第09章路基防護(hù)及防排水

鐵路路基工程主講：舒玉路基排水與路基防護(hù)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉鐵路路基邊坡防護(hù)及防排水工程基本技術(shù)要求熟悉鐵路路基防排水結(jié)構(gòu)設(shè)施分類掌握不同類型防排水結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工技術(shù)掌握鐵路路基邊坡防護(hù)工程設(shè)計及施工技術(shù)重點(diǎn)掌握路基邊坡綠色防護(hù)技術(shù)(略)本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)邊坡防護(hù)及防排水工程建設(shè)中相關(guān)主體單位的技術(shù)管理職責(zé)路基邊坡坡面防護(hù)類型及其適用條件沖刷防護(hù)類型及其適用條件鐵路路基邊坡綠色防護(hù)設(shè)計及施工技術(shù)鐵路路基防排水結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工技術(shù)本章參考資料鐵建設(shè)[2009]172號鐵路邊坡防護(hù)及防排水工程管理、設(shè)計、驗收補(bǔ)充規(guī)定TB10001-2005鐵路路基設(shè)計規(guī)范TB10621-2009高速鐵路設(shè)計規(guī)范（試行）鐵路路基邊坡綠色防護(hù)技術(shù)暫行規(guī)定鐵路綠色通道設(shè)計暫行規(guī)定TB10118-2006鐵路路基土工合成材料應(yīng)用設(shè)計規(guī)范客運(yùn)專線鐵路路基防排水施工技術(shù)手冊路基邊坡防護(hù)及防排水工程基本技術(shù)要求方案比選設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)按結(jié)構(gòu)物設(shè)計設(shè)計使用年限防護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)為60年，排水結(jié)構(gòu)應(yīng)為60(30)年路堤邊坡不得全坡面混凝土或漿砌片石防護(hù)綠色防護(hù)工程與路基主體同步設(shè)計設(shè)計降雨重現(xiàn)期設(shè)計圖紙及內(nèi)容工程項目圖名邊坡防護(hù)邊坡防護(hù)正面圖橫斷面設(shè)計圖結(jié)構(gòu)設(shè)計圖排水系統(tǒng)區(qū)間排水系統(tǒng)平面布置總圖站場排水系統(tǒng)平面布置總圖橫斷面設(shè)計圖結(jié)構(gòu)設(shè)計圖相關(guān)主體單位管理規(guī)定建設(shè)單位設(shè)計單位施工單位監(jiān)理單位路基防排水工程主要分類地表水大氣降水、低洼積水和側(cè)流向路基地表水影響沖刷：整體穩(wěn)定性滲透：強(qiáng)度降低地下水上層滯水、潛水、層間水影響強(qiáng)度降低、凍漲、翻漿、滑坍、基底滑動防排水工程設(shè)計一般要求兩個重要環(huán)節(jié)防排水結(jié)構(gòu)布置應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計橋涵、隧道、車站、水土保持、農(nóng)田水利等過水?dāng)嗝嬖O(shè)計影響因素匯水面積、表面形狀、周邊地形、地質(zhì)情況、地下水狀況和氣候等水力計算一般情況：規