¶ 公路排水設計規範－第五章 路面排水設計 5.1 功能
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- 25 -第五章 路面排水設計
5.1 功能路面排水設計應達到下列各項功能：
1. 減少路面因積水造成交通之停滯或路滑等情況。
2. 減少路面積水對舖面結構造成損壞。
3. 減少路堤遭路面逕流集中沖蝕。
¶ 5.2 路面排水系統
係指收集路面逕流量，輸送至末端之各種排水設施。一般路面均俱橫向與縱向坡度，路面排水即藉此收集與輸送。
路面排水系統包括中央分隔帶三角形淺溝、中央分隔帶護欄側之U 型溝、路肩排水溝、路邊溝、進水井、排水管、豎溝及匯流井等設施。
路面排水設施視地形、排水路位置、路拱及縱坡、路面超高等條件作適當布設。
布設原則如下：
1. 路面排水設施之布設，以不使積水侵入車道、不妨礙行車安全及易於清理維護為原則。
2. 路面排水之進流及收集設施，應布設於局部最低點，儘量減少沿車行方向之漫地流。於路肩及中央分隔帶設淺溝、明溝或暗溝、進水口、集水井等。沿路堤坡趾、雙路堤中央窪地或交流道綠地局部最低處設明溝、集水井等，參見圖5-1。
3. 收集之路面逕流以連絡水路輸送至排水路路面排水之集水井與排放設施，除於道路豎曲線之凹處為必設者外，應依道路之縱坡、車道寬度等選擇適當間距予以設置。在路拱低側之路肩旁設路肩排水溝以收集路面排水，並於適當間距處設置路緣導流開口、豎溝將之排放至沿路堤坡趾之邊溝。
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4. 在野生動物繁多地區，連絡水路或公路交流道綠地內排水設施之設計，宜考慮兼供野生動物通行。
¶ 5 路邊溝銜接設計考量
公路邊坡排水須設置坡趾溝，且可與路邊溝共用，其坡趾溝與豎溝匯流點應留設跌水井或集水井及沉砂池，以便日後清理。
6. 橫向排水設施考量依據公路路線設計規範有關道路縱橫坡路面規定條文引據及參考本規範第六章排水涵洞設計規定。
7. 滯洪池配合設計考量路面排水或施工中排水設計，如需配合施設滯洪池者，應依照水土保持技術規範相關規範辦理。
8.沉沙池配合設計考量路面排水或施工中排水設計，如需配合施設沉沙池者，應依照相關規範辦理。
9. 排水性舖面設計依相關規定辦理。
¶ 5.3 路拱及縱坡
公路應具適當之路拱及縱坡，以利排水。路拱及縱坡之坡度參照交通部頒布之「公路路線設計規範」。
¶ 5.4 淺溝
非結構物構成之中央分隔帶之凹型溝、道路緣石與路面構成之L 型溝及路塹開挖斷面兩側之邊溝等均屬淺溝。
¶ 5.4.1 設計要求
外側路肩淺溝之設計水面寬度不得侵入車道。中央分隔島緣石淺溝設計最大水面寬度以1m 為限。
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5.4.2 位置路肩及中央分隔島有緣石者，沿緣石設置；無緣石者，於路肩外或中央分隔帶低窪處，沿公路縱向設置。每隔適當間距將逕流導至進水口或豎溝入口。
¶ 5.4.3 斷面尺寸
淺溝斷面形狀及尺寸，視其位置、縱坡、公路種類、行車安全、進水口間距、
施工、維護及經濟等因素訂定。其臨車道側橫坡不宜大於 1:6(垂直:水平)，最小縱向坡度0.2%。
淺溝通水容量依曼寧公式計算，其設計流速限制悉依本規範第四章有關各節規定。
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- 28 -圖5-1 路面排水系統示意
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5.5 明溝及暗溝設計流量大或用地受限，無法以淺溝達成排水需求時，得考慮在不影響行車安全原則下，設置明溝或暗溝，其設計悉依本規範第四章各節有關規定。暗溝應有充分之進水設施，並易於清理維護，其底寬不得小於30cm，深度不得小於40cm。
