[DOC]-路基排水毕业设计-毕业设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流DOC-路基排水毕业设计-毕业设计.精品文档.毕 业 设 计毕业题目：路基排水与防护专 业：铁道工程技术班 级：铁道工程技术1002班姓 名：李栋学 号：201020512指导老师：刘永河兰州交通大学铁道技术学院2012-11摘要论文摘要:近年来，随着西部大开发，我国铁路迅速发展壮大起来，在设计与施工方面也取得了很大的进步；采用先进的勘察、测量手段为铁路路基设计提供了可靠技术资料.作为铁路主体工程的路基，它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受路面传来的荷载，所以它即是线路的主体又是路面的基础.其质量好坏，直接影响公路的使用品质.

2、路基的设计一般是根据路线几何设计要求，结合当地地形，地质条件，选择合理的路基断面形式；选择路基填料与压实标准；确定边坡形状和相应坡率；路基排水系统设计；防护与加固设计等.关键词：路基 路基排水 路基防护 目录摘要2目录3前言4第1章 路基排水与防护51.1 概况51.2 路基排水的目的及原则51.3 主要内容61.3.1 路基地面排水61.3.1.1 排除路基地面水的主要设施61.3.1.2 排除路基地面水设计的一般原则81.3.2 路基地下水的降低与排除91.3.2.1 地下水对路基稳定性的危害91.3.2.2 路基地下水降低与排除的主要设施9第2章 路基边坡的防护养护182.1 概述182

3、.2 路基边坡对降雨的防护182.2.1 问题分析182.2.2 防护措施192.2.2.1 绿色防护192.2.2.2 工程防护232.3 风沙对铁路路基边坡的风蚀以及对路基的沙埋262.3.1 工程防护措施262.3.1.1 碎石土包坡262.3.1.2 混凝土块板压坡防护272.3.1.3 浆砌片石骨架护坡272.3.1.4 浆砌片石挡、护墙272.3.1.5 防抄沟堤282.3.2 植物防护措施292.3.3 沙区施工注意事项29参考文献31前言路基排水应具有良好，完善的排水系统。排水设备应布置合理，与桥涵，隧道，站场等排水设备衔接配合，有足够的过水能力。设计路基排水设备时，应该与水土

4、保持及农田水利的综合利用相结合。城市地区的路基排水应与地方排灌和排污系统密切结合。第1章 路基排水与防护1.1 概况水对土体的浸湿、饱和及冲刷作用，常常会造成土体的强度降低，导致路基的各种病害，如基床产生翻浆冒泥、下沉和冻害，路基边坡产生滑动和坍塌的，影响线路的正常运营。为了保持路基的正常稳定，使路基能经常地处于干燥和坚固状态，应将可能停滞在路基范围内的地表和地下水及时排除避免的受到自然环境的影响。易于冲蚀的土质边坡和易于风化的岩石路堑边坡，在施工完成后，经长期的自然风化和雨水冲刷的作用，可发生溜坍、掉块和冲沟等坡面变形和破坏；而在修建河滩上和水库边上的路堤，必然经常地或者周期性的受到水流的冲

5、刷作用，路基的边坡和稳定性必然受到很大的影响而遭到破坏。因此必须及早的采取相应的防范措施。坡面破坏的轻重程度，除与边坡的岩土性质有关，还与当地的气候环境以及地层、地质构造及边坡所处的方位有关，必须综合考虑这些因素，并结合现场的材料条件，选择适当的防护类型。并防止路基范围以外的水流入或渗入路基范围内。因此，必须建立良好、完善的排水系统，做好路基范围内的地面水和地下水的排除工作。1.2 路基排水的目的及原则路基排水的目的就是把路基工作区内的填料含水量降低到一定的范围内。填料含水量过大，会引起强度降低，边坡坍塌，路基下沉或滑动，影响线路的使用功能。因此，必须做好地面水和地下水的排除工作，使路基有良好

6、、完善的排水系统，确保路基具有足够的强度和稳定性。排水设备的设计应与桥涵、隧道、车站等排水设备衔接配合，有足够的过水能力，并且应与水土保持和农田水利的综合利用相结合，同时应遵循以下原则：(1)设计前必须进行充分的调查研究，使排水系统的规划和设计做到正确合理。(2)各种路基排水沟渠的设置应尽量少占农田，并与水利规划和土地使用规划等相配合进行综合规划。一般情况下，不应利用边沟作农业灌溉用，但不得已时，应采取加固措施以防水流危害路墓。(3)排水设汁应经济适用。排水沟渠应选择在地形地质较好的地区范围内通过，以节约加固工程量。对于排水困难和地质不良地段应进行特殊设计。(4)排水沟渠的出水口应尽可能引接至

7、天然河沟，以减少桥涵工程，不应直接使水流入农田，损害农业生产。(5)排水设施的设计，应贯彻因地制宜、就地取材的原则，以减少造价，要能迅速有效地排除“有害水”，以免影响路基的强度和稳定性，保证铁路运输的安全。1.3 主要内容1.3.1 路基地面排水在细粒土路基中，为使路基经常处于干燥、坚固稳定的状态，必须及时地修建好地面水排水设施，使地面水迅速排离路基范围，防止地面水停滞下渗和流动冲刷而降低路基的稳定性。地面水渗入路基土体，会降低土的抗剪强度；地面水的流动会造成路基边坡面冲刷和坡脚冲刷；地面水渗入含易溶盐的土(如黄土)中会产生溶蚀作用形成陷穴；在气温下降时，地面水也常成为寒冷地区产生冻害的一个重