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)斷面尺寸集中水流或流量較大：應(yīng)進(jìn)行水力計算路基地表防排水結(jié)構(gòu)型式排水溝側(cè)溝急流槽天溝截水溝車站排水構(gòu)筑物無砟軌道路基面排水無砟軌道路基面防水層排水溝路堤坡腳外，排除地面水、山坡水明溝側(cè)溝路塹路肩外側(cè)，排除路基面及塹坡水明溝急流槽山坡或路塹邊坡上，縱坡≥30%排水溝槽天溝設(shè)于塹頂外，排除地面水、山坡水明溝截水溝路塹邊坡平臺上，截排上部邊坡水的明溝車站排水構(gòu)筑物車站站場范圍內(nèi)正線間或正線與到發(fā)線間的地表水及基床水排出車站外縱向排水槽站臺邊溝站臺邊滲水管溝橫向排水槽（管）檢查井無砟軌道路基面防排水排水結(jié)構(gòu)橫坡排水無砟軌道路基面排水系統(tǒng)線間溝、集水井、橫向排水管防水層地表防排水設(shè)計排水結(jié)構(gòu)布置地面排水結(jié)構(gòu)縱坡設(shè)計地面排水結(jié)構(gòu)橫斷面設(shè)計橋涵布置站場排水結(jié)構(gòu)設(shè)計客運(yùn)專線路基面排水設(shè)計地表排水結(jié)構(gòu)布置布置原則排水系統(tǒng)完整、排水通暢，引排至路基以外排水溝布置單側(cè)或雙側(cè)橋梁、涵洞銜接側(cè)溝布置路肩兩側(cè)設(shè)置塹頂外單側(cè)或雙側(cè)設(shè)置深長路塹：布置橋涵地表排水結(jié)構(gòu)布置路塹邊坡平臺截水溝布置年降水量大于400mm地區(qū)高邊坡(大于15m)天溝布置單側(cè)或雙側(cè)塹頂無棄土堆，天溝內(nèi)邊緣至塹頂不宜小于5m天溝內(nèi)采取加固防滲措施，距離不應(yīng)小于2m消能、沉淀設(shè)施設(shè)置避免集中水流沖蝕地表地面排水結(jié)構(gòu)縱坡設(shè)計縱向排水坡度不應(yīng)小于2‰單面排水坡段長度不宜大于400m隧道長度小于300m，水量較小、含泥量少時，路塹側(cè)溝水可經(jīng)隧道排出地面排水結(jié)構(gòu)橫斷面設(shè)計橫斷面尺寸計算重現(xiàn)期：50年（1/50洪水頻率）溝頂保護(hù)高度：0.2m側(cè)溝底寬0.4m、深度0.6m，干旱少雨0.4m天溝、排水溝底寬0.4m、深度0.6m。干旱少雨地區(qū)0.4m溝壁邊坡坡率1:1～1:1.5站場排水結(jié)構(gòu)設(shè)計協(xié)調(diào)一致，形成完整排水系統(tǒng)結(jié)合自然水系、城鎮(zhèn)排水規(guī)劃、場坪排水、站內(nèi)建筑排水等進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計縱向排水槽的排水坡度不應(yīng)小于2‰單面排水坡長度不宜大于200m不應(yīng)與接觸網(wǎng)柱、雨棚柱基礎(chǔ)等交叉無砟道岔岔區(qū)，應(yīng)采取措施避免積水客運(yùn)專線路基面排水設(shè)計影響因素軌道形式、電纜槽、接觸網(wǎng)立柱及聲屏障基礎(chǔ)無砟軌道路基面設(shè)置防排水層線間排水橫向直排方式集水井排水路基地下防排水結(jié)構(gòu)型式明溝及槽溝暗溝邊坡(支撐)滲溝盲溝盲溝檢查井排水斜孔復(fù)合防排水板與復(fù)合土工膜明溝及槽溝排除上層滯水或埋藏很淺潛水，兼排地面水暗溝設(shè)置在地面以下用于引排集中水流的溝渠邊坡(支撐)滲溝、盲溝滲溝：降低、截引地下水的滲水暗溝邊坡(支撐)滲溝盲溝盲溝檢查井盲溝檢查清理排水斜孔土質(zhì)、全風(fēng)化路塹邊坡，土層含潛流水透水管，管內(nèi)中空或充填中粗砂復(fù)合防排水板與復(fù)合土工膜復(fù)合防排水板三維復(fù)合排水網(wǎng)、排水網(wǎng)格，新型排水土工材料濾水、排水、隔水復(fù)合土工膜上下為無紡?fù)杆屯凉げ?