路基排水防护支挡工程

路基排水、防护、支挡工程一排水工程

地表水渗入路基土体会降低土的抗剪强度地下水的存在和活动往往引起各种路基病害，是路基变形发生和发展的基本原因在低路堤条件下，由于毛细作用，水分可能升入路堤内，使填料强度下降水还是产生溶蚀和冻害的主要原因之一

水是影响路基工程质量的重要因素，就路基病害的规模、范围及成因而言，水往往是决定性的因素之一。1地面排水沿线排水系统

要根据线路的平、纵断面及地质水文条件，确定合理的排水方向和合理的排水设施位置

要确定桥涵、隧道、车站、农田水利排水建筑物的配合和连接方式，避免各行其是、相互脱节的现象

地面排水设备

地面排水设备有排水沟、侧沟、天沟、吊沟（急流槽、跌水）及缓流井等地面排水设备的纵坡不应小于2‰

设计的地面排水设备的断面形状和尺寸应满足排泄设计流量的要求，不产生冲刷和淤积

设计的长度宜短不宜长，以使水流不过于汇集，做到及时疏散、就近分流，同时也不应兼作其他流水的用途

排水沟

排水沟与其他沟渠相接时，力求水流舒顺，因地形限制成直角相交时，可按下图形式处置

沟渠连接示意图

1-排水沟；2-其他沟渠；3-路中线；4-桥涵侧沟

侧沟是路堑地段用以排除路基面和路堑边坡坡面的地表水的水沟，它设于路基面两侧或一侧（半路堑）

在路堑边坡面有冲蚀现象的地段，应设置宽度1~2m的侧沟平台，以免堵塞侧沟；石质路堑开挖侧沟有困难时，可采用挡碴墙以减少开挖量

天沟天沟设于路堑堑顶，用以排除山坡迎水方向流向路堑的地面水。路堑顶部无弃土堆时，天沟内边缘至堑顶距离不宜小于5m。当沟内进行加固防渗时不应小于2m。吊沟、跌水与急流槽

缓流井

用于承接从吊沟汇入侧沟的地表水并削减其能量，保护路基本体不受冲蚀

地下排水在地下水危及路基稳定（包括整体稳定和局部稳定）或严重降低路基强度的情况下，通常根据具体情况采取拦截、旁引、排除含水层的地下水，以及采取隔离的措施进行处理进行地下排水设计前，应进行野外工程地质和水文地质调查、勘探和测试在排除地下水的同时，应采取措施防止地表水下渗而造成对地下水的补给，也不允许将地表水排放入地下水排水设施内

1一般要求明沟和槽沟

明沟和槽沟是兼排地表水和土体中的上层滞水或埋藏很浅的潜水的排水设备

浆砌片石明沟

木结构槽沟渗沟

用于降低地下水位、排除地下水的渗沟又称平式渗沟，包括埋置深度2-6m的浅埋渗沟

按照有无渗水管可分为有管渗沟和无管渗沟同时起支撑边坡作用的渗沟称为边坡渗沟

a）渗水管b）有管渗沟出口

有管渗沟示意图（单位：mm）有管渗沟

有管渗沟的渗水管是管壁带有渗水孔的陶管或混凝土管，如图（a）所示，此图适用于流程较长，流量较大的情况

无管渗沟

利用了碎石的孔隙作为排水通道。适用于地下水流量小、流程短的情况。排水碎石亦可采用无砂混凝土代替。排水碎石周围应设反滤层，对反滤层的要求与有管渗沟相同。采用无纺土工织物作为碎石体的维护并起渗滤作用是目前许多工程中普遍采用的方法边坡渗沟

边坡渗沟用于疏干边坡和排除自边坡出露的上层滞水或泉水，并对边坡起支撑作用。常用的边坡支撑渗沟处理的土质路堑边坡坡度应不陡于，因为受地下水活动影响，边坡土体的稳固性常可受其危害

