取低埡口作為控制埡口；3對相鄰間距較小的并排埡口，宜選擇前后路線銜接順暢、線形較短的埡口作為控制點。3.3.7山腰線線位應結合地形、地質及環境條件，統籌路基、橋梁、隧道等構造物設置要求，并應符合下列要求：1山腰線應避免高填深挖，降低強降雨滲流或洪水沖刷引發的高邊坡滑塌風險；2隧道應嚴格遵循“早進晚出”原則，科學確定洞口位置，不應將洞口布設于不良地質體、排水不暢溝谷或欠穩定山體區域，避免在洞口形成高邊坡和高仰坡。3.4.1不良工程地質區選線應符合下列要求：1應對路線所經區域、走廊帶及其沿線的工程地質與水文地質條件進行深入調查與勘察，明確其對公路工程的影響程度。遇不良工程地質地段時，應根據其對路線的影響程度，對繞避、穿越等方案進行綜合比選論證；2初步選線應優先避讓病害規模大、處治困難的不良地質區域；宜選擇少開挖、易防護的路線方案，減少地質擾動及后期整治工程量；可采用短隧道替代深路塹、橋梁替代高路堤或"多過河"方式避開深挖高填及高邊坡區域；多方案比選應結合地質勘察鉆探資料進行同等深度論證；3當路線必須穿越不良地質路段時，應避免高填深挖，減少對自然環境的擾動，降低誘發滑坡、泥石流、塌陷等地質災害的風險，防止水土流失及次生災害對公路工程的破壞。3.4.2泥石流區域選線應遵循以下原則：1路線應繞避大型、活動強烈且集中的泥石流形成區；2路線必須穿越泥石流流通區時，應選擇溝床穩定、形態規則的直線段，優先采用橋梁形式通過；橋位應與主河道正交，并設置較大跨徑及較高凈空。受高程限制時可采用明洞或隧道方案，明洞及隧道應滿足最小埋深要求，洞口應設置于泥石流影響范圍之外；3路線應避開溝床縱坡由陡變緩段、斷面突變收縮或擴散區段，以及彎道轉折處；4路線通過泥石流堆積扇時，橋位應避開堆積扇中部擴散段及扇頂區域，宜選擇扇緣或尾部布設；橋梁應沿等高線采用分散式橋跨布置；5小型泥石流地段經可靠工程治理后，線位可布設于沉積區，并采用分散式橋梁群。3.4.3滑坡區段選線應遵循以下原則：1路線應優先繞避滑坡發育嚴重及滑坡頻發路段；2路線應繞避地質條件復雜、治理工程量大、處治困難的大型滑坡區域；3對中小型滑坡應采取安全可靠的綜合治理措施；對存在潛在滑坡隱患的路段，應實施工程治理措施或預防性防護措施，保障施工期及運營期安全。3.5.1路基橫斷面設計應根據公路等級，結合區域地質條件、邊坡巖土體工程特性、路線與河道空間關系等要素，從安全穩定性、經濟合理性及工程可行性等方面進行綜合比選確定。3.5.2沿溪（河）線橫斷面設計應優先滿足河道管控要求（含河道藍線范圍、順河橋梁布設規定等系統分析上邊坡巖土體工程地質特性，合理確定邊坡防護措施、支擋結構型式及坡率，并統籌生態保護需求。3.5.3山區公路橫斷面設計應避免大填大挖。通過優化斷面形式及支護措施，降低路基開挖對邊坡穩定性的擾動。特殊路段可采用半路半橋（圖3.5.3-1）、半路半隧、棚洞式隧道（圖3.5.3-2）或分離式路基等型式。圖3.5.3-1半路半橋型式圖3.5.3-2棚洞式隧道型式3.5.4路基橫斷面設計應統籌排水系統需求與排水構筑物斷面尺寸進行協同設計，路塹段設計時應重點校核挖方邊坡坡腳排水設施（含邊溝、截水溝等）的布設空間，確保排水結構物與路基斷面匹配合4路基路面4.1.1公路路基路面設計應與水文地質勘察緊密結合，查明沿線地形、地質與水文條件，獲取設計所需計算參數，并進行防洪設計的計算分析。4.1.2公路路基路面防洪設計應結合路基形式、與河道的空間關系及沿線地質災害分布特征，并應進行水毀類型識別，采取相應的防護措施。北京市23.7特大暴雨所引發山洪，嚴重的沖擊破壞了山區公路。根據對公路水毀類型的調查總結，公路路基存在以下主要損毀類型：（1）洪水沖刷路基邊坡及支擋結構，造成沿河公路路基（特別是河流凹岸側）掏空破壞或整體垮塌（圖4.1.2-1）；圖4.1.2-1沿河公路路基沖毀（2）在洪水沖刷、滲流及巖土體飽和度高的情況下，造成挖方邊坡失穩和填方支擋構筑物破壞，引起路基坍塌（圖4.1.2-2、圖4.1.2-3）；圖4.1.2-2路基邊坡失穩損毀圖4.1.2-3路塹邊坡崩塌（3）路線跨越河流段的橋頭路基受洪水沖刷嚴重，造成大段路基沖毀（圖4.1.2-4）；圖4.1.2-4橋頭路基沖毀（4）不良地質路段受滑坡、泥石流等地質災害影響，造成公路損毀破壞（圖4.1.2-5）；圖4.1.2-5滑坡、泥石流類地質災害造成公路損毀（5）瀝青混凝土面層剝落損毀（圖4.1.2-6）；圖4.1.2-6瀝青混凝土面層剝落（6）路面基層掏空破壞（圖4.1.2-7）。