，中間為隔水土工膜地下防排水結(jié)構(gòu)選擇排除地下水地下水發(fā)育：路堤基底、路塹基床換填層底部地下水埋藏淺或無固定含水層明溝、排水槽、滲水暗溝、邊坡(支撐)滲溝等地下水埋藏較深或為固定含水層滲水隧洞、滲井、滲管或仰斜式鉆孔等滲水暗溝和滲水隧洞縱坡不宜小于5‰，困難條件2‰橫斷面尺寸：一般受施工控制反濾層設(shè)計滲水暗溝卵石、碎石、礫石、粗砂或片石、土工織物仰斜式排水孔(滲水管)帶孔PVC、PP/PE塑料管、鋼管、軟式透水管無砂鋼筋混凝土管或混凝土管檢查（維修）井設(shè)置檢查井設(shè)置間距滲水暗溝：30～50m滲水隧洞：120m平面轉(zhuǎn)折、縱坡變坡點(diǎn)等檢查井構(gòu)造兼起滲井作用的井壁應(yīng)設(shè)置反濾層檢查井內(nèi)應(yīng)設(shè)檢查梯，井口應(yīng)設(shè)井蓋及護(hù)欄等路基防護(hù)坡面防護(hù)：側(cè)重于路塹邊坡沖刷防護(hù)：側(cè)重于路堤邊坡客運(yùn)專線鐵路邊坡防護(hù)補(bǔ)充規(guī)定路基邊坡病害影響因素工程地質(zhì)、水文、自然風(fēng)化、雨水沖刷、人為病害類型邊坡溜坍黏性土邊坡坍塌多發(fā)于路塹風(fēng)化剝落坡面沖刷坡面防護(hù)坡面防護(hù)類型坡面防護(hù)設(shè)計坡面防護(hù)概述保護(hù)環(huán)境、防止水土流失的工程措施作用保護(hù)路基邊坡面（而免受雨水沖刷）減小溫度及濕度變化影響防止或延緩軟弱巖土表面風(fēng)化、剝落保護(hù)路基邊坡整體穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本身不承受外力作用，要求坡面巖土整體牢固坡面防護(hù)類型影響因素邊坡的土質(zhì)、巖性、水文地質(zhì)條件、邊坡坡率與高度、環(huán)境保護(hù)、水土保持要求坡面防護(hù)類型植物防護(hù)噴護(hù)、掛網(wǎng)噴護(hù)砌石護(hù)坡（干砌、漿砌）漿砌片石或混凝土骨架護(hù)坡漿砌片石護(hù)墻砌石護(hù)坡適用條件，坡度緩于1:1土質(zhì)及巖質(zhì)邊坡干砌片石護(hù)坡不陡于1:1.25的土質(zhì)(包括土夾石)邊坡應(yīng)設(shè)基礎(chǔ)，塹坡干砌基礎(chǔ)應(yīng)砌至側(cè)溝底漿砌片石護(hù)坡厚度：0.3～0.4m，可作為邊坡補(bǔ)強(qiáng)措施高邊坡可分級設(shè)置平臺，平臺寬不小于1.0m每級高不宜大于20m，應(yīng)設(shè)伸縮縫及泄水孔漿砌片石（混凝土）骨架護(hù)坡適用條件土質(zhì)和全風(fēng)化的巖石邊坡坡率不陡于1:1骨架帶排水槽的拱型骨架、人字型、方格型骨架內(nèi)鋪草皮、液壓噴播植草或干砌片石等漿砌片石護(hù)墻護(hù)墻防止路塹邊坡坡面風(fēng)化、剝落、溜坍、沖蝕但不承受土壓力的防護(hù)結(jié)構(gòu)適用條件各類土質(zhì)邊坡和易風(fēng)化剝落且破碎的巖質(zhì)邊坡坡率不陡于1:0.5較嚴(yán)重邊坡坡面變形，作為邊坡加固措施較陡塹坡防護(hù)僅限應(yīng)用于穩(wěn)定的塹坡，且邊坡坡度不陡于1:0.3坡面防護(hù)設(shè)計一般技術(shù)要求查明邊坡工程地質(zhì)、水文、氣象，結(jié)合區(qū)域