路基排水与直接、间接防护措施

1路基排水水与直接接、间接接防护措措施道路与铁铁道工程程教研室室2019.9.12路基排水水与防护护第一节路路基基排水路基地面面排水路基地下下水的降降低与排排除设备备第二节路路基基防护路基坡面面防护路基冲刷刷防护第三节路路基边坡坡坡面绿色防防护技术铁路路基边边坡坡面绿绿色防护技技术现状土质路基边边坡坡面绿绿色防护设设计3第一节路路基排水水水的破坏性性地表水渗入入路基土体体会降低土土的抗剪强强度；地下水的存存在和活动动往往引起起各种路基基病害，是是路基变形形发生和发发展的基本本原因；；在低路堤条条件下，由由于毛细作作用，水分分可能升入入路堤内，，使填料强强度下降；；水还是产生生溶蚀和冻冻害的主要要原因之一一；4排水设计原原则安全性：首先保证路路基稳定，，行车安全全；系统性:排水设备应应与桥涵、、隧、站等等排水设备备衔接配合合；经济性：排水沟渠应应在地形地地质较好的的地区范围围内通过；；应尽可能引引接至天然然河沟减少少桥涵工程程；应贯彻因地地制宜、就就地取材的的原则，以以减少造价价；环保性：邻邻里友好性性少占农田，，与水利规规划和土地地使用规划划等相配合合。不应直接使使水流入农农田，损害害农业生产产。5路基地面排排水(1)排水沟：用以排除路路堤范围内内的地面水水。当地面面较平坦时时，设于路路堤两侧，，当地面较较陡时，应应设于迎水水一侧。当当有取土坑坑时，可用用取土坑代代替排水沟沟。排水沟沟应设置在在路堤天然然护道以外外。6路基地面排排水(2)侧沟在路堑地段段用以排除除路基面和和路堑边坡坡坡面的地地面水，设设于路基基面两侧或或一侧(半路堑)。(3)天沟用于排除山山坡迎水方方向流向路路堑的地面面水。7一、路基地地面排水(1)排水沟、(2)侧沟、(3)天沟、边坡坡中部平台台截水沟都都是纵向向排水设备备；要因地制宜宜，纵坡合合理，配合合得当。横向排水坡坡度一般不不易小于4%（路拱的高高度就是按按此横坡确确定的），，以便迅速速排走降水水。纵坡不易小小于2‰，但不易大大于8‰以免沟底被被冲刷。形状、尺寸寸、是否衬衬砌。8路基地面排排水(4)跌水：主槽底部呈呈台阶状的的急流槽，，其构造造可有单级级和多级两两类，每每级高差为为0.2-2.0m，利用台台阶跌水消消能。一般般应作铺砌砌防护。9路基地面排排水(5)缓流井沟底纵坡较较陡的水沟沟，可设设计成两段段较缓坡的的水沟用缓缓流井连接接起来。两两段水沟的的落水高差差最大可达达15m。10路基地面排排水(6)急流槽用片石、混混凝土材料料筑成的衔衔接两段高高程较大的的排水设施施。主槽纵纵坡大，水水流急，出出口设有消消力池、消消能槛等消消能装置，，沟底纵坡坡可达1:2。设在路堑堑边坡上的的急流槽又又称吊沟。。11路基地面排排水(4)跌水、(5)缓流井、(6)急流槽可作作纵向排水水用，也可可用于横向向排水。水的落差较较大，注意意防冲刷。。12路基地下水水的降低与与排除设备备(1)明沟及排水水槽明沟是兼排排地面水及及地下水的的排水设备备。沟底一般应应挖至不透透水层若不透水层层太深，沟沟底置于透透水层内，，则沟底及及水沟边坡坡应用不透透水材料作作护层，以以免沟中水水渗入土中中。1314路基地下水水的降低与与排除设备备排水槽也是是一种兼排排地面水和和地下水的的设备排水槽侧壁壁有渗水孔孔，侧壁壁外最好填填一层粗砂砂、细砾石石或炉渣组组成的反滤滤层。渗水水孔在槽壁壁的上部，，槽内水面面以下的槽槽壁是不透透水的，以以免水反渗渗入土中。。1516路基地下水水的降低与与排除设备备（2）渗水暗沟沟渗水暗沟又又称盲沟，，是一种地地下排水设设备，用于于拦截、排排除较深含含水层内的的地下水，，疏干滑体体中的水或或降低地下下水位，通通常采用明明挖法施工工。分为有管渗渗沟和无管管渗沟两种种。埋设预预制管节而而成的渗沟沟称为有管管渗沟；就就地砌筑的的矩形断面面渗沟称为为无管渗沟沟。按作用和位位置分为：：截水和引引水渗沟，，无砂混凝凝土渗沟，，边坡渗沟沟，支撑渗渗沟。