圖4.1.2-7路面基層掏空4.1.3公路路基防護工程設計應根據氣候、水文、地形及地質條件，采取工程與植物防護相結合的綜合措施，設置系統完整的截排水工程，保障路基穩定和防洪安全，并與周邊環境景觀相協調。4.1.4沿河路基應強化路堤沖刷防護。邊坡防護與支擋結構應通過沖刷深度計算確定其基礎埋深及防護措施，并宜結合歷史洪水水文數據和類似工程水毀案例進行復核驗證。4.1.5山嶺區公路路基應加強邊坡巖土勘測工作，查清邊坡及地基情況，進行填（挖）邊坡的穩定性計算，必要時采取安全可行的防護措施，同時配合做好截排水工程的系統性設計。4.1.6公路路塹滑坡、崩塌穩定應根據相關要求進行定量或定性分析，并宜結合地區暴雨作用下滑坡、崩塌調查情況進行復核、驗證。路塹坡面在強降雨徑流、滲流作用下，易引起堆積土層或碎裂狀、層狀巖質邊坡的失穩滑塌、塊狀巖質邊坡的滑移破壞，主要型式見表4.1.6。表4.1.6公路路塹邊坡坡體結構類型及破壞型式4.1.7涉及大型滑坡、泥石流等地質災害高風險區應結合區域地災治理項目統籌實施。4.2.1路堤防護工程設計應針對洪水沖刷導致的基底或坡面掏空、坍塌等破壞，采取坡面防護及支擋結構措施。4.2.2坡面防護工程應布設于穩定邊坡。對于穩定性不足的邊坡，應結合支擋結構實施加固；對于沿河路基、橋涵兩端路基及凹形豎曲線底部等易沖刷路段，應強化坡面與坡腳的防沖刷設計。4.2.3沿河路堤沖刷計算應包含河床自然演變沖刷、一般沖刷與局部沖刷。針對直接防護工程的順水流向構造物（如漿砌片石護坡、混凝土護面、擋土墻等應考慮河槽自然演變及一般沖刷影響；河灣凹岸處與水流流向夾角大于20°的防護構造物，應計算斜向沖刷作用下的局部沖刷深度。河床自然演變沖刷由河槽縱向或橫向遷移、水文周期內周期性沖淤變形引起，因難以準確計算，應結合歷史河道演變調查及實測數據綜合預估。沿河路堤的一般沖刷由路基填筑壓縮河道過水斷面導致流速增大、挾沙能力增強引發，局部沖刷則由凹岸路基阻擋水流形成渦流劇烈淘蝕河床所致，沖刷坑深度隨水流能量衰減趨于穩定。沖刷深度應按《公路工程水文勘測設計規范》JTGC30進行水力計算，或參照《公路路基設計手冊》（第三版）理論公式分析，并應結合現場實測數據校核驗證。4.2.4沿河路基及橋頭路基段邊坡防護工程頂面高程，應為設計水位、波浪爬高、壅水高度及安全高度之和。臨河側邊坡防護宜采用混凝土或片石混凝土結構，護腳基底宜埋置于局部沖刷深度以下不小于1m或嵌入基巖（圖4.2.4沖刷深度較大且施工困難時，可設置防沖刷護坦等設施。圖4.2.4混凝土護坡4.2.5受水流沖刷的沿河擋土墻應采用混凝土、片石混凝土或鋼筋混凝土結構，不宜采用漿砌塊石或干砌石擋土墻。擋墻基底宜埋置于局部沖刷深度以下不小于1.0m或嵌入基巖；基礎外側可根據河道形態、沖刷強度等設置混凝土護坦、石籠等防護設施，提升基礎抗沖刷性能。受“23·7”極端強降雨引發洪水影響，北京市西部山區公路路基遭受洪水沖刷嚴重，大部分臨河的漿砌片石或干砌片石擋土墻基礎沖刷掏空，墻體垮塌，路基失去支擋保護而沖毀。因此建議可能受洪水沖刷的擋土墻不再采用漿砌塊石或干砌片石。對于河道凹岸段，應同時加強基底防沖刷能力，積極采用護坦、石籠等防護措施。4.2.6采用護坦與邊坡防護或擋土墻結合防護時，應確定護坦寬度、埋深及防護范圍。設置護坦時，頂板應與擋土墻或護坡基礎連結成整體以提升抗沖刷能力（圖4.2.6-1護坦也可與石籠防護結合使 31圖4.2.6-1設置護坦前后的凹岸沖刷深度變化示意圖 / 圖4.2.6-2擋土墻護坦示意根據交通部運輸部對公路水毀災害防治的相關課題研究成果，護坦設置對水流干擾較小，能夠減小河道沖刷深度，較適用于山區峽谷河段的沿河公路基防護。護坦寬度對河道凹岸最大沖刷深度值的影響很大。護坦寬度越大，凹岸的最大沖刷深度越小，對凹岸沖刷較大的區段應適當增大護坦寬度。護坦埋置深度應在平均河床面以下，但埋深不宜過大。埋深過大會增加施工難度，同時推遲護坦發揮防護作用的時間，降低防護效果。護坦防護范圍應在彎道上下游適當延伸，建議上游自彎頂向上不小于1倍河道寬、下游自出口向下不小于2BB—河道寬；θ—彎道中心角；L—上游延伸長度(≥B圖4.2.6-3彎道防護延伸示意案例：臨河路基防護工程某二級公路沿山間峽谷布置，原路基設置了漿砌片石擋土墻防護。在“23.7”特大暴雨引發山洪沖擊作用下，原擋土墻墻腳沖刷掏空，導致擋土墻及路基被沖毀，局部河灣段路基甚至沖刷殆盡，僅基巖殘存（圖4.2.6-4）。圖4.2.6-4沿河公路受洪水沖刷造成擋土墻及路基垮塌（1）水文條件工程區屬拒馬河流域，路線沿拒馬河支溝-馬鞍溝布設。