工程經(jīng)驗，合理選擇防護(hù)型式及設(shè)計參數(shù)路堤及土質(zhì)和風(fēng)化軟質(zhì)巖路塹工程防護(hù)與植被防護(hù)相結(jié)合地下水發(fā)育地段：應(yīng)增設(shè)排除地下水措施膨脹土路塹邊坡緩邊坡、寬平臺、加固坡腳、加強(qiáng)坡面防護(hù)和排水黃土路塹邊坡加固坡腳、加強(qiáng)坡面防護(hù)和排水坡面防護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求坡腳處設(shè)高1～2m漿砌片石護(hù)坡或護(hù)墻全部防護(hù)或局部防護(hù)措施軟硬巖層相間的路塹邊坡護(hù)坡平臺設(shè)置泄水孔和伸縮縫設(shè)置擋土墻設(shè)置其他構(gòu)造要求沖刷防護(hù)路基沖刷防護(hù)措施路堤邊坡與河岸岸坡沖刷防護(hù)工程導(dǎo)流防護(hù)改河路基沖刷防護(hù)措施影響因素河流特性、水流性質(zhì)、河道地貌、地質(zhì)坡面防護(hù)直接加固河岸或路堤坡面抵抗水流沖刷和掏蝕沖刷防護(hù)間接措施導(dǎo)流：沿河布置丁壩改變水流流向以減輕沖刷河床較寬，沖刷淤積大致平衡，水流性質(zhì)易改變改河：局部改移河道措施狹谷、泥石流、非穩(wěn)定性河段，不應(yīng)輕易改移河道路堤邊坡與河岸岸坡沖刷防護(hù)工程一般技術(shù)要求沖刷防護(hù)工程應(yīng)與上下游岸坡平順連接、端部嵌入岸壁足夠深度，防止惡化上下游水文條件沖刷防護(hù)工程頂面高程設(shè)計水位加波浪侵襲高加壅水高加0.5m防護(hù)工程基底沖刷深度以下不小于1m或嵌入基巖內(nèi)路堤邊坡與河岸岸坡沖刷防護(hù)工程沖刷防護(hù)工程類型及適用條件防護(hù)類型容許流速植物防護(hù)1.2～1.8干砌片石護(hù)坡2～3漿砌片石護(hù)坡4～8混凝土護(hù)坡拋石3石籠4～5大型砌塊5～8浸水擋土墻5～8拋石防護(hù)、石籠護(hù)坡反濾墊層可用無紡?fù)凉た椢锶狈κ系囟?可用適宜形狀混凝土塊體片石護(hù)坡、混凝土板及混凝土柔性塊板片石護(hù)坡基礎(chǔ)設(shè)置：最大沖刷深度影響砌石護(hù)坡設(shè)計厚度，片石尺寸混凝土護(hù)坡最小尺寸不少于lm，最小厚度不小于6cm可設(shè)置必要構(gòu)造鋼筋板下應(yīng)設(shè)置砂礫墊層土工合成材料沖刷防護(hù)類型及設(shè)計原則流速：2～5m/s優(yōu)點(diǎn)質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、柔性強(qiáng)、施工方便作用：沖刷防護(hù)兼有反濾、排水或防滲，吸收水流沖擊能土工沖刷防護(hù)類型土工格柵或土工網(wǎng)石籠土工織物沉枕土工模袋導(dǎo)流防護(hù)丁壩布置形式：垂直、下挑和上挑布置成群布置，單個丁壩造成新的沖刷長丁壩干擾整個水流，使水流沖向?qū)Π抖潭沃挥绊懢植克?，使水流趨向河心壩長不宜大于河床寬的1/4壩間距宜為壩長1～2.5倍，水流較平順時3～5倍順壩改河河道局部改移路堤侵占河床較多或水流直沖威脅路基安全天然河道自然客觀發(fā)展規(guī)律掌握河流的性質(zhì)及其演變規(guī)律慎重技術(shù)上的可行性和設(shè)計的可靠性客運(yùn)專線鐵路邊坡防護(hù)補(bǔ)充規(guī)定路堤：抗沖刷能力強(qiáng)的防護(hù)措施兩側(cè)邊坡內(nèi)分層鋪設(shè)土工格柵等土工合成材料提高邊坡部分壓實(shí)密度，避免邊坡淺層坍滑土質(zhì)路塹邊坡