概述
高速公路排水設(shè)計對于高速公路路基的穩(wěn)定性及路面的使用壽命有著顯著的影響。高速公路排水設(shè)計應(yīng)包含以下兩個方面的內(nèi)容：其一是要考慮如何減少地下水、農(nóng)田排灌水對路基穩(wěn)定性及強(qiáng)度的影響，一般稱之為第一類排水；其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對路基、路面質(zhì)量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結(jié)構(gòu)和使用性能產(chǎn)生的損害，這稱為第二類排水。
路基路面排水
一、第一類排水設(shè)計通常采用適當(dāng)提高路基最小填土高度或在路基底部設(shè)置隔水墊層等辦法。施工期間一般都考慮在施工前開挖臨時排水邊溝，排除施工期地表水并降低地下水，同時在路基底部摻加低劑量石灰處理，設(shè)置40cm 厚的穩(wěn)定層等。采用這一系列措施可起到事半功倍的效果。邊溝是排水的一種重要方式,所以邊溝的設(shè)計更為重要。
（1）一般路段的路基邊溝設(shè)計原則：以填筑式邊溝為主，盡量減少路基邊溝積水現(xiàn)象的發(fā)生。
這主要是吸取已建成的高速公路中的教訓(xùn)：部分路段在汛期內(nèi)路基水不能及時排除。地方群眾干擾路基水排入灌溉涵洞內(nèi)。
（2）路基邊溝縱坡的要求：根據(jù)交通部部頒《公路路基排水設(shè)計規(guī)范》要求，采用漿砌片石修筑的邊溝為滿足排水需要，邊溝縱坡應(yīng)不小于0.12％，由于大營段位于丘陵崗區(qū)和沖積平原區(qū)，原地形既有較大起伏又有部分平坦地段，本著既要解決路基排水問題，又要經(jīng)濟(jì)合理的原則，確定路基排水邊溝溝底縱坡一般情況下不小于0.15％。
（3）對于邊溝水進(jìn)入涵洞及跨越通道等情況的處理：沿線設(shè)置的涵洞有排涵、灌涵和灌排兩用涵。對于需排入排涵的邊溝，其邊溝底標(biāo)高不低于涵洞中心的標(biāo)高；需排入灌涵的邊溝，其溝底標(biāo)高不低于涵頂標(biāo)高；而對于灌排兩用的涵洞應(yīng)按灌涵要求設(shè)置，特殊情況時可適當(dāng)降低。為防止沖刷涵洞，原則上采用邊溝急流槽連接邊溝和涵洞洞口。一般情況下邊溝盡量少穿越通道，當(dāng)排水需通過通道排入涵洞時，應(yīng)優(yōu)先采用邊溝蓋板涵，特殊情況下可采用邊溝倒虹吸穿越通道。
（4）對邊溝標(biāo)高及縱坡方向的問題：根據(jù)路線縱斷面和沿線自然地形情況綜合確定，通常以沿線自然地形為主確定排水方向。邊溝底標(biāo)高控制應(yīng)以該段路肩邊緣最低點標(biāo)高以下大于1.7m 為宜，原因是考慮到路線中央分隔帶橫向排水管不能因邊溝積水而引起倒灌。對于個別特殊路段不能滿足1.7m 要求的，可放寬至1.4～1.5m，若另一側(cè)邊溝較低時應(yīng)優(yōu)先采用單側(cè)布設(shè)橫向排水管。
（5）對于挖方段邊溝：考慮到中央分隔帶橫向排水管排水要求，邊溝底標(biāo)高不低于路肩標(biāo)高1.2m，同時要求邊溝縱坡不小于0.5％。施工期要求各施工單位必須首先在挖方段邊坡頂開挖截水溝以防止路基外側(cè)水進(jìn)入路基，并且應(yīng)做好挖方段本身臨時排水溝的設(shè)置工作。
二、第二類排水設(shè)計一般包括：路面表面排水、超高段路面表面層排水、路面邊緣排水、中央分隔帶排水及和縱橫向盲溝排水等方面,以下結(jié)合沈大路排水做以介紹。
（一）路面表面排水
主線填方段及匝道路面采用集中排水，路面水通過邊坡泄水槽排入邊溝，主線泄水槽間距20 米，匝道泄水槽間距28 米，泄水槽凈寬80cm,槽身采用漿砌片石砌筑，進(jìn)水口花崗巖條石和花崗巖板拼接而成；主線挖方以及設(shè)置路間墻的路段采用散排水，土路肩設(shè)置平原石，頂面采用漿砌塊石砌筑，路面水通過土路肩直接流入邊溝。在設(shè)有泄水槽的位置，土質(zhì)排水溝在一定長度范圍內(nèi)采用漿砌片石進(jìn)行砌護(hù)。
（二）路面邊緣排水
主線填方兩側(cè)土路肩在與緣石下出水口的對應(yīng)位置設(shè)置砂礫盲溝以利于路面結(jié)構(gòu)層中的水排出到路基之外。