據水文站觀測資料，此次暴雨期間拒馬河洪水來勢快、量級大、峰值高，最大洪峰流量為6200m3/s，相當于2012年“7.21”強降雨的4倍。（2）地質構造工程區處于十渡-房山中穹褶的穹頂，沿線較大規模的斷裂和褶皺構造不發育，僅分布小規模褶皺和斷裂構造。受構造、巖性影響，山勢陡峻、溝谷狹窄。工程所在區內出露的地層主要為第四系坡積碎石土、沖洪積地層，局部強-中風化元古界沉積白云巖。（3）原因分析工程區溝谷狹窄、縱坡大，洪水快速行進破壞力巨大。路基位于河灣頂沖段，路基漿砌片石擋土墻在洪水沖蝕作用下，墻體基礎掏空，導致擋土墻及路基沖毀。（4）處治方案1）重建擋土墻采用C25片石混凝土澆筑，擋土墻基礎置于沖刷線以下不小于1m，并在墻趾外側增設護坦。此外，在河灣迎水面處，在護坦外側增設石籠（圖4.2.6-5）。護坦結構厚度一般取0.5m，護坦寬度、垂裙深度一般取2m，同時垂裙底應埋置于局部沖刷線以下不小于1m，石籠豎向一般布置2~3層。 // 圖4.2.6-5臨河擋土墻及護坦示意2）新舊路基采用臺階搭接，臺階寬度不小于1m，臺階頂面鋪設土工格柵，以加強新舊路基之間的連接（圖4.2.6-6）。對于擋墻臺后回填寬度狹窄、土方壓實困難段落，如寬度小于2m，可采用低標號混凝土回填。圖4.2.6-6路基搭接示意（5）實施情況臨河路基水毀修復前后對比（圖4.2.6-7）。圖4.2.6-7臨河路基水毀重建實施情況4.2.7路堤及路肩擋土墻宜選用基槽開挖量小、受力性能優的仰斜式結構（圖4.2.7-1墻底可設置凸榫或傾斜基底；場地受限路段宜采用重心內移、面坡較陡的衡重式擋土墻（圖4.2.7-2陡坡路段宜采用地形適應性強的微型樁擋土墻（圖4.2.7-3）。 圖4.2.7-1仰斜式擋土墻示意\圖4.2.7-2衡重式擋土墻示意圖4.2.7-3微型樁擋土墻示意微型樁擋土墻是一種由微型樁與擋土墻組合的新型支擋結構，微型樁一般采用小直徑注漿鋼管樁，樁徑一般小于30cm。在微型樁擋土墻組合結構中，微型樁主要提供結構的抗滑、抗傾覆、抗剪和擋土墻的地基承載力，與傳統擋土墻相比，其擋土墻的襟邊及地基承載力要求降低，基礎的開挖規模更為集約，安全性也得到提升。案例：陡坡路基防護工程某二級公路跨越小型沖溝，在沖溝陡坡上填筑路基，邊坡采用植草灌防護。在“23.7”特大暴雨作用下，內側沖溝匯水持續沖刷路基邊坡，造成路基邊坡大范圍滑塌，后緣近乎直立、懸空（圖4.2.7-4）。圖4.2.7-4沿河公路受洪水沖刷造成路基邊坡垮塌（1）水文地質條件項目跨越沖溝，溝底分布沖洪積地層，以下為元古界沉積灰巖。（2）原因分析極端強降雨匯水在沖溝內形成地表徑流及邊坡滲流，徑流造成邊坡沖刷、滲流進一步造成邊坡失穩，進而造成邊坡大范圍滑塌，直至基巖出露。（3）處治方案沖溝陡坡段地形陡峭，常規路基加寬、擋土墻施工受限，采用適應地形能力更強的微型樁擋土墻進行支擋。微型樁擋土墻布置于外側路肩，頂寬2.2m，高度11m，墻面坡率1：0.25，采用C25片石砼澆筑；微型鋼管樁設置于擋土墻底部，直徑為14cm,長度為8m，共設2排，梅花形布置。微型樁沿路線間距1.2m，沿橫向間距1m圖4.2.7-5）。 圖4.2.7-5陡坡微型樁擋土墻示意（4）實施情況陡坡路基水毀修復前后對比（圖4.2.7-6）。圖4.2.7-6陡坡路基水毀重建實施情況4.3.1路塹邊坡設計應設置完善的截排水系統，并宜設置踏步、扶手，便于養護人員巡查。4.3.2路塹防護工程設計應進行邊坡穩定性分析，并應針對強降雨可能引發的滑坡、崩塌等邊坡失穩破壞，采取邊坡防護及支擋措施。應按照《公路路基設計規范》JTGD30推薦的方法驗算穩定性。對于規模較大的碎裂結構巖質邊坡和土質邊坡采用簡化Bishop法計算穩定性，對于可能產生直線滑動的邊坡宜采用平面滑動法計算穩定性，對于可能沿結構面或軟弱層面滑動的折線形破壞的滑坡采用不平衡推力法計算穩定性。（4.3.2-1）（4.3.2-2）式中：Fs—路堤穩定系數；bi—第i個土條寬度（mαi—第i個土條底滑面的傾角(°);ci、φi—第i個土條滑弧所在土層的粘聚力（kPa）和內摩擦角(°);Wi—第i個土條重力（kNQi—第i個土條垂直方向外力（kN）。（4.3.2-3）（4.3.2-4）式中：WQ1—第一個土條的重力與外加豎向荷載之和（kNs—安全系數；αi、αi-1—第i和i－1滑塊對應滑面的傾角(o);φi—第i滑塊滑面的內摩擦角(o);ci—第i滑塊滑面的黏聚力（kN/mli—第i滑塊的滑面長度（mi—傳遞系數；Ei-1—第i-1個土條傳給第i個土條的下滑力（kN）。