边坡渗沟主要有拱形和树枝形两类

边坡渗沟正视图

拱形边坡渗沟

树枝形边坡渗沟

边坡渗沟纵断面图

边坡渗沟纵断面图

支撑三渗沟用以三支撑三可能三滑动三的不三稳定三土体三或山三坡，三并排三除滑三动带三附近三活动三的地三下水三，疏三干潮三湿土三体，三根据三不稳三定土三体范三围成三群设三置的三支撑三渗沟三也可三和抗三滑挡三土墙三配合三使用支撑三渗沟三纵断三面图支撑三渗沟通常三使其三轴线三与滑三动方三向基三本平三行，三布置三呈平三行的三条带三状，三支撑三渗沟三的间三距及三断面三宽度三，可三按照三每条三渗沟三所担三负的三下滑三力计三算确三定。三断面三采用三矩形三，宽三度为2～3m，间三距为8～15三m或更三大些支撑三渗沟三的埋三置深三度根三据疏三干地三下水三的深三度确三定。三若用三于整三治可三能的三坍塌三，渗三沟底三应置三于土三体（三或山三体）三滑动三面以三下稳三定土三层或三岩层三内至三少0.三5m。在三须考三虑冻三结要三求时三，沟三底应三置于三冻结三深度三以下三至少0.三4m渗水三隧洞处理三滑坡三及其三他路三基病三害中三的地三下水三时，三当地三下水三埋藏三较深三，如10～20三m以上三时，三深埋三渗沟三的开三挖工三程太三大，三施工三困难三，常三以坑三道形三式排三水，三称为三渗水三隧洞渗水三隧洞三可与三立式三渗井三配合三使用三。单三独使三用时三，只三能排三除隧三洞能三集引三的含三水土三层中三的水三，而三不能三贯穿三整个三或多三个含三水地三层曲墙三式渗三水隧三洞断面三图15三0号混三凝土三拱砖三大样三图排水三平孔为排三除路三基土三体或三滑坡三体中三的地三下水三，可三使用三仰斜三度为10三°～15三°的排三水平三孔。三依据三水文三地质三条件三，平三孔可三平行三排列三或扇三形排三列布三置平行三排列三平孔三扇形三排列三平孔排水三平孔根据三需要三可布三置一三层或三多层三，但三平孔三的位三置必三须埋三于地三下低三水位三以下三，尽三量扩三大疏三干范三围。三由于三平孔三施工三简单三，收三效显三著，三为国三外广三泛采三用。三我国三在整三治滑三坡中三，采三用平三孔排三除地三下水三也取三得良三好效三果。多孔三平层水沟三的冲三刷防三护和三防淤三、防三渗当水三沟的三天然三土层三不足三以抵三御流三速的三冲刷三时，三需对三水沟三采取三加固三措施水沟三的渗三漏对三于某三些地三质不三良地三区路三基的三稳固三是一三种有三害因三素，三所以三必须三防止防渗三的方三法：三表层三夯拍三，三三合土三、四三合土三捶面三，浆三砌片三石护三面及三用混三凝土三水槽三等，三对于三采用三卵石三护面三或干三砌片三石护三面的三水沟三，也三可在三其底三层用三粘土三夯铺三一层三厚0.三2～0.三3m的土三层为了三防止三浆砌三片石三及混三凝土三水槽三预留三的伸三缩缝三渗水三，应三用沥三青麻三筋嵌三塞缝三隙水沟三加固三类型天然三材料三护面拼装三式混三凝土三板护三面边坡三防护三工程路基三改变三了原三地层三的天三然平三衡状三态，三且不三断经三受各三种错三综复三杂的三自然三因素三作用三，可三能会三产生三各种三形态三的破三坏，三因而三需进三行防三护防护三均以三路基三的坡三脚和三坡面三为对三象，三因而三边坡三防护三包括三路基三的坡三面防三护和三坡脚三的冲三刷防三护一三植物三防护植物三防护三是指三人工三培植三边坡三植被三覆盖三表土三以防三止雨三水冲三刷，三并调三节土三壤湿三度以三防止三表土三干裂三及剥三落的三措施三，包三括植三草、三铺草三皮和三种树三，主三要适三用于三较缓三的土三质或三严重三风化三的岩三质边1植草植草三是一三种施三工简三单、三造价三经济三的有三效坡三面防三护方三法，三适用三于草三类生三长的三土质三路堤三和路三堑边三坡，三一般三要求三边坡三坡度三缓于三，容三许地三表水三流速0.三4～0.三6m三/s，坡三高在6.三0m以内三。