1617有管渗沟有管渗沟的的渗水管是是管壁带有有渗水孔的的陶管或混混凝土管。。a）渗水管b）有管渗沟沟出口有管渗沟示示意图（单单位：mm）1718路基地下水水的降低与与排除设备备（2）渗水暗沟沟①截水和引引水渗沟按其深度分分为浅埋渗渗沟和深埋埋渗沟，浅浅埋渗沟深深度一般为为2-6m，深埋渗沟沟的深度一一般大于6m。1819（2）渗水暗沟沟截水渗沟1920（2）渗水暗沟沟②无砂混凝土土渗沟无砂混凝土土用水泥、、粗集料(砾石或角砾砾)及水拌制而而成。具有透水孔孔隙。代替施工困困难的反滤滤层和渗孔孔设备，具具有透水性性能和过渡渡能力好，，施工简便便及节省材材料等优点点。具有一定的的强度，可可以省去渗渗沟内部的的填充料。。2021无砂混凝土土渗沟图2122（2）渗水暗沟沟③边坡渗沟拱形边坡渗渗沟树枝形边坡坡渗沟2223（2）渗水暗沟沟③边坡渗沟拱形边坡渗渗沟树枝形边坡坡渗沟2324（2）渗水暗沟沟③边坡渗沟纵纵断面2425（2）渗水暗沟沟④支撑渗沟支撑渗沟主主要起支撑撑作用，兼兼起排除地地下水和疏疏干土壤中中水的作用用。支撑渗渗沟通常采采用成组的的条带形布布置，断面面采用矩形形2526(3)渗水隧洞27(3)渗水隧洞28(4)平孔排水2829(4)平孔排水为排除路基基土体或滑滑坡体中的的地下水，，可使用仰仰斜度为10°～15°的排水平孔孔。依据水水文地质条条件，平孔孔可平行排排列或扇形形排列布置置平行排列平平孔扇扇形排排列平孔30(4)平孔排水30根据需要可可布置一层层或多层，，但平孔的的位置必须须埋于地下下低水位以以下，尽量量扩大疏干干范围。由由于平孔施施工简单，，收效显著著，为国外外广泛采用用。我国在在整治滑坡坡中，采用用平孔排除除地下水也也取得良好好效果。多层平孔31(5)集水渗井(5)集水渗井3132水沟的冲刷刷防护和防防淤、防渗渗当水沟的天天然土层不不足以抵御御流速的冲冲刷时，需需对水沟采采取加固措措施水沟的渗漏漏对于某些些地质不良良地区路基基的稳固是是一种有害害因素，所所以必须防防止防渗的方法法：表层夯夯拍，三合合土、四合合土捶面，，浆砌片石石护面及用用混凝土水水槽等，对对于采用卵卵石护面或或干砌片石石护面的水水沟，也可可在其底层层用粘土夯夯铺一层厚厚0.2～0.3m的土层为了防止浆浆砌片石及及混凝土水水槽预留的的伸缩缝渗渗水，应用用沥青麻筋筋嵌塞缝隙隙33水沟加固类类型34天然材料护护面35拼装式混凝凝土板护面面36第二节路路基防护护坡面防护边坡、路肩肩的稳定冲刷防护边坡坡脚受受水流冲刷刷3637一、坡面防防护坡面防护防坡面雨水水冲刷，流流失、垮塌塌；防风化、剥剥落：防风防砂：：3738坡面防护1.植物防护边坡植物防防护是指人人工培植边边坡植被，，使植物的的根系产生生加固边坡坡表层士的的作用，同同时利用植植物的枝叶叶保护坡面面，防止或或减少降水水尤其是暴暴雨对边坡坡的冲刷以以保护边坡坡。植物防防护又可以以改善环境境。植物防护的的方法种草铺铺草皮种种植灌木木3839（1）边坡坡种草草：草种、、土土质、、肥肥料播撒、、沟播播、点点播。。3940（2）铺草草皮成活速速度更更快，，抗冲冲蚀能能力更更强，，成本本高。。可满铺铺，也也可与与方格格骨架架护坡坡结合合使用用。404141平铺草草皮、、平平铺叠叠置草草皮、、方格格式草草皮等等平铺草草皮平铺叠叠置草草皮4242平铺草草皮、、平平铺叠叠置草草皮、、方格格式草草皮等等方格式式草皮皮卵（片片）石石方格格草皮皮43（3）种植植灌木木树坡面防防护也也可植植树，，一般般是草草、树树间植植，采采用根根系发发达、、枝叶叶茂盛盛、能能迅速速生长长的矮矮灌木木，如如一年年成活活的紫紫穗槐槐；二二年成成活的的夹竹竹桃等等紫穗槐槐在西西北半半干旱旱、高高寒地地区整整治路路基坡坡面溜溜坍曾曾获突突出效效果4344适用条件注意事项种草或喷植草土质边坡，坡度缓于I:1.25当边坡较高时，可用士工网、土工网垫与种草结合防护铺草皮土质和强风化、全风化的岩石边坡。坡度不陡于1:1草皮可为天然草皮，亦可为人工培植的土工网萃皮种植灌木土质和全风化的岩石边坡。