4.3.3路塹邊坡穩定性分析計算工況應符合下列要求：1正常工況：邊坡處于天然狀態；2非正常工況Ⅰ：邊坡處于暴雨或連續降雨狀態；3非正常工況Ⅱ：邊坡受地震等荷載作用。4.3.4邊坡穩定性可分為穩定、基本穩定、欠穩定及不穩定四種狀態，可根據穩定性分析結果按表4-3-4確定。表4-3-4邊坡穩定性狀態劃分4.3.5路塹邊坡安全系數不得小于表4-3-5所列數值。對非正常工況Ⅱ,邊坡穩定性分析及穩定安全系數應符合現行《公路工程抗震規范》JTGB02的規定。表4-3-5路塹邊坡穩定安全系數4.3.6新建公路路塹邊坡宜采用圬工結構與植被防護結合形式，如錨桿（索）框架梁內生態綠化（圖4.3.6-1低等級公路可采用路塹擋墻或攔渣墻，墻頂以上邊坡宜采用坡面柔性防護（圖4.3.6-2、圖 圖4.3.6-1錨桿（索）框架植被防護圖圖4.3.6-2圖4.3.6-3攔渣墻根據“23·7”極端強降雨北京西部山區公路水毀調查情況來看，因高等級公路深路塹邊坡大部分都采用了錨桿（索）框架梁防護型式，在短時強降雨作用下邊坡防沖刷及穩定性均較好；而開挖深度小于20m的一般路塹邊坡，因采用的是骨架植被防護或掛網植草灌植被防護，在極端強降雨作用下有一定的坡面滑塌破壞。低等級公路受限于修建年代原因及后期改造的實施條件，較少采用錨桿（索）框架防護型式，更多采用可快速實施的矮路塹墻及坡面柔性防護型式。該型式在一般水文年的降雨季可有效防護坡面小型崩塌類破壞；對于極端強降雨引發的較大滑塌類破壞，需快速進行滑坡體清理及防護工程修復。有條件時建議采用錨桿（索）框架梁，框格內生態綠化的防護形式。4.3.7深路塹邊坡穩定性不滿足要求時，應通過放緩邊坡、設置支擋結構等措施比選優化；治理難度較大時，可綜合比選調整平縱線形、采用分離式高低路基或隧道穿越等方案。4.3.8危巖受強降雨影響的主要的破壞形式是切割軟弱結構面而產生崩塌破壞，應參考表4.3-8的基本特征進行風險識別。表4-3-8公路危巖崩塌破壞型式4.3.9當識別有危巖崩塌風險時，應進行崩塌體穩定性計算。根據《北京市地質災害治理項目實施技術指南》和《工程地質手冊》（第五版）的相關規定，針對不同的崩塌類型，可參考以下公式進行計算。（1）滑移式崩塌（4.3.9-1）R=(Gcosθ-Vsinθ-U)tanφ+cL（4.3.9-2）T=Gsinθ+Vcosθ（4.3.9-3）式中：Ks—危巖滑移穩定系數；R—滑體單位寬度重力及其他外力引起的抗滑力（kN/mT—滑體單位寬度重力及其他外力引起的下滑力（kN/mci、φi—結構面的粘聚力（kPa）和內摩擦角(°);G—巖土的單位寬度的面積（m2L—結構面的長度（mΘ—結構面的傾角(o);U—滑面單位寬度總水壓力（kN/mV—后緣陡傾裂隙面上的單位寬度總水壓力（kN/m）。（2）傾倒式崩塌傾倒式崩塌為危巖體已基本脫離母巖，在雨季降雨的靜水壓力作用下發生破壞。采用公式（4.3.9-4）計算傾倒式崩塌危巖的抗傾覆穩定系數。（4.3.9-4）式中：K—崩塌體抗傾覆穩定性系數；0—水位高，暴雨時等于巖體高度（mw—水的重度：10kN/m3；W—崩塌體重力（kNa—趾部轉點至重力延長線的垂直距離，這里為崩塌體寬度的1/2（m）。崩塌穩定計算也可參考其他公式和理論方法，并宜結合地區實際崩塌落石情況進行核查。4.3.10崩塌穩定性分為穩定、基本穩定、欠穩定和不穩定四種狀態，穩定狀態劃分見表4.3.10-1，穩定安全系數見表4.3.10-2。表4.3.10-1崩塌穩定性狀態劃分表4.3.10-2崩塌穩定安全系數Kst本指南崩塌防護工程等級，參照了《崩塌防治工程勘察規范》T/CAGP011-2018相關規定，見表4.3.10-3。表4.3.10-3崩塌防護工程等級劃分I級<100根據規定，高等級公路屬于重要設施，二級及以下公路屬于較重要設施。而公路屬于帶狀構筑物，一般崩塌威脅人數不會達到千位數量級。故本指南規定為I級、II級。4.3.11崩塌落石的運動軌跡、速度及撞擊能量等參數宜通過落石分析模擬軟件計算，并應根據計算結果合理確定防護措施的防護能級與布設位置。