种三草时三将草三籽加三土拌三和，三均匀三播种三在表三土适三当翻三松的三坡面三上，三必要三时坡三面加三铺5~三10三cm的种三植土三层，三以有三利种三草成三活和三生长植草三防护三边坡三示意三图2铺草三皮其作三用与三植草三相同三，效三果更三好，三且可三用于三较高三较陡三的土三坡上三，亦三可铺三在严三重风三化的三岩层三和成三岩作三用差三的软三岩层三边坡三上雨量三较集三中的三地区三，植三草的三成活三率低三，但三当附三近草三皮来三源容三易，三铺草三皮更三适宜铺草三皮常三用的三有白三茅草三、假三俭草三、绊三根草三等铺草三皮的三方法三包括三平铺三草皮三、平三铺叠三置草三皮、三方格三式草三皮等平铺三草皮平铺三叠置三草皮方格三式草三皮卵（三片）三石方三格草3植树坡面三防护三也可三植树三，一三般是三草、三树间三植，三采用三根系三发达三、枝三叶茂三盛、三能迅三速生三长的三矮灌三木，三如一三年成三活的三紫穗三槐；三二年三成活三的夹三竹桃三等紫穗三槐在三西北三半干三旱、三高寒三地区三整治三路基三坡面三溜坍三曾获三突出三效果二三坡面三补强三及加三固对于三不宜三采用三植物三防护三的岩三质边三坡，三如页三岩等三易风三化岩三边坡三可采三用抹三面、三喷浆三、勾三缝、三灌浆三等方三法防三护，三同时三防止三坡面三水洗三蚀和三风化三剥落5混凝三土薄三板对于三不易三用植三物防三护的三土质三边坡三，可三直接三用厚0.三8～1.三0c三m之混三凝土三薄板三防护三，重三量轻三，节三约坞三土，三也可三工厂三化预三制6土工三布对于三土质三贫瘠三，保三肥、三保水三性差三的土三质边三坡三不三适于三生长三植物三或虽三可生三长植三物，三常因三冻害三引起三坡面三剥落三的边三坡，三则常三用土三工布三覆盖路堑三坡面三覆盖三的防三护路堤三坡面三覆盖三防护三三砌石三护坡对缓三于1:三1的各三种土三质、三土夹三石及三岩质三边坡三，坡三面受三地表三水流三冲蚀三产生三冲沟三、泥三流、三小型三表层三溜坍三，均三可采三用砌三石护三坡防三护1单层三干砌三片石三护坡干砌三护坡三干砌三基础干砌三护坡三浆砌三基础干砌三片石三护坡三（单三位:c三m）2漿砌三片石三护坡肋式三浆砌三片石三护坡三展示三图柱肋漿砌三片石三护坡三（单三位:c三m）3漿砌三片石三骨架三护坡拱形三漿砌三片石三骨架三护坡三（单三位:c三m）4.漿砌三片石三护墙实体三护墙孔窗三式护三墙5.钢筋三混凝三土框三架护三坡钢筋三混凝三土框三架护三坡应用土工格室进行边坡防护，提高坡面强度、防止水流冲蚀路基三冲刷三防护沿河三的铁三路路三基，三受河三流变三迁及三冲刷三的威三胁尤其三到了三每年三的洪三水涨三水季三节，三水流三对路三基的三冲刷三乃至三冲毁三，常三给行三车安三全造三成巨三大的三威胁三和灾三害故必三须以三有效三的措三施防三止河三岸与三路堤三边坡三被冲三刷，三确保三路基三安全三稳定防止三冲刷三的方三法直接三防护直接三防护三中，三除上三述植三物防三护（三主要三指植三树）三与砌三石防三护外三，对三于较三大流三速和三浸水三部分三来说三，还三有抛三石、三石笼三、柔三性板三与抗三滑桩三等间接三防护主要三指导三治和三改河路基三边坡三和河三岸冲三刷直三接防三护类三型与三适用三条件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种植防水林挂柳有浅滩地段的河岸冲刷防护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片石护坡厚0.3～0.6m4～8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浸水挡土墙5～8峡谷急流地段,水流冲刷严重地段1铺草三皮砖台阶三式叠三砌竖立三式叠三砌边坡三铺草三皮砖三构造2抛石三护坡不设三垫层设置三垫层新建三路基三坡脚三抛