5.6 陡槽溝(豎溝)
在公路高填或深挖坡面上，適當間距處或坡面局部最低點，宜設置豎溝，將公路淺溝、路邊溝及平台溝之逕流排除至坡趾排放水路。
¶ 5.6.1 設計要求
豎溝應避免線型及坡度轉折，陡峭坡面長度過長或土質不良之豎溝，應視需要加設止滑或錨碇措施，末端應設消能或防沖蝕措施；豎溝材料及構築宜配合當地環境採用適當工法。
¶ 5.6.2 間距
豎溝之設置間距，視地形、坡面狀態、所承接上游排水設施容量、連絡排水設施位置及經濟等因素決定之，一般採用30～100m 為宜。
¶ 5.6.3 斷面尺寸
豎溝之尺寸視排水量大小、溝長、漂浮物阻塞可能性、結構穩定性等因素決定，最小斷面30cm×30cm。縱向坡度大於1:2 (垂直:水平)者，宜採用鋼筋混凝土構造。
¶ 5.7 橫向截水溝
地下道出入口、橋梁引道前路面縱坡較大處，路邊溝無法截流沿車道方向之漫地流時，宜設置橫向格柵截水溝。橫向截水溝最小寬度20cm，蓋板應有足夠開
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- 30 -孔面積及結構強度；並不得妨礙行車安全。
¶ 5.8 淺溝進水口
¶ 5.8.1 型式
淺溝進水口視水理特性、漂浮物堵塞可能性、安全及經濟等因素，選用緣石進水口、格柵進水口或複式進水口，參見圖5-2。
路面漂浮物較多且淺溝坡度小於3%時，得採用緣石進水口。
淺溝坡度較陡或不容許低落時，採用格柵進水口。
流量大之情況，採用複式進水口。
¶ 5.8.2 位置及間距
淺溝進水口間距視地形、集水面積、公路縱向坡度、橫向坡度、流向、淺溝容量及進水口尺寸等條件決定。於公路平面曲線彎道處、豎曲線最低點及其前後約3m 處、交叉路口處及地下道入口處均應設置(參見圖5-3)，其間距在5～30m之間。格柵式進水口或複式進水口儘量避免設置於行人穿越道。
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(一)齊平式
(二)低落式
(三)雙向式正面斷面正面斷面正面斷面人行道進水口淨長(Ln)
高程落差量(a)
一、緣石進水口正面正面正面
(一)齊平式
(二)低落式
二、格栅進水口
三、複式進水口圖5-2 淺溝進水口型式
| 人行道 人行道 | 人行道 | 人行道 | 人行道 | ||||||
| 斷面 | |||||||||
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- 32 -平面曲線彎道處豎曲線最低點及其前後約3 m 處交叉路口處地下道入口處行車方向地下道引道牆圖5-3 淺溝進水口設置位置
5.8.3 流量
1. 緣石進水口流量依(5-1)式計算。
()
[]2/52/5)
(386.0aahhLQn−+=(5-1)
式中 Q ：緣石進水口流量(m3/s)
nL ：進水口淨長(m)
h ：淺溝平均水深(m)
a ：緣石進水口前之高程落差量(m)
2. 格柵進水口位於局部最低點之格柵進水口，可視為孔口流，流量依(5-2)式計算，一般格柵進水口流量計算參見附錄M。
ghKCAQ2=(5-2)
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- 33 -式中 Q ：格柵進水口流量(m3/s)
K ：考慮阻塞之安全係數，一般可採0.5C ：孔口係數，0.5～0.6A：柵孔淨面積(m2)
g ：重力加速度(9.8 m/s2)
h ：淺溝平均水深(m)
¶ 5.8.4 進水口開孔面積
緣石進水口開孔長度不得小於50cm，高度不得小於8cm；如有漂浮物進入可能時，得加設攔污柵。
格柵進水口之格柵孔，其長向須與水流方向平行。開孔面積及格柵間距，視設計流量、截流率、淤堵雜物、排水路容量、承受荷重及行車安全等因素決定。
格柵開口淨面積不得小於250cm2，格柵淨距不得大於3cm。
¶ 5.8.5 進水口高程落差量