4.3.12崩塌危巖應根據危巖類型及破壞模式，采用清除、錨固、凹腔嵌補、柔性防護等綜合措施處治，并應符合下列規定：1山坡或邊坡坡面崩塌巖塊規模較小且巖體破碎程度較低時，宜采用清除措施；2巖體嚴重破碎的落石頻發路段，宜采用柔性防護系統或攔石墻與落石槽等攔截設施；攔石墻與落石槽宜配合設置，位置應根據地形合理確定；落石槽深度及底寬應通過現場調查與試驗分析確定，攔石墻墻背應設緩沖層；3邊坡局部懸空巖體完整性較好但可能失穩時，可采用鋼筋混凝土立柱、漿砌片石支撐或柔性防護系統；4軟硬巖互層邊坡中軟巖風化形成凹腔時，宜采用漿砌片石嵌補；5易引發整體崩塌的大型危巖宜采用錨固措施；高位、遠程崩塌體錨固或攔截困難時，可采用混凝土明洞、棚洞或柔性棚洞等遮蔽結構。4.3.13柔性防護網設置應符合下列規定：1高度小于20m、節理裂隙發育且整體穩定的弱風化硬質巖質邊坡，宜采用主動防護網（圖4.3.14-1）或覆蓋式引導網（圖4.3.13-22高度大于20m、節理裂隙發育且整體穩定的巖質邊坡，危石分散且具備變形空間條件時，應采用被動防護網（圖4.3.13-33存在高位、遠程危石的巖質邊坡，應采用防護能級高、大覆蓋范圍的張口式引導網（圖312圖4.3.13-1主動防護網12345圖4.3.13-2覆蓋式引導網4352516圖4.3.13-3被動防護網45326768圖4.3.13-4張口式引導網4.4.1路面防洪設計應針對山洪及水流沖刷引發的瀝青面層剝落、基層掏空，以及崩塌落石沖擊等破壞，采取下列措施：1易發生崩塌落石或易受洪水淹沒的臨河低等級路段，路面宜采用水泥混凝土結構；橋梁、涵洞兩側受水流沖刷影響的路面基層宜采用水泥混凝土；2瀝青面層間應設置粘結層，粘結材料宜選用改性乳化瀝青、改性瀝青或道路石油瀝青，強沖刷路段可采用高粘改性瀝青；3公路穿越河道不宜采用漫水路形式。低等級公路必須采用時，路面結構應采用水泥混凝土，路基邊坡應設置加強型護砌。本條文中低等級公路指四級及等外公路。4.4.2路肩防洪措施宜與路肩排水設施協同設計，可采用淺碟形邊溝與路肩硬化一體化結構（圖4.4.2-1、圖4.4.2-2）。圖4.4.2-1淺碟形邊溝示意圖4.4.2-2淺碟形邊溝示意4.4.3路面水匯向臨空側的集中匯流路段，路側護欄宜采用波形梁護欄、纜索護欄或梁柱式護欄，不宜采用阻水型墻式護欄。根據“23·7”極端強降雨北京西部山區公路水毀調查情況來看，路肩墻式護欄因明顯的阻水作用，普遍造成非硬化路肩局部沖刷掏空破壞，進而造成路基滑塌（圖4.4.3）。因此建議采用通透式護欄，并宜采用結合邊溝設置的一體式硬化路肩。圖4.4.3墻式護欄阻水造成路肩損壞、路基滑塌5.1.1橋涵設計滿足行洪要求的前提下，應分析水力對橋梁的作用，保證橋梁結構安全。相關研究表明，水毀已成為橋梁倒塌失效的首要因素，具有顯著的突發性、巨大的破壞性以及較高的隱蔽性。據統計2007～2015年期間中國發生倒塌的102座橋梁，發現因水文災害導致垮塌的橋梁數目占比高達43.1%。水毀橋梁的平均使用壽命為28.9年，大多數集中在30～40年之間。隨著橋梁水毀事故發生頻率的不斷增加，橋梁水害問題已逐漸引起工程師的重視。洪水對橋梁結構的作用包括基礎沖刷、水平沖擊力、豎向上浮力，沖刷是導致橋梁水毀的最主要因素。目前計算沖刷的經驗公式法尚存在局限性，洪水波流豎向升力計算公式較少考慮脈動壓力，浪荷載水槽試驗尚未完全探明波浪特性與作用力間的聯系，下部結構流掛枯枝、雜草、樹木等洪水漂浮物時，沒有可靠的公式計算墩柱承受的推力。橋梁防洪設計較為復雜，應該從橋跨布置、結構形式、防沖刷措施和抗沖擊構造等多方面進行設計，確保洪水作用下的橋梁安全。5.1.2橋涵防洪設計應基于水毀類型及其成因的充分調查或預判展開，具體實施應包括以下內容：1通過收集歷史洪水數據及橋梁水毀案例，分析橋梁損毀或垮塌的主因，識別洪水沖刷、漂浮物撞擊、水流致振等潛在水毀類型；2應詳細調查河流水文特性（含流量、流速、水位變化及洪水頻率等參數），結合河流地質條件及河床地形特征，評估沖刷與侵蝕的潛在風險；3依據水文地質條件和地形特征，優選橋梁類型及布局方案，提升防洪能力。5.1.3橋涵設計應結合橋梁結構、防洪標準、橋梁與河道的關系，采取針對性防洪措施。5.1.4根據橋位河段具體情況，依據《公路工程水文勘測設計規范》JTGC30進行沖刷計算，并取河床自然演變沖刷、一般沖刷和局部沖刷的最不利組合，作為墩臺基礎埋深的依據。5.1.5隧道防洪設計應結合洞口位置、防洪標準、洞口及明洞防排水、洞口與路橋銜接關系，采取針對性措施。5.2.1橋位選擇和橋孔布設應保證橋梁主體結構在超設計洪水位水力作用下的安全。5.2.2橋梁與河道的交角應符合公路和水利部門的相關規定。橋梁軸線宜與河道正交布置，受實際地形或地物限制難以滿足正交要求時，應與高水位流向優先保持正交。