路基工程教材——第4章 路基排水和防护.docVIP

第四章路基排水和防护

路基排水

路基排水的目的就是把路基工作区内的填料含水量降低到一定的范围内。填料含水量过大，会引起强度降低，边坡坍塌，路基下沉或滑动，影响线路的使用功能。

一．路基地面排水

地面水渗入路基土体，会降低土的抗剪强度；地面水的流动会造成路基边坡面冲刷和坡脚冲刷；地面水渗入含易溶盐的土(如黄土)中会产生溶蚀作用形成陷穴；在气温下降时，地面水也常成为寒冷地区产生冻害的一个重要因素。凡此种种都说明了地面水对路基稳定性的严重危害。此外，地面水还给施工及运营造成许多困难和危害。

（一）排除路基地面水的主要设备

排除路基地面水的设施备有：排水沟、侧沟、截水沟(天沟)、跌水、急流槽和缓流井等，如图4-1所示。

二、路基地下水的降低与排除设备

(一)地下水对路基稳定性的危害

在路基中，地下水对路基稳定性的危害是指在路基设计和施工中，由于地下水存在的形式和数量可使工程设计与施工产生一定的困难，因而应采取措施，使地下水存在的形式或数量改变，以确保路基的稳固和工程的实施。同样，对已修建成的路基，地下水的变化如可造成路基稳定性下降，也应采取必要的措施，将其变化调节到允许的限度内。

(二)路基地下水降低与排除的主要设备

常用的降低和排除地下水的设备主要有：

(1)明沟及排水槽

明沟是兼排地面水及地下水的排水设备。

(2)渗水暗沟

渗水暗沟可分为有管渗沟和无管渗沟两种。

②无砂混凝土渗沟

无砂混凝土渗沟是用无砂混凝土壁板、钢筋混凝土横撑、钢筋混凝土盖板和普通混凝土基础等组成。无砂混凝土是由水泥、粗集料(砾石或角砾)及水拌制而成。用无砂混凝土制作的各种圬工体具有透水孔隙，在排水渗沟中用无砂混凝土作沟壁，以代替施工困难的反滤层和渗孔设备，具有透水性能和过渡能力好，施工简便及节省材料等优点。无砂混凝土具有一定的强度，可以省去渗沟内部的填充料。

③边坡渗沟

边坡渗沟用于疏干潮湿的边坡和引排边坡局部出露的上层滞水或泉水，并起支撑边坡的作用。

④支撑渗沟

支撑渗沟主要起支撑作用，兼起排除地下水和疏干土壤中水的作用。

(3)渗水隧洞

渗水隧洞又称泄水隧洞。它用于截排或引排埋藏较深的地下水，或与立式渗井(渗管)群配合使用，以排除具有多层含水层的复杂地层中的地下水。

(4)平孔排水

平孔排水或称水平钻孔排水，是用平卧钻机，向滑体含水层打倾斜角不大的平孔，然后在钻孔内插入带孔的钢管或塑料管，用以排除地下水而疏干土体。立面上可布置成一层或多层。单层平孔布置如图4-12所示。

(5)集水渗井

路基防护

由岩土修筑成的路基，大面积的暴露于自然中，长期受各种自然因素(如雨、雪、日晒、冲刷等)的强烈作用，在这种不利的水、温条件下，岩土的物理力学性质常发生较大变化。路基浸水后含水量增大，强度降低；饱和后的土的强度将急剧下降，岩性差的岩体，在水、温变化条件下，会加剧其风化过程，路基表面在温差作用下形成胀缩循环，在湿差作用下形成干湿循环，也可导致强度的衰减和剥蚀；雨水冲刷和地下水浸入，使路基浸水和表层失稳，易造成和加剧路基的水毁病害；在近旁河流的冲击、淘刷和侵蚀作用下，也会损坏路基。因此，路基的防护就显得非常重要。路基防护是保证路基强度和稳定性的重要措施之一，其防护的重点是路基边坡，必要时也包括路肩表面，以及同路基稳定有直接关系的近旁河流与山坡。

路基防护分坡面防护和冲刷防护两种。

一、路基坡面防护

坡面防护应根据路基边坡的土质、岩性、水文地质条件、边坡坡度与高度等，选用适宜的防护措施。路基边坡坡面防护工程常用类型及适用条件如表4-1所示。

（一）植物防护

边坡植物防护是指人工培植边坡植被，使植物的根系产生加固边坡表层土的作用，同时利用植物的枝叶保护坡面，防止或减少降水尤其是暴雨对边坡的冲刷以保护边坡。植物防护又可以改善环境。

植物防护的方法主要有种草、铺草皮和种植灌木几种措施。

(二)坡面的补强及加固

易风化的岩质边坡坡面常常发生风化剥落和坡面水流的侵蚀。为防止山区易风化岩质边坡产生变形，危及线路和运营的安全，可采用坡面的补强及加固措施。补强及加固措施包括抹面、喷浆、勾缝和灌浆。

（三）砌石护坡

砌石护坡适用于边坡坡度缓于1:1的各类土质及岩质边坡。当坡面受地表水流冲蚀产生冲沟，表层溜塌或剥落时，均可采用砌石防护。

砌石防护有干砌片石护坡和浆砌片石护坡。

1．干砌片石护坡

2．浆砌片石护坡

3．浆砌片石骨架护坡或混凝土骨架护坡

4．浆砌片石护墙

二、路基冲刷防护

(一)路基冲刷防护的重要性及类型

河流在其演变过程中产生对河床及沿岸的冲刷作用。

(二)常用路基冲刷防护措施

按冲刷防护应用范围分，路基冲刷防护可分为直接防护和间接