第二章路基排水及防护加固汇总

陇海铁路路基被"掏空"
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为了保证路基经常处于干燥,坚固和稳 定的状态,路基必须具有良好的排水系统,能 迅速排泄最大降雨量时的地面百度文库,并能排除 影响路基稳定的地下水,或截流降低地下水 位。
一、排除地面水的设备
▪ 排除地面水的设备有: 排水沟、侧沟、天沟、吊沟、跌水等。无论 采用何种方法,均需将路基范围内所有地面 水,尽可能循最短的通路顺畅地排至路基范 围以外,防止其漫流或停积。 排水沟、侧沟、天沟已在路基构造中讲过。
地下水的危害：
▪ 地下水浸入路基部分土体,使其强度降低,在 列车动载及其它外力的作用下,使路基发生 变形。
▪ 地下水浸泡路基基床, 也能引起翻浆冒泥、 冻胀等不良后果。
▪ 路基边坡在地下水浸蚀下,能引起地表上的 滑动,溜坍等边坡变形。
黑龙江鹤岗铁路路基被冲垮致货车脱轨
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▪ 无管渗水暗沟是用 粗砂、卵石、碎石 或炉渣等渗水材料 充填而成。
▪ 一般多设在流量不 大,渗沟不长, 无需 检查井处。其纵向 坡度通常不小于 10‰,一般为50‰,如 图2—9。
图2— 9 无管渗水暗沟
▪ 有管渗水暗 沟有石砌排 水孔(图2— 10)和陶土 管、混凝土 管和石棉水 泥管等数种 (图2—11 及 图2—12)。
(五)渗井与渗管
▪ 渗井(图2—14)与渗管(图 2—15)都是立式排水设 备,半上层渗水层的水通 过渗井或渗管泄入到下 层透水层或隧洞中去,渗 井断面可用1 m ×1.5 m 矩形或直径为1～1.5 m 圆形;渗管的直径一般不 小于0.25 m ,在中间设置 的为不小于0.25 m ,在中 间设置的为不小于5 c m 的圆形滤管。它们的缺 点是产生沉淀物后,会逐 渐失去渗水能力。
图2 —11 有管渗水暗沟
(四)渗水隧洞
▪ 渗水隧洞用来截排 或引排深层地下水, 隧洞的施工方法, 大 致与正式隧道相似, 隧洞应埋入稳定地 层,顶部设在滑动面 下,拱顶与边墙设渗 水孔(图2—13),为便 于检查维修,每隔 120 m 左右或平面 转折处及纵坡变换 处也需设置检查井。
图2— 13 隧洞衬砌断面
▪ 排水槽的深度大于1 m 时,宜采用斜墙式。
图 2— 5浆砌片石砌筑槽断面
▪ 明沟与排水槽壁均设泄水孔以排除地下水。
▪ 为了不使排水时,由于地下水的流动,使含水地层的 土流失,造成泄水孔的淤塞,以及沟壁被冲空而引起 的沉陷,在壁后应设反滤层。
▪ 当前采用的反滤层材料有两种,一种是用粗砂、砾 石或小卵石。按设计的规定的标准,将不同粒径的 砂、石分成2～3 层,每层厚度不小于10～15 c m , 组成反滤层。另一种是用无砂混凝土预制板作为 反滤层。
第二章 路基排水及防护加固
第一节 路基排水工程
水的作用是造成路基病害主要因素。 地面水的危害： ▪ 地面水在路基面上滞流会导致翻浆冒泥; ▪ 在路基面边坡上流动会造成冲刷; ▪ 在寒冷的地区,土质路基被水浸湿,冬天会成
为冻害,路基面隆起,到春融又造成路基翻浆 冒泥。 ▪ 地面水渗入地下,补充地下水的水源,并会对 某些含易溶盐的土溶蚀而产生陷穴。
图2 —6 边坡渗沟
(三)渗水暗沟
▪ 当线路附近有破 坏路基稳定的地 下水时,可修筑渗 水暗沟来截排地 下水,降低地下水 位及疏干附近土 体。
▪ 渗水暗沟从构造 上可分为有管渗 水暗沟和无管渗 水暗沟两种。常 用的为有管渗水 暗沟。
图2 — 7 用渗沟拦截路堑边坡流向路堑中心的地下水
图2— 8 用作降低地下水位的渗水暗沟
▪ 适用于流量 较大,流程较 远的地段。
图2— 10 石砌排水孔渗水暗沟
图 2— 12
▪ 渗水暗沟的作用是截水和排水,截水部分的水管上 应有眼孔,排水部分的水管上没有眼孔,暗沟的纵坡 应大于5‰,使管内流速不致太低,以免淤塞。
▪ 为了检查渗沟的情况,并便于定期清理,每隔30 m 或在渗水暗沟方向的转折点及纵断面变坡处修筑 检查井。检查井为方形或圆形, 其最小净空为1 m , 检查井底应比水管底低0. 3～0.4 m , 检查井内应 设检查梯以便检查及清理,井口应设井盖。
图2— 1 跌水示意图
跌水
跌水瀑布
(二)急流槽(吊沟)
▪ 急流槽是具有很陡纵坡的水槽(如图2—2、图2— 3),修筑在路堑边坡上的叫吊沟,急流槽的沟底坡度 可达1∶2。用片石、混凝土建造,其作用与跌水相 同。其特点是水流不离槽底。
图2 —2 路堑吊沟
图2 —3 连接路堑侧沟的吊沟
急流槽
二、排除地下水的设备
地下水的排除应根据地下水的类型、 含水层埋藏深度、地层的渗透性等条件,选 用适当的排水设备。 ▪ 一般来说,当地下水埋藏浅或无固定含水层 时,可采用明沟、排水槽、渗水暗沟等; ▪ 当地下水埋藏较深或为固定含水层时,可采 用渗水隧洞、渗井、渗管等。
(一)明沟与排水槽
▪ 明沟一般用浆砌片石砌筑成梯形断面,沟深通常在 1～2 m 内,底宽0.4～1.0 m ,沟底埋入不透水层。
(一)跌水
为了避免土壤受冲刷, 一般土质水沟的纵坡都 不陡于8‰。如因地形关系,无法使水沟的平均纵坡 不超过8‰时,则将水沟分段修筑成跌水或吊沟。
跌水是阶梯形的排 水设备(如图2—1),它有单 级和多级两种,视水头差 而定。每级高度不小于 0.2 m ,不大于2.0 m ,水流 以瀑布的形式通过,利用 台阶跌水消能。一般应用 铺砌防护。
(二)边坡渗沟
▪ 边坡渗沟适用于坡度不陡于1∶1 潮湿易坍塌的边 坡,用以引排边坡上的上层滞水或出露的泉水,使边 坡稳定。
▪ 渗沟一般成直条形、树枝(岔)形或拱形布置;如图 2—6。以适应排水范围的大小,渗沟通常采用矩形 断面,宽不小于1.3～1.6 m ,深度根据边坡潮湿带的 厚度而定,渗沟底应埋入稳定的土层。
▪ 每隔10～15 m 设宽2 c m 的伸缩(沉降)缝,缝内填 塞沥青麻筋。
▪ 明沟适用于地下水埋藏很浅或水沟通过稳定地层 进行较深的明挖地方。
图2 —4 浆砌片石明沟
▪ 排水槽是一种宽度为 0.5～1 m ,深为0.5～2 m 的矩形断面的水沟。 常用浆砌片石砌筑,也有 用混凝土或钢筋混凝土 等材料构筑直墙式及斜 墙式两种型式。