若斜交不可避免，應采取加大孔徑、優先選用水力條件較優的獨柱墩形式、增加基礎埋深并強化橋墩抗沖擊性能等措施。最終方案應取得水利部門行政許可。5.2.3峽谷河段宜采用單孔跨越，橋面設計高程根據兩岸地形確定，并滿足洪水位要求。5.2.4寬灘河段不宜設置小橋，且最小跨徑不宜小于30m。5.2.5橋下凈空是保證橋梁結構安全的關鍵因素，工程條件允許情況下，應加大橋下凈空安全高度。5.3.1主梁易遭受洪水上托力、撞擊力作用的橋梁，上部結構應采用連續結構，并在上下部結構之間采用抗浮和橫向限位連接措施。5.3.2河道中的墩柱截面應設計為流線型，并順洪流方向，盡量減少中墩的數量，且邊墩不宜貼近河岸布置。5.3.3柱式排架墩宜設置樁頂系梁，未設置蓋梁的橋墩應設置墩頂系梁，增加結構的橫向抗推剛度（圖圖5.3.3洪流作用下的力學示意5.3.4基礎宜采用樁基礎，當裸露或埋深較淺的巖石極限抗壓強度大于30Mpa，且巖體完整節理、裂隙和層理少、風化微弱，可采用擴大基礎，但基底宜埋入巖面以下0.2～0.5m，并設置巖石錨桿，錨桿尺寸和數量可參考《建筑地基基礎設計規范》GB50007計算確定。5.3.5上部結構宜設置可靠的防側移和抗浮措施，如錨栓、擋塊等（圖5.3.5-1、圖5.3.5-2、a）橋臺圖5.3.5-1抗浮裝置4332圖5.3.5-2橫向限位擋塊4452圖5.3.5-3梁底限位擋塊5.3.6穿越泥石流地區的橋梁應符合下列規定：1應避讓泥石流形成區；2宜單孔跨越泥石流流通區；3可多孔跨越泥石流沉積區，應充分考慮橋下淤積。5.3.7有泥石流沖擊風險的墩柱，優先采用圓端型墻式墩，當采用柱式墩時，應設置防護島，防護島與墩柱澆筑為一體（圖5.3.7并適當加大基礎的埋置深度，避免樁基受泥石流沖擊；樁基礎應提高整體抗剪強度，可采用加大樁徑、樁頂設置加強筋、并置箍筋、雙層鋼筋籠等措施。圖5.3.7墩柱防護島構造5.3.8位于河床比降較大，且河床為砂卵石的橋梁，洪水高度范圍的橋墩，應采取防沖蝕措施,可采用局部增加保護層厚度5～8cm，并增設鋼筋網（圖5.3.8）。h5~8cm圖5.3.8墩柱防護構造5.3.9歷史洪水位超過橋面或接近橋面的橋梁，橋面不應設置裝飾建筑，護欄應采用可拆卸梁柱式欄桿，并設置水位警示標尺。5.4.1橋梁基礎的沖刷防護設置應符合以下原則：1當改擴建工程實施條件困難時，可采用永久和半永久結合的防護方案；2防護方案的經濟合理性應結合耐久性和全生命周期效益進行評價；3防護方案應全橋整體考慮，包括臺后路基防護，不得存在防沖刷薄弱部位；4橋梁防護應與河道整治相結合；5防護形式不應縮窄行洪斷面。橋墩沖刷是一種動態現象，隨水深、流速、水流角度、橋墩形狀和寬度以及其他因素而變化。如果判斷橋墩處的沖刷會對橋梁的穩定性產生不利影響，則應采取保護橋墩的防沖刷措施，由于潛在沖刷的防護措施成本比較高，必須選擇設計、施工和維護最合適的防護措施，必要時考慮分期實施，當一般沖刷充分發展后，再采取局部防沖刷措施，往往會取得較好的效果。5.4.2常用的防護類型按規模可分為兩大類，整體防護和局部防護，防護類型的選擇影響因素較多，主要依據洪水調查資料確定，具體適用范圍和容許最大流速可參考表5.4.2-1和表5.4.2-2。表5.4.2-1沖刷防護類型表5.4.2-1沖刷防護類型（續）表5.4.2-2常用防護類型的容許最大流速參考值123456局部防護是指在橋墩臺周圍為防止水流局部沖刷面設置的防護措施。顯然，局部防護僅能防止水流局部沖刷而不能防止一般沖刷，因此，局部防護必須在一般沖刷已充分發展的基礎上才能獲得應有的效果。也就是說局部防護的頂面高程應設置在一般沖刷線，才能獲得預期效果，如果將局部防護布置得高于一般沖刷，則可能增大橋墩阻水面積并形成較強的渦流，導致局部沖刷加劇，而且橋下過流斷面減少后又會增大橋下的一般沖刷，引起跨中拉溝的不利情況，以致造成相反的效果。但是一般沖刷深度尚難以準確計算，局部沖刷線更不易準確劃定，因此，局部防護的關鍵問題是防護體頂面的標高應當盡量接近一般沖刷線。5.4.3橋下整體防護可采用漿砌片石或混凝土護底，鋪砌面頂高程應略低于河床面高程，最大水流速度不大于4.0m/s的橋梁采用漿砌片石護底（圖5.4.3-1否則宜采用混凝土護底，并設置多道挑坎或在下游垂裙處填拋片石（圖5.4.3-2）。圖5.4.3-1漿砌片石護底示意(單位：m)1~22~3圖5.4.3-2混凝土石護底示意(單位：m)此類防護適用于山區及山前區，漂石、卵石及沙質河床（或平原沙質河床集中沖刷不嚴重的河流枯水期水不深便于放工，梁跨較小，凈空允許，局部防護難以設置于一般沖刷線者。