近年来,随着国家经济的快速发展,高速公路网越来越密集,高速公路建设与运营对于沿线自然环境的影响也越来越受到海内外研究学者的关注。交通运输部《关于实施绿色公路建设的指导意见》明确指出,要增强公路排水系统对路面和桥面径流的消纳与净化功能,要强化穿越敏感水体路段的径流收集与处置。本论文开展生态边沟研究,符合国家公路建设发展战略的需要,具有重要的理论和工程实际意义。为了减少高速公路路面径流对水敏感路段水体的污染,本论文研究设计了一种具有净化功能的生态边沟。该技术具有生态环保、施工方便、景观与净化效果好等优点,既能对水敏感路段路面径流进行收集,又可以对路面径流进行有效的净化。本论文从生态边沟的结构设计和净化效果两个方面展开研究分析。本文提出了三种结构方案,分别为碎砾石层生态边沟结构、蛭石层生态边沟结构及复合基质层生态边沟结构。通过室内模拟试验方法对三种结构方案进行了路面径流的处治效果研究,结果显示:三种方案对径流的净化均具有较好的效果,添加净化材料的结构对路面径流处治效果明显优于不添加材料的结构;从整体净化效果分析,蛭石层结构的净化效果要略优于复合基质层结构,但该结构对石油类的净化效果明显低于复合基质层结构。从处治效果、净化材料的经济性和施工的便利性综合考虑,最终推荐采用复合基质层作为生态边沟的净化结构层。综合分析课题组多年来所取得的路面径流净化处治研究成果,针对不同路段地表水排放要求,提出了水敏感路段(一级水源保护地、二级水源保护地)、一般水域路段和非水域路段路面径流处治方案,为公路建设路面径流收集与处治提供理论基础,可供同类工程参考与借鉴。