石三防护三示意三图不设三垫层设置三垫层既有三线路三基坡三脚抛三石防三护示三意图3片石三护坡干砌三片石三护坡三示意三图浆砌三片石三护坡三示意三图基础三脚墙三埋设三在冲三刷深三度线三以下柔性三混凝三土块三板防三护基三础4混凝三土板三护坡混凝三土板三护坡三示意三图柔性三混凝三土块三板防三护布三置及三构造三图（三单位三：mm）柔性三混凝三土块三防护三具有三柔性三，可三保护三坡脚三防止三被淘三刷5石笼三护坡石笼三构造三图a)平铺b)垒码石笼三垒码三或平三铺防三护图三（单三位：m）如果三石笼三用于三防止三岸坡三被冲三刷时三，则三可用三垒码三或平三铺于三坡面三的形三式二三间接三防护采用三导流三或阻三流的三方法三，改三变水三流性三质，三或者三迫使三主流三流向三偏离三被防三护的三路段三，亦三可减三小流三速，三缓和三水流三对被三防护三路段三的作三用，三改变三河槽三中冲三刷和三淤积三的部三位，三以及三必要三时改三变河三道等三，均三属于三间接三防护导流三建筑三物的三类型三及其三作用单个三丁坝顺坝导流三建筑三物常三用的三有丁三坝、三顺坝三两种按照三河水三流向三与丁三坝交三角的三大小三，丁三坝分三成垂三直、三上挑三、下三挑三三种布三置形三式垂直三布置三形式下挑三布置三形式上挑三布置三形式丁坝三不同三布置三形式三的冲三淤情三况示三意图根据三坝身三的长三短，三丁坝三又可三分为三长丁三坝、三短丁三坝丁坝三的坝三头、三对于三水流三作用三为首三当其三冲，三而且三易受三水上三漂浮三物的三撞击三，必三须坚三固，三常将三背水三面放三宽（三总宽三是坝三身顶三宽的1.三5~三2.三0倍）三，并三做圆三滑曲三线形三，横三坡放三缓至1：3(a三)平面(b三)断面丁坝三的坝三头构三造示三意图丁坝三的坝三身为三不对三称梯三形断三面，三其顶三宽一三般不三小于2.三0m石质三丁坝三断面三示意三图几种三混合三结构三的丁三坝断三面图三（尺三寸：m）1-混凝三土板三；2-石笼三；3-抛石三；4-梢料三柴排三（或三束）三；5-石梢三坝；6-浆砌三块石坝腹三式丁三坝1-单层三嵌砌三片石三（≥4三0c三m）；2-石笼三；3-石块三；4-干砌三片石三面层三；5-碎（三卵）三石垫三层；6-渗水三土路基三的支三挡工三程重力三式挡三土墙三的四三种主三要形三式仰斜三墙背三式俯斜三墙背三式衡重三式折线三墙背三式在平三衡土三压力三方面三，衡三重式三的特三点是三利用三墙身三和墙三背回三填土三的重三力和三地基三反力三来保三持土三体稳三定几种三常见三的轻三型挡三土墙锚杆三挡土三墙锚定三板挡三土墙在平三衡土三压力三方面三，锚三杆挡三土墙三的特三点是三在填三土内三埋入三锚固三件，三或在三稳定三土层三中插三入锚三杆利三用锚三固件三的抗三拔力三，将三挡土三板拉三紧桩板三挡土三墙在平三衡土三压力三方面三，柱三板式三或桩三板式三挡土三墙的三特点三是把三柱（三桩）三部分三埋入三地基三内，三用柱三、板三结构三挡土三，以三地基三抗力三保持三柱板三稳定加筋三土挡三土墙在平三衡土三压力三方面三，加筋三土挡三土墙三的特三点则三是利三用拉三筋与三土之三间的三摩擦三力抵三抗土三压力三，并三以拉三筋端三部分三墙面三板连三接挡三土薄壁三挡土三墙在平三衡土三压力三方面三，薄壁三挡土三墙的三特点三是由三钢筋三混凝三土结三构构三成，三用墙三背踵三板上三的地三基抗三力抵三抗土三的压三力为使三路堑三边坡三开挖三减小三或防三止落三石危三害，三可修三筑路三堑墙三及作三拦石三墙、三护墙三等路堑三墙路肩三墙路堤三墙综合三应用三挡土三墙挡土三墙的三主要三作用稳定三边坡减少三土方防止三冲刷拦挡三落石整治三滑坡三等除在三路基三工程三中应三用以三外，三在桥三梁工三程、三水利三工程三、工三业民三用建三筑中三也常三使用五三库仑三土压三力理三论及三其在三铁路三挡土三墙中三的应三用17三76年法三国学三者库三仑根三据墙三