一、 前言

　　在現代高速公路建設中，水是造成路基破壞的主要因素之一。在以往的道路設計中，道路排水能力往往不能滿足路基排水要求或中間帶排水不暢，致使邊溝積水，最終形成“鍋底”現象，路基長時間受水浸泡，導致路基的強度和整體穩(wěn)定性降低，發(fā)展至路基滑塌、路面開裂，降低路面的使用壽命。因此在路基、路面排水設計時，必須考慮當地的地形、氣候、水文（年降雨量）、地下水情況，通過設置縱向排水溝、邊溝、橫向排水溝、跌水、急流槽、截水溝等排水設施，縱向、橫向分段形成一套完整的排水系統(tǒng)，迅速排出路基、路面積水。蚌明高速公路工程位于淮河以北平原區(qū)，低洼地區(qū)較多，地基土多為軟土，且沿線水網密集。因此，排水設計的優(yōu)劣對整個工程質量的控制有著舉足輕重的作用。

　　二、概述

　　1.氣候

　　本段路線所經區(qū)域屬風暖溫帶濕潤氣候和季風副熱帶濕潤氣候過度帶，具有四季分明、氣候溫和、雨量適中、日照充足、梅雨顯著、無霜期長等明顯季節(jié)特點。當年平均降雨量903.2mm，6～9月份降水量較大，占全年的60%，降水量年際變化比較大，豐水年達1559.5mm，干旱年為442.1mm，多年平均蒸發(fā)量為1633.4mm，年平均相對濕度73%.

　　2.水文

　　本段路線屬淮河水系，區(qū)內地表水系發(fā)達，主要河流有沫沖引河、三卜河且西接北淝河，區(qū)內干渠及配套人工溝渠水網密布，構成了區(qū)內較發(fā)達的地表系。淮河以北地下水較豐富，埋深2.0m左右。

　　三、排水設計

　　1、地下水的排出

　�。�1）地基排水系統(tǒng)

　　由于本段工程多段位于軟土地區(qū)，且軟土具有天然含水量高、壓縮性大、滲透性小、抗剪強度低等特性。軟土的強度大小與排水條件有著密切關系。在荷載作用下，如果土層有良好的排水系統(tǒng)，經過固結后，其強度隨著有效應力的增大而增加；反之，如果土層沒有排水固結，則隨荷載的增大，地基發(fā)生剪切變形并繼續(xù)增大，將造成地基滑動�？梢�，地下水能否排出對地基承載力及穩(wěn)定性有著決定性的影響。

　　部分路段通過塑料排水板實施軟基排水固結，塑料排水板是帶有孔道的板狀物體，插入土中形成豎向排水通道。排水板頂面鋪設砂墊層，砂墊層采用中、粗砂，厚度為0.4～0.7m，寬度比路基底寬大0.5m，砂墊層兩側干砌片石護腳，路基外側設置縱向排水溝，以構成從塑料排水板到砂墊層再到干砌片石，最后通過邊溝排出自然水系的完整地基排水系統(tǒng)。

　　（2）計算理論

　　目前對塑料排水板的排水固結機理和設計均采用砂井的理論，即將塑料排水板換算成當量直徑dw的砂井，然后按砂井理論進行設計。設塑料板的寬度為b、厚度為￡、則換算公式為：

　　dw=2（b+￡）∕∏

　　軟土地基設置塑料排水板后，改善了地基的排水條件，縮短了排水的途徑，因而地基承受附加荷載后，軟土地基的排水固結大大加快，進而使地基強度得以提高，而且塑料排水板施工簡單、快捷、便于施工操作。

　　2、路表水的排出

　�。�1）中央分隔帶

　　中央分隔帶設置縱向盲溝，盲溝底面和側面設置防滲土工布，內設φ8cm軟式透水管，碎石粒徑為2～4cm，含泥量不大于1%，橫向排水管采用φ8cm的pvc管，按一定間距左右兩側交錯布置。在橋頭、明涵及中央分隔帶斷開處，在其上游或凹曲線最低處及前后5.0米處增設橫向排水管，中央分隔帶回填土與路面結構交界處鋪設防滲土工布。中分帶縱向盲溝底縱坡一般同路線縱坡，在路線縱坡小于0.25%路段，施工時做鋸齒型調整，在相鄰兩橫向排水管之間適當調整盲溝深度，使縱坡不小于0.25%.