為增加進水效率而設計之進水口，在其周邊設置斜面，該斜面之兩端高低落差量一般採用3～5cm，但不得大於8cm。
¶ 5.9 連絡水路
為將路肩、中央分隔帶及坡面等排水設施所收集之地面逕流輸送至既有排水路，多為管涵或箱涵或明溝。其設計流量依本規範第三章合理化公式(附錄H)分段推算，斷面設計參照本規範第四章及第六章有關規定。
為便於清理，位於路面下之連絡支管內徑不得小於600mm，幹管內徑不得小於900mm。
¶ 5.10 集水井
為便於地面水流入、水路匯流及淤砂清理，在路邊溝與排水支線適當間距設置
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- 34 -集水井(參見圖5-4)。
集水井尺寸視出水路尺寸而定，長度及寬度最小尺寸為40cm，其底部高程至少低於出水路渠底15cm。
蓋板應便於清浚時之運搬，如兼作淺溝進水口時，其設計悉依5.8 節規定。
平 面A-A 斷 面人行道格柵溝蓋板RCP溝蓋板人行道格柵溝蓋板格柵進水口車道U 型溝40 cm以上15cm以上圖5-4 集水井示意
5.11 匯流井二條以上水路匯流時，設置匯流井予以銜接(參見圖5-5)。
匯流井進出水路渠底由能量方程式推定，但最低進水路渠底宜高於出水路渠底3cm 以上。
¶ 5.12 人孔
於暗渠適當距離或方向折變處或二個以上管道相接處，設置人孔以利清理(參見圖5-6)。
¶ 5.12.1 間距
人孔間距視暗渠尺寸及水路中漂浮物、沉積物之數量多寡而定，內徑1,200mm
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- 35 -以上或其他形狀具有相同斷面積者，人孔間距不應大於200m；內徑小於1,200mm者，人孔間距不應大於100m；內徑小於600mm 者，人孔間距不應大於75m，若當地管理單位有需求者，依據其需求辦理。
¶ 5.12.2 形狀
人孔應有足夠之空間供人員上下及工作使用，其形狀及構造不應嚴重干擾水流，而致增加能量損失。
設於車道之人孔蓋板及框座應使密合並能長期承受交通荷重。
圖5-5 匯流井示意圖 5-6 人孔示意圖
5.13 排水系統出口路面排水系統之末端應儘可能引至現有水路排放。
1. 排水出口處水位不應影響上游排水功能；出口與無襯砌水路銜接時，視流速、
落差及下游水路特性，設消能構造或護床。
2. 護床可為拋石、混凝土塊、蛇籠或串磚等，寬度不宜小於排水溝寬度之2.5倍，長度不宜小於排水溝深度之5 倍。
3. 拋石或混凝土塊之最小粒徑依(5-3)式計算，但宜大於30cm。
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式中 V ：出口設計流速(m/s)
d ：拋石或混凝土塊粒徑(m)
¶ 5.14 構造物排水
包括橋梁、高架橋、隧道及地下道等之排水。地下道排水另見本規範第九章有關規定辦理。
¶ 5.14.1 橋面排水
公路橋梁之橋面排水設施布設，應依河川橋、跨越橋或高架橋而有不同排水出水口，河川橋之橋面排水可直接就近排放於河川水域，排放口需注意防範沖刷，跨越橋及高架橋之橋面排水應採用淺溝、格柵進水口及落水管連絡水路，將橋面逕流收集後，以管線方式輸送至附近地面之排水系統排放。有關橋面排水設計並須符合交通部「公路橋梁設計規範」第2.10 節有關規定辦理。
橋面排水設施之落水管係用以銜接地面排水，其支管內徑不得小於150mm，幹管內徑不得小於200mm，管線排水坡度至少2%，且應配合橋梁構造設置伸縮接頭及固定裝置；另需設有清掃孔以便管線清理。
¶ 5.14.2 隧道排水
1. 隧道洞口排水公路隧道洞口周邊排水設施布設，應將洞口之周邊坡面逕流及可能倒流入隧道內之路面逕流予以截流，沿地形坡度，利用明溝、進水口、集水井或匯流井、
陡槽溝與格柵截水溝等設施使地面逕流收集進入道路地面排水系統，再排放於附近排水路。