后土三楔体三处于三极限三平衡三状态三时的三力系三平衡三条件三，提三出了三与朗三肯理三论不三同的三分析三方法三，可三适用三于不三同形三式的三填土三表面三和不三同粗三糙度三的墙三背条三件（一三）库三仑土三压力三理论库仑三理论三假设三墙后三土楔三体处三于极三限平三衡状三态时三滑动三面为三平面滑动三土楔三体为三刚体墙后三填土三为砂三性土在AB和BC滑动三面上三抗剪三强度三均已三充分三发挥墙后三地面三为任三意平三面时三库仑三主动三土压三力计三算图当挡三土墙三墙背AB受力三向前三移动三，将三出现三破坏三楔体AB三C，当三其处三于极三限平三衡时三，由三力三三角形ab三c据正三弦定三理可三得：式中δ为墙三背摩三擦角φ为墙三后土三体内三摩擦三角θ为破三裂面BC与铅三垂线三之夹三角α为墙三背倾三角i为墙三后土三面与三水平三面之三夹角三，称三土面三倾斜三角设ΔAB三C之面三积为S，作三几何三计算三，则在ΔAB三C中因于是三，破裂三楔体AB三C的重三量式中γ—墙后三土体三重度将Q代入三得主三动土三压力由式三可知三，当三参数γ、φ、δ、α、i为定三值时三，Ea是θ的函三数，三可随三破裂三面不三同而三变化三。故三在式三中，三将Ea对θ求导三，并三令则可三导得式中λa—库仑三主动三土压三力系三数墙后三地面三为任三意平三面时三库仑三主动三土压三力计三算图上述三计算三是据三图示三得出三的，三墙背三仰斜三时的α为正三值，三如果三墙背三俯斜三，α应改三为负三值进三行计三算墙背三仰斜三和俯三斜时三主动三土压三力分三解在挡三土墙三设计三中为三检算三方便三，常三将Ea分解三为水三平力三和竖三直力三，则三墙背三仰斜三时为了三确定三土压三力作三用点三或求三挡土三墙某三一截三面所三受的三土压三力，三常需三做土三压应三力图三，若三沿墙三高H以变三量h代替三，则三得深三度h处的三主动三土压三应力σh为：可见三，σh是h的一三次函三数，三土压三应力三的方三向平三行于三的方三向，三土压三应力三图的三面积三等于Ea，即土压三应力三图的三形心三位置三距墙三底距三离即为三土压三力作三用点土压三应力三图（二三）库三伦土三压力三理论三在铁三路挡三土墙三中的三应用在铁三路或三道路三工程三中，三挡土三墙墙三后填三土表三面有三时不三是平三面，三而是三在路三面上三作用三有列三车或三汽车三荷载三，这三时可三根据三库伦三理论三，建三立各三种不三同情三况下三的库三伦主三动土三压力三公式三。如图三为一三路肩三墙，三破裂三面交三于路三基面三的不三同位三置破裂三面交三于路三基面设墙三后填三土重三度为三，在三路基三面上三有列三车和三轨道三荷载三换算三成的三土柱三（土三柱厚三度与三挡土三墙厚三度均三取延三长米三）当破三裂角θ≦三θ1时破裂三楔体三土重当θ1<θ≦三θ2时当θ2<θ≦三θ3时以下三类推三，将三楔体三土重三概括三写成式中为楔三体顶三面荷三载宽三度可据三三角三形通三过正三弦定三理得图为三仰斜三的路三堤墙三，破三裂面三交于三荷载三分布三范围三内。三由图三可知三，破三裂楔三体AB三CG三FE三D的面三积为：墙背三土压三力应三力图三形令则由此三，破三裂楔三体的三重量三：令得到求出θ后，三代入三式(*三)即可三得主三动土三压力Ea的作三用点三位置三，可三由墙三背上三的侧三压力三应力三分布三图形三的形三心来三求得三。当三填土三为平三面、三无荷三载时三，应三力与三深度三成正三比，三为线三性分三布，三即应三力分三布图三形为三三角三形边界三条件三复杂三时，三如图三，假三定棱三体中三引出三若干三与破三裂面三相平三行的三直线三与墙三背相三交，三墙背三任意三一点三处的三土压三力应三力等三于平三行线三所影三响的三高度三（包三括换三算土三柱高三）乘三以容三重再三乘上三土的三侧压三力系三数，三这样三可以三很方三便地三绘制三出土三压力三应力三图形墙背三土压三力应三力图三形根据