　　橫向排水管間距表

路線縱坡（%）	0.25	0.5	1.0
間距（m）	25	35	50

　　在碎石盲溝底面和側面設置防滲土工布，頂面覆蓋反濾土工布，形成一個閉合“集水井”，使積水能迅速進入縱向軟式透水管。施工中必須保證開挖的邊溝切面順直、完整，杜絕粗糙、松散石盲溝底面和側面設置防滲土工布，頂面覆蓋反濾土工布，形成一個閉合“集水井”，使積水能迅速進入縱向軟式透水管。施工中必須保證開挖的邊溝切面順直、完整，杜絕粗糙、松散，并在土工布上打設“∩”型錨釘，加強土工布與邊溝的咬合力，形成均勻、無破損的防滲面，并防止盲溝積水通過盲溝側面滲透到路基路面。

　　由于分隔帶排水溝位于橋頭、明涵及中央分隔帶斷開處，在其上游處預埋了橫向排水管，人孔采用了防滲措施，基本上防止了中央分隔帶排水不暢引起人孔的積水。

　　（2）路面排水本項目瀝青砼面層采用4cm厚AK-13A型中面層采用6cm厚AC-20Ⅰ型下面層采用6cm厚AC-20Ⅰ型，具有一定的抗滑、平整、高溫抗車轍、低溫抗開裂性能。面層瀝青采用AH-70優(yōu)質改性瀝青，以提高集料與瀝青的粘附性，提高瀝青面層的抗水害能力。路面設置2%橫坡，使路表水通過路面橫坡和邊坡順利排出路基范圍內。

　　（3）邊溝排水

　�、� 邊溝排水設計本段路基邊溝為口寬180cm、底寬60cm、高60cm，邊坡1：1的梯形邊溝。溝壁采用8cm厚砼預制板加固，以匯集和排除路基范圍內或流向路基的少量地表水。

　　②計算理論可采用明渠流的流量計算公式計算梯形邊溝的排水能力：式中：Q—流量；W—斷面面積；C—謝才系數R—水力半徑；i—邊溝底坡度

　　（4）防護排水路基邊坡結合本地區(qū)的實際情況及路基邊坡高度，采用不同的防護措施，對全線進行防護。防護形式有：橋頭滿鋪護坡、浸水護坡、三維固土網墊植草皮、“－”字型護坡等。

　�。�5）橋梁排水

　�、� 橋梁排水設計橋梁泄水孔采用兩側設置橫向泄水管，在橋面鋪裝施工完成后，橋面鋪裝上涂刷FYT—1型防水層，瀝青路面上雨水通過泄水管排出，避免瀝青砼受水浸泡而影響路面使用壽命；

　　② 計算理論橋面排水一般通過鑄鐵泄水管來實現，對于垂直排水管可采用下列公式計算：Q=AV式中：V—泄水管出流速  即

　　四、結束語

　　本段高速公路排水設計綜合考慮了淮河地區(qū)的氣候、水文以及水網密集的特點，形成了三條封閉式排水通道：

　�、瘛⒌叵滤�短些 →塑料排水板→砂墊層→干砌片石→邊溝→自然水系；

　　Ⅱ、中央分隔帶→盲溝→透水管→邊溝→自然水系；

　�、蟆⒙访嫠�→邊坡→邊溝→自然水系。

　　通過上述途徑，將雨水排除到路基以外，并通過排水溝匯入天然水系，杜絕了地表水滲入路面、基層、底基層，能夠避免路基、路面受水破壞。