2. 隧道內排水公路隧道排水設計應區分為入滲水排水及路面排水兩種系統，路面排水係指消
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- 37 -防用水及維護管理之用水。隧道內排水宜儘量採用重力流方式，將入滲水收集後排放於既有排水路；路面水則引至隧道外，排放於附近排水路，長隧道(4000m以上)排放前宜經油、水分離設施。
重力流隧道排水之設計參照本規範第四章、第五章及第八章相關部分辦理。
如公路隧道無法以重力流方式排水時，其排水設計應照本規範第九章相關機械抽排水設計部分辦理。
當公路隧道不允許地下水滲入時，應採用隧道內完全防水襯砌設計，並考慮地下水壓變化之因應。必要時，在隧道之周邊應考慮佈設排水暗管或採用止水工法，以排除或阻止地下湧水。
隧道入滲水之流量大，或地下湧水之滲流壓力強，足以影響公路隧道之經濟性及安全性時，在設計上應依沿線地下水之調查結果，推估隧道之可能湧水以作為設計之根據。
¶ 5.15 坡面排水
山區道路護欄影響排水時，應盡量考慮收集及排放系統，且山區道路坡面排水原則上應配合水土保持技術規範設置，其屬公路邊坡排水者由權責機關(構)處理，屬區域排水者則由區域排水主管機關(構)負責。
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- 38 -第六章 排水涵洞設計
6.1 設計要旨
6.1.1 涵洞設置原則
1. 涵洞位置應依照上下游水路之線型關係，考慮排水功能、水流穩定、施工維護、公路整體配合以及交通安全等因素。
2. 沼澤低地或寬廣平地之高填土路堤段，於適當距離加設通水涵洞，以避免上游漫地流過度集中，造成路堤受害及上游地區水位壅高。
3. 洪泛平原、濱海感潮地區及陡峭坡地等公路橫越水路，應避免採用易受漂流物堵塞及底床易受沖刷之橋涵構造，原則上採用單孔構造物。
¶ 6.1.2 一般要求
1. 在高填土路堤或基礎軟弱地區設置涵洞時，應先預估沉陷時間及沉陷量，決定涵洞埋設高程、需增加涵洞高度或採柔性構造等。
2. 水質具腐蝕性者，涵洞材料及防蝕處理須特別考慮。
3. 在非洪水期兼作車輛人畜通道之排水涵洞，宜考慮採複式渠道斷面排水。
4. 涵洞進出水口之水位控制宜儘量使涵洞內水流維持明渠流。
¶ 6.1.3 涵洞型式
涵洞之材料及形狀依覆土厚、車輛荷重、上下游現有水路形狀、設計流量、經濟性及使用年限等因素適當研選。
¶ 6.1.4 最小斷面
涵洞斷面須考慮清理維護方便，最小斷面依表6-1 規定：
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- 39 -表6-1 公路排水涵洞最小斷面
6.1.5 縱斷面
1. 坡度涵洞底坡應足夠使水流暢通，且不使砂土淤積。
2. 拱勢縱斷面應根據涵頂荷重及基礎地質情況，分別估計出口端、進口端及中間段沉陷量，以作為拱勢設計之依據。
¶ 6.2 水理計算
6.2.1 上游水位(參見圖6-1)
1. 涵洞進口處設計上游水位應不超過最高容許上游水位。
2. 最高容許上游水位視涵洞對上游地區之迴水影響、路堤容許浸水高度與時間，以及涵洞容許流速等因素決定之。
3. 設計上游水位須就進口控制及出口控制兩種流況分析，取其中之大者作為設計上游水位。
4. 涵洞上游水位為潛沒流時，設計上游水深度(Hw)與涵洞淨高(D 或H)之比值宜儘量控制在1.5 以上，並使渠道水流維持在容許流速以下。
| 涵 洞 種 類 | 最 小 斷 面 |
|---|---|
| 管涵 ‧長度小於7.5 m 山區 平地 ‧長度在7.5～20 m 山區 平地 ‧長度在20～50 m ‧長度在50 m 以上 箱涵(淨寬×淨高) 蓋版暗溝(淨寬×淨高) | 內徑 600 mm 內徑 600 mm 內徑 700 mm 內徑 600 mm 內徑 800 mm 內徑 1,000 mm 1.0 m×1.0 m 0.5 m×1.0 m |