坡度不陡于I:1.5树种应为根系发达、枝叶茂盛、适合当地迅速生长的低矮灌木44452.坡面的的补强强及加加固包括抹抹面、、喷浆浆、勾勾缝和和灌浆浆。抹面适于易易风化化的秸秸土岩岩类，，抹面材材料可可因地地制宜宜，采采用用具有有一定定强度度且具具有良良好防防水性性的三三合土土或其其他材材料。。454646474748喷护、、挂网网喷护护48493.砌石护护坡(1)干砌片片石护护坡(2)浆砌片片石护护坡(3)浆砌片片石骨骨架护护坡或或混凝凝土骨骨架护护坡(4)浆砌片片石护护墙4950505151525253边坡防防护工工程实实例5354钢筋混混凝土土框架架护坡坡55土工网网垫56铺设土土工网网垫57土工网网垫草草坪坪护坡坡58土工网网垫植植草护护坡59土工网网垫结结合草草坪60路堑边边坡铺铺设设土工工网6162636465666768应用土工格室进行边坡防护，提高坡面强度、防止水流冲蚀69二、路路基冲冲刷防防护冲刷防防护的的原因因：沿河的的铁路路路基基，受受河流流变迁迁及冲冲刷的的威胁胁尤其到到了每每年的的洪水水涨水水季节节，水水流对对路基基的冲冲刷乃乃至冲冲毁，，常给给行车车安全全造成成巨大大的威威胁和和灾害害故必须须以有有效的的措施施防止止河岸岸与路路堤边边坡被被冲刷刷，确确保路路基安安全稳稳定701.冲刷防防护的的类型型直接防防护直接防防护中中，除除植物物防护护（主主要指指植树树）与与砌石石防护护外，，对于于较大大流速速和浸浸水部部分来来说，，还有有抛石石、石石笼、、柔性性板与与抗滑滑桩等等间接防防护主要指指导治治和改改河7071防护类型结构形式适用条件注意事项容许流速(m/s)水文、地形条件植物防护铺草皮1.2～1.8水流方向与线路近乎平行,不受各种洪水主流的冲刷的季节性浸水路堤边坡防护有浅滩地段的河岸冲刷防护种植防水林挂柳干砌片石护坡单层干砌厚一般

0.25-0.5m双层干砌厚上层0.25-0.35m,

下层0.25m2～4水流方向较平顺的河岸滩地边缘;不受主流冲刷的路堤边坡应设置垫层浆砌护坡片石厚0.3-0.6m混凝土0.08-0.2m4～8主流冲刷及波浪作用强烈处的路堤边坡有冻胀变形的边坡上应设垫层7172防护类型结构形式适用条件注意事项容许流速(m/s)水文、地形条件抛石石块尺寸根据流速和波浪大小计算,一般0.3～0.5m3水流方向较平顺,无严重局部冲刷地段抛石厚度不应小于石块尺寸之两倍石笼镀锌铁丝、竹编笼箱或土工格栅笼箱5-6受洪水冲刷但无滚石的地段和大石料缺少的地区大型砌块2m×2m×2m3m×3m×2m5-8受主流冲刷严重的河段常与脚墙配合使用浸水挡土墙5～8峡谷急流地段,水流冲刷严重地段7273直接防防护1：铺草草皮砖砖台阶式式叠砌砌竖立式式叠砌砌74直接防防护2：抛石石护坡坡新建路路基坡坡脚抛抛石防防护示示意图图反滤垫垫层亦亦可使使用无无纺土土工织织物不设垫垫层设置垫垫层75不设垫垫层设置垫垫层既有线线路基基坡脚脚抛石石防护护示意意图反滤垫垫层亦亦可使使用无无纺土土工织织物直接防防护2：抛石石护坡坡76干砌片片石护护坡示示意图图直接防防护3：片石石护坡坡77直接防防护3：片石石护坡坡基础脚脚墙埋埋设在在冲刷刷深度度线以以下78混凝土土板护护坡示示意图图直接防防护4：混凝凝土板板护坡坡柔性混混凝土土块板板防护护基础础79柔性混混凝土土块板板防护护布置置及构构造图图柔性混混凝土土块防防护具具有柔柔性，，可保保护坡坡脚防防止被被淘刷刷80直接防防护5：石笼笼护坡坡钢丝笼笼，土土工网网；较好的的强度度与柔柔性；；材料不不耐久久性，，使用用年限限不长长。可用垒垒码或或平铺铺于818283间接防防护措措施:采用导导流或或阻流流的方方法，，改变变水流流性质质：流向：：迫使使主流流流向向偏离离被防防护的的路段段；流速：：减小小流速速，缓缓和水水流对对路基基的作作用；；冲刷和和淤积积：改改变河河槽中中冲刷刷和淤淤积的的部位位改变河河道等等改移河河道：：改移河河道应应因势势利导导慎重重从事事导流建建筑物