若防護頂面有條件設置于一般沖刷線，則采用局部防護即可，而不必采用整孔防護。5.4.4石籠防護通常用在局部沖刷嚴重的墩臺防護，籠頂高程應在一般沖刷線以下，依據橋墩形式、橋寬及局部沖刷情況確定布置形式和尺寸，平面形式可采用一字形（圖5.4.4等。圖5.4.4-1一字型防護石籠示意圖5.4.4-2馬蹄形石籠示意柔性防護（鉛絲石籠）受到河流沖擊時具有靈活性，即使個別石塊可能丟失，它也可以保持功能，并且相對容易修復，需要定期和洪水過后進行檢查和維護。以往工程經驗表明，金屬絲網的耐久性不能得到有效保證，其作為橋墩防沖刷措施具有不確定性，為了保證石籠穩定，通常向石籠內注漿加固，形成半剛性平面防護措施。5.4.5改擴建工程利用的現況橋，且基礎為擴大基礎，需加強抗沖刷防護時，墩頭可采用樁板組合防圖5.4.5墩頭樁板防護結構示意5.4.6橋臺錐坡基礎宜埋置在一般沖刷線以下不小于0.5～1.0m（圖5.4.6-1當一般沖刷線較低，基礎開挖較深，實施困難時，可將基礎底置于一般沖刷線之上，可根據實際河道情況在基腳設置柔性護坦措施（圖5.4.6-2護坦寬度B依據h值現場確定。.Bh圖5.4.6-1錐坡防護示意（一）(單位：m)圖5.4.6-2錐坡防護示意（二）(單位：m)5.4.7橋臺錐體填方的坡面應全高進行鋪砌防護，水流作用部分的防護類型還應按水流流速、流冰、流木等沖擊情況確定，最高洪水位以下部分宜采用混凝土護面，護面厚度不小于30cm。5.4.8橋頭上下游調治構筑物的設置：1不能以設置導流堤作為壓縮橋孔的理由和手段，應結合具體情況布設；2導流堤的設計洪水頻率應與橋梁的設計洪水頻率相同；3山前區沖積扇河段，布設導流堤應與當地的防護堤壩、灌溉設施及其他水利工程相結合；4山前變遷河段可布設封閉導流堤，限制天然情況下河道的變遷擺動；5平原河段可根據河道特點和橋梁與河道的關系布設封閉式導流堤（圖5.4.8-1）、非封閉式導流堤（圖5.4.8-2）或梨形導流堤（圖5.4.8）。圖5.4.8-1封閉式導流堤圖5.4.8-2非封閉式導流堤灘R線路R（a）梨形堤示意（b）梨形堤平面布置示意圖5.4.8梨形導流堤橋孔和調治構造物是形成完善排洪系統的重要組成部分，二者缺一不可。目前，大多數橋梁的全部或局部毀壞多歸因于缺乏導流設施或導流不善，未能有效配合橋孔形成排洪系統。由于導流、護岸和河床整治不善而毀于泥石流的橋梁則更為常見。因此，需要結合水文、地形和地質等條件，合理布設調治構造物，如導流堤和截水壩等，以確保水流均勻順暢地通過橋孔，防止橋位附近的河床和河岸發生不利變形，確保橋梁墩臺和橋頭引道的正常使用。5.4.9當臺后路基較多的壓縮河灘行洪斷面，但水流流向不直接沖擊路基時，路基防護基礎按常規防護，僅考慮河床自然演變沖刷和河灘一般沖刷。對于路基明顯壓縮水流斷面，且洪水明顯沖擊路基擋墻或護坡的臺后路基防護應考慮局部沖刷。5.4.10漫水橋的設計洪水頻率應根據容許阻斷交通頻次和時間長短、生態補水水位、橋頭引道高程、橋下泥沙淤塞和上下游河床淤高等因素確定。5.5.1隧道洞口位置不宜設在泥石流不良地質地段，以及排水困難的溝谷低洼處。5.5.2瀕臨水庫、沿河、沿溪的隧道，其洞口路肩設計高程應高出計算洪水位（包括壅水高、浪高、爬高及超高等）不小于0.5m。5.5.3隧道洞口影響范圍內有自然溝渠、水渠跨越時，應考慮改造溝渠、渡槽，改造后的過水斷面應滿足不小于隧道設計洪水頻率標準的流量要求。5.5.4隧道洞外的路基邊溝與洞外路面水不宜流入隧道內，當隧道長度小于500m，經技術和維護管養論證可行時，可經由隧道引排至隧道出口路基邊溝。5.5.5當隧道出洞方向線路為上坡時，應將洞外路塹邊溝做成與線路坡度相反且不小于0.5%的坡度。5.5.6當隧道出洞方向線路為上坡且橋隧銜接時，應在臨近洞口橋面兩側和伸縮縫處設置雨水收集系6.1.1排水工程設計應分析公路沿線現狀水環境存在的問題和由于公路建設可能引起新的水環境問題，并以問題為導向制定解決方案。公路建設涉及的水環境問題大致有：水土流失、水質污染、地表徑流的改變、自然排水系統的改變、生態敏感區域的影響、地下水、飲用水安全等等。公路工程的排水設計，主要是解決公路建設可能引起新的水環境問題，其原則是維持項目地原來的水環境穩定持續，不能惡化。對已有的水環境問題，宜隨工程建設一并解決。6.1.2排水工程設計應收集公路沿線水環境保護的相關資料，例如地表和地下水源保護區、地面水環境功能區劃等，并制定相應的保護措施。