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路基排水及防护

大气降水以及与降水有关联的各种自然营力是导致铁路水害、诱发路基病害的最基本、最活跃的因素。为了改善路基行洪条件，提高抗洪能力，保持路基处于坚固、稳定状态，做好路基排水及边坡防护是很有必要的。

一、地面排水

(一)地面排水设备的类型及作用

地面排水设备的类型及作用如表4—5—1所列。

(二)地面排水设备的一般构造要求

(1)天沟、侧沟、排水沟的出水口应引排至路基以外，防止水流冲刷路基坡面，在深长路堑和反坡排水困难的地段，宜增设桥涵建筑，以将侧沟水尽快排出路基以外。

(2)天沟、侧沟、排水沟的横断面应有足够的过水能力。需按流量设计者，其横断面应按1/25洪水频率的流量进行计算，沟顶应高出设计水位0.2m。除需要按流量计算外，横断面一般采用底部宽度0.4m，深度0.6m。干旱少雨地区或岩石路堑中，深度可减至0.4m。各类水沟的纵坡一般不小于2‰，优先选用梯形断面。侧沟靠线路一侧边坡一般采用1∶1，外侧边坡与路堑边坡相同。在砂性土中，两侧边坡均不应陡于1∶1～1∶1.5。

表4—5—1地面排水设备类型

名称

位置

作用说明

附注

侧沟

在路堑及零点路基的两侧

排除路基面及路堑边坡坡面的水流

排水沟

在平地路堤两侧或斜坡路堤上侧

排除地表及路基坡面的水流（一般也可以利用取土坑排水）

天沟

在路堑顶外一定距离，视需要设置一道或几道

用于截住山坡坡面流向路堑的水流，防止冲刷或破坏路堑边坡

截水沟

在台阶型路堑边坡的平台上，或在上述部位以外的区域必须截除地表水者

截住部分路堑坡面或截住部分地表水

急流槽（包括吊沟）

设置于需要排水的高差较大和距离较短或坡度陡峻的地段，多设于通往桥涵建筑物或堑顶在特殊情况下引至侧沟的水沟

除用于陡峻地面排水外，还用于为加大水流出口处的水流速度的地方

沟底坡度很大，水流很急，但水流不离沟底

跌水

设置于需要排水的高差较大和距离较短或坡度陡峻的地段，多设于通往桥涵建筑物或堑顶在特殊情况下引至侧沟的水沟

用于陡峻地区排水

沟底是台阶形，单级或多级，水流以瀑布形式通过

排水槽

一般设置在较平缓地段，沟的深度较大

用于地层不稳定或场地受限制地段的水沟或兼起排除成层地下水或降低地下水位的水沟

(3)下列情况下的水沟，应采取防止冲刷或渗漏的加固措施：

①位于松软土层影响路基稳定的地段；

②纵坡大于8‰，流速较大及水流转弯处，可能引起冲刷地段；

③路堑内易产生基床病害地段的侧沟；

④湿陷性黄土路堑的侧沟、天沟、边坡平台截水沟；

⑤水田地区路堤高度小于0.5m地段的排水沟；

⑥有集中水流汇进天沟、排水沟的地段。

(三)地面排水沟加固类型

一般地面排水沟的常用加固类型及其使用条件见表4—5—2。

(四)防止地表水渗入土内的措施

大气降水与地表径流汇水入渗路基本体及其傍侧山体，逐渐浸湿，软化边坡岩土，降低边坡及结构面的强度，影响其稳定性，甚至对行车安全造成危害。为防止地表水渗入土内，可以采取以下措施：

(1)土质坡面因干湿交替或土体变形产生裂缝，宜用黏性不渗水土填塞并捣紧；石质坡面有天然裂隙，和黏性不渗水土或用M4～M7水泥砂浆回填裂缝，表面勾成凸缝或平缝。

(2)坡面土质松软地段，可采用草皮铺植，应在易于长草的季节或湿潮天气铺植；如原坡面不宜生长草皮时，可先铺一层厚约10～20cm易于种植的土壤再种植。

(3)在长而陡的大块地面宜种植成活率高、生长快的乔木，种植后未成活的要补种树苗，已成活的树苗应给予适当的养护。

(4)地面成倾斜面时应采用在纤维材料上铺石块，或在油浸(如沥青)的粗砂层或不等粒径的天然砾石层上铺砌石块来防止地表水入渗。地表倾斜、水流速度为0.6～0.8m/s或更大时，可采用黏土混凝土护层，厚度不小于15cm，铺砌前的试件须经3～7d的晾干,呈胶结状态、无缝屑及散落状况者方可采用。

(五)一般水沟的汇流及水力计算

路基地面排水设备一般情况下流量较小，仅需采用规范中规定的各类水沟的最小断面尺寸，即可满足要求。但在特殊情况下，如路堑上方汇水面积较大，或有其他来源的水流汇入水沟，或排水困难地段等，由于流量较大，必须经过计算来确定其结构尺寸。

(1)地面小径流汇水流量的计算，可参阅本章第一节以及参考《铁路工程设计技术手册·桥渡水文》相关内容。

(2)水力计算：对于断面形状规则和纵坡较缓且二者均无急剧变化的一般水沟，可应用等速流的基本公式，即

v＝C(4—5—1)

Q＝ωv＝ωC(4—5—2)

式中v——水流的平均流速(m/s)；

Q——流量(m3/s)；

ω——水流断面面积(m2)；

Ri——