（三）超高段路面表面層排水
超高段表面層排水采用在中央分隔帶邊部每隔4m 設(shè)置小集水井的集中排水形式，小井之間采用預(yù)制的水泥混凝土暗管連接。縱向每隔一定距離在分隔帶內(nèi)設(shè)置大集水井，超高內(nèi)側(cè)的路面水通過暗管匯集到大集水井中，再由埋在路基下的橫向排水管排到低側(cè)的挖方邊溝或填方邊坡泄水槽中，根據(jù)具體的橫截面，如果向低側(cè)排水有困難，則在高側(cè)增設(shè)凈寬50cm 的泄水槽，將橫向排水管的水排除。當(dāng)兩側(cè)排水都有困難時，橫向排水管可伸入到路基排水溝中。集水井采用混凝土現(xiàn)澆，縱向暗管、橫向排水管采用水泥混凝土預(yù)制后進(jìn)行搭接，其中集水井及橫向排水管均采用50 號高強(qiáng)抗凍抗鹽腐蝕混凝土。
（四）中央分隔帶排水
高速公路中央分隔帶排水設(shè)計主要為排除中央分隔帶內(nèi)積水，可分為施工期間
和道路營運(yùn)期下滲水的排除。
施工期間排水量取決于最大瞬時降雨量及中央分隔帶的匯水面積。一般情況下，由于高速公路中央分隔帶內(nèi)設(shè)置有通訊、監(jiān)控用管線的人手孔，因此，中央分隔帶排水長度應(yīng)為兩個人手孔之間的間距，一般路段的最大間距為180m。
沈大高速公路大營歷年年平均降雨量在635-950mm 左右，根據(jù)本次設(shè)計中央
分隔帶寬為3m，計算出中央分隔帶施工期需要的最大排水能力為：
由以往高速公路設(shè)計經(jīng)驗可知，高速公路橫向排水管長為15m 左右，橫向排水管坡度為2％，采用以上公式計算出施工期最大瞬時降雨量時所需要的橫向排水管管徑為255mm。如果按有關(guān)排水設(shè)計規(guī)范要求50m 設(shè)置一道橫向排水管，即排水長度縮短為50m，則需要的橫向排水管管徑為75mm。
但在實際施工過程中存在許多問題，如中央分隔帶是在基層施工后進(jìn)行開挖施工的，開挖的邊溝表面粗糙，瀝青不易粘結(jié)牢固，不能形成均勻、無破損的防滲層。土工布因有接縫，不能形成整體而達(dá)到完全不透水的程度。因此，當(dāng)盲溝積水時側(cè)面仍將無法阻止水滲入路基。
由于施工質(zhì)量不易控制，造成橫向排水管標(biāo)高誤差或產(chǎn)生淤塞，從而使上游橫向排水管排水不暢，大量的水流向最低處，而最低處的橫向排水管由于設(shè)計時
包裹無紡?fù)凉げ蓟虍a(chǎn)生淤塞，使排水能力嚴(yán)重不足，從而導(dǎo)致下游中央分隔帶積水嚴(yán)重，有的下雨后幾天中央分隔帶仍有積水，使路基長時間浸泡，影響了路基、路面的強(qiáng)度。
由于通訊、監(jiān)控管線人手孔的設(shè)置阻斷了中央分隔帶排水，造成中央分隔帶積水或積水滲入人手孔。為了解決這些問題，采用以下辦法處理：對于設(shè)計底坡小于0.3％的，采用鋸齒形縱向矩形碎石盲溝，并于盲溝底部設(shè)置軟式透水管和每隔30～50m 設(shè)置集水槽匯集中央分隔帶雨水或滲水；根據(jù)以上計算，中央分隔帶每隔30～50m 設(shè)置一道橫向排水管，將盲溝中的水排出路基以外；在中央分隔帶內(nèi)設(shè)置2cm 厚水泥砂漿層、瀝青防滲層及土工布防滲層，防止中央分隔帶中水從側(cè)面向路基滲透。
沈大路大營段填方段的中央分隔帶內(nèi)設(shè)軟式透水管和防水土工布，并每隔一定距離設(shè)置集水坑，用以匯集從中央分隔帶滲入的水，并通過橫向塑料排水管排出路基邊坡、邊坡泄水槽或排入路基邊溝中，施工時，應(yīng)先將中央分隔帶內(nèi)的填土按著設(shè)計進(jìn)行開挖，然后埋放軟式透水管。挖方路段的中央分隔帶排水與路基頂面的縱向盲溝相結(jié)合考慮。
路面滲水的排水設(shè)計
沿路面邊緣設(shè)置由透水性填料集水溝、橫向出水管和過濾織物（土工布）組
成的路面邊緣排水系統(tǒng)。
通過設(shè)置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。由于通過瀝青面層下滲的水量有限，考慮到排水路徑的限制，因此，設(shè)計中采用每10m 左右設(shè)置一道ф5cm 橫向排水管以確保路面下滲水的排除。