6.1.3排水工程設計中應采用滲、滯、蓄、凈等方式對路面雨水徑流進行消減和凈化，減少公路的排水對公路自身的沖刷和周邊水環境的不利影響。公路工程的排水設施，是為了迅速排除路面雨水徑流而設置，但是應避免造成公路路基和橋梁墩柱基礎等的沖刷損毀。由于徑流系數的增加導致了地面雨水徑流峰值和總量的增加，若處理不當，會造成工程區域的水土流失，嚴重的會造成塌方、滑坡、淹澇等災害。6.1.4承擔區域抗災救災功能的道路，應具有可靠的工程措施及完善的非工程措施組成的洪澇防治工程體系。6.2.1在不影響路基等道路設施結構穩定性的情況下，道路邊溝宜設計為生態型，生態型邊溝可以減少雨水地面徑流的總量和峰值。例如邊溝的護砌可采用滲透型的護砌（圖6.2.1）。圖6.2.1一種新型護砌多孔磚6.2.2在不影響路基等道路設施結構穩定性的情況下，道路邊溝中宜設置攔水堰，對雨水進行滯蓄（圖圖6.2.2-1攔水堰設計示意圖6.2.2-2攔水堰實景照片6.2.3為了避免道路急流槽的來水對邊溝、路基等造成沖刷，應在急流槽匯入邊溝的局部采用硬質護砌，且宜設置消力池（圖6.2.3）。圖6.2.3-1消力池設計示意圖6.2.3-2消力池實景照片6.3.1為了避免由于超標降雨或者橋梁排水設施堵塞造成橋梁縱斷面凹點路段積水，凹點位置應設置溢流設施。6.3.2橋梁縱斷面凹點，應避免設置在道路、鐵路、積水區域、人員活動區域、水環境敏感區域等的上方。6.4.1橋下空間宜建設雨水滯蓄塘設施，橋梁路面雨水徑流排到里面，通過蒸發、下滲和滯蓄對雨水徑流量進行消減，避免道路雨水對下游產生沖刷、淹澇等災害（圖6.4.1）。圖6.4.1-1高架橋下雨水滯蓄塘設計示意（單位：m）圖6.4.1-2高速公路高架橋下雨水滯蓄塘6.4.2橋下滯蓄設施最大水深不宜超過0.5m，且應設置警示標志及防護措施，避免人員誤入造成危險。6.5.1受洪水威脅的隧道、下凹橋區應進行防洪專項設計。6.5.2隧道、下凹橋區的高水防護系統應采用工程措施滿足其防洪標準，低水排水系統應與其下游排水系統相協調，避免對下游排水系統造成沖擊。6.5.3隧道、下凹橋區若與其他地下設施連通，上述設施的防洪標準應一致且滿足各自的防洪要求。附錄A設計洪水計算方法A.0.1本指南中設計洪水計算方法，主要依據《北京市水文手冊》的“第一分冊暴雨圖集”及“第二分冊洪水篇”。本指南中設計洪水計算方法，是針對上游無水利工程的情況，實際應用中的設計洪水成果，應考慮本流域的水土保持、小流域生態治理等工程措施對其的影響。A.0.2有實測洪水資料地區設計洪水計算方法應符合下列規定：1當工程所在河道流域內建有水文站，并具有30年以上實測洪水系列資料時，可通過頻率適線法計算分析設計洪水；2用于計算分析的洪水資料，應具有可靠性、代表性和一致性；3實測流量的經驗頻率應按以下方法計算：1）對于實測洪水，在n項連序洪水系列內，按大小順序排位第m項的經驗頻率可按下列公式計2）對于歷史洪水，在調查考證期N年中有特大洪水a個，按大小順序排位第M項的經驗頻率可按下列公式計算：3）對于不連序系列，在調查考證期N年中有特大洪水a個，其中有b個發生在n項連序系列內，按大小順序排位第m項的經驗頻率可按下列公式計算：4實測洪水系列流量頻率適線的線型宜采用P-Ⅲ曲線。由n年實測洪水系列和a個歷史洪水及實測特大洪水資料組成的系列，洪水理論頻率曲線的均值Q、變差系數Cv可分別按下列公式計算：（A.0.2-4）北京地區洪水系列的偏差系數Cs取值通常為變差系數Cv的2倍或2.5倍。北京山區的變差系數Cv一般在1.5～2.5左右。5設計洪峰流量、設計洪水總量計算從洪峰流量、洪量頻率適線后確定的理論頻率曲線上，可直接查出各頻率設計洪峰流量值Qp、洪量Wp。另外根據上述所求的洪水特征值（均值、Cv、Cs查P-Ⅲ型曲線模比系數Kp值表，也可得到不同重現期對應的Kp值。不同重現期的洪峰流量、洪水總量可分別按下列算式計算：Qp=Kp×Q0（A.0.2-6）Wp=Kp×W0（A.0.2-7）式中：Qp、Wp—某一重現期的洪峰流量（m3/s）、洪水總量（m3Q0、W0—多年平均的洪峰流量（m3/s）、洪水總量（m3）。A.0.3無實測洪水資料地區設計洪水計算應符合下列規定：1當工程所在河道流域內無實測洪水時，可通過地區經驗公式、暴雨資料間接推算的推理公式等方法估算設計洪水；2根據地形和氣候特征等情況，將北京山區劃分為三個洪水分區：背山區、山后區和山前區。背山區(Ⅰ區）指延慶盆地和白河上游地區；山后區(Ⅱ區）包括永定河清水河地區和潮河密云水庫上游地區；山前區(Ⅲ區）指山前迎風區，包括房山漫水