8、要因素。凡此种种都说明了地面水对路基稳定性的严重危害。此外，地面水还给施工及运营造成许多困难和危害、所以，路基地面排水工程虽较简易且费用不大，但其重要性是不可忽视的，否则将造成路基失稳的严重后果。粗粒土路基中细粒土含量大时，也可能出现上述情况。1.3.1.1 排除路基地面水的主要设施排除路基地面水的设施有：排水沟、侧沟、载水沟(天沟)、跌水、急流槽和缓流井等，如图1-1所示。(e)(d)(c)(b)(a)侧沟天沟纵向排水沟纵向排水沟图 1-1 路基地面排水设备(1)排水沟，如图1-1 (a)所示。用以排除路堤范围内的地面水。当地面较平坦时，设于路堤两侧，当地面较陡时，应设于迎水一侧。当有取土坑

9、时，可用取土坑代替排水沟。排水沟应设置在路堤天然护道以外。(2)侧沟，如图1-1(b)所示。在路堑地段用以排除路基面和路堑边坡坡面的地面水，设于路基面两侧或一侧(半路堑)。(3)天沟，如图1-1(b)所示。用于排除山坡迎水方向流向路堑的地面水。(4)跌水，如图1-1(c)所示。主槽底部呈台阶状的急流槽，其构造可有单级和多级两类，每级高差为0.22.0m，利用台阶跌水消能。一般应作铺砌防护。(5)缓流井，如图1-1(d)所示。沟底纵坡较陡的水沟，可设计成两段较缓坡的水沟用缓流井连接起来。两段水沟的落水高差最大可达15m。(6)急流槽，如图1-1(e)所示。用片石、混凝土材料筑成的衔接两段高程较大

10、的排水设施。主槽纵坡大，水流急，出口设有消力池、消能槛等消能装置，沟底纵坡可达1:2。设在路堑边坡上的急流槽又称吊沟。排水沟、侧沟、天沟、边坡平台截水沟等各类排水沟的出口，应将水引排至路基以外，以防止水流冲刷路基。地面横坡明显的地段，排水沟、天沟可在上方一侧设置。若地面横坡不明显，宜在路基两侧设置。排水沟、侧沟、天沟的横断面，应有足够的过水能力。除需按流量计算外，可采用底宽0.4m，深度0.6m。干旱少雨地区或岩石路堑中，深度可减少至0.4m。位于反坡排水地段或小于2线路坡道的路堑侧沟，其分水点的沟深可减少至0.2m。边坡平台截水沟尺寸，可采用底宽0.4m，深度0.20.4m。需按流量设计的排

11、水沟、侧沟、天沟，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。下列情况的排水沟、侧沟和天沟应采取防止冲刷或渗漏的加固措施，必要时可设垫层：位于松软土层影响路基稳定的地段；流速较大，可能引起冲刷的地段；路堑内易产生基床病害地段的侧沟；有集中水流进入天沟、排水沟的地段。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。地面排水设备的纵坡，不应小于2。地面平坦或反坡排水地段，在困难情况下，可减少至1。天沟不应向路堑侧沟排水。当受地形限制需修建急流槽向侧沟排水时，应在急流槽的进口处进行加固，出口处设置消能设备及防止水流冲刷道床的挡水墙

12、。急流槽下游的侧沟应加大断面，应按1/50洪水频率流量确定。侧沟靠线路一侧边坡可采用1:1，外侧边坡与路堑边坡相同。当有侧沟平台时，外侧边坡可采用1:1。在砂类土中，两侧边坡采用1:11:1.5。天沟、排水沟的边坡应根据土质及边坡高度确定，黏性土可采用1:11:1.5。在深长路堑和反坡排水困难的地段，宜增设桥涵建筑物，将侧沟水尽快引排至路基外。路堑侧沟的水流不得流经隧道排出。当排水困难且隧道长度小于300m，洞外路堑的水量较小，含泥量少时，经研究比较可经隧道引排。1.3.1.2 排除路基地面水设计的一般原则排水设备的作用是排除路基本体范围内的地面水及自田野方向流向路基的水，并将水导引至铁路过水

13、建筑物或自然沟渠中排走。由于汇水面积一般不大，流量不多，故除特殊情况外均不作个别水力计算，直接采用规范规定的断面尺寸和有关规定(纵坡和加固等)。排水沟常采用梯形断面，如图1-2所示。根据需要，有时也采用矩形断面。为避免水流冲刷或淤积，水沟纵坡最大不得超过8，最小不得小于2，困难地段不得小于1。水沟纵坡大于8的地段，应对水沟的沟身进行加固，防止冲刷破坏。在水沟纵坡变化段、水沟弯曲段尤应注意。Hfb图 1-2 梯形排水沟横断面图排水设计应首先作好排水规划，规划排水设施平面布置的原则是使地面水尽快通过水沟汇集排除，水沟应尽可能设在距路基本体较近位置，使流向路基的水和降落在路基内的雨雪水均可由此排出。

14、水沟的长度应取短，但如地形起伏，为减小工程量，可按最大纵坡顺地形绕行。水沟的排水能力，在不允许漫溢的情况下，如路堑段的水沟、滑坡地区水沟，若流量较大，应作水力计算检算。1.3.2 路基地下水的降低与排除1.3.2.1 地下水对路基稳定性的危害在路基中，地下水对路基稳定性的危害是指在路基设计和施工中，由于地下水存在的形式和数量可使工程设计与施工产生一定的困难，因而应采取措施，使地下水存在的形式或数量改变，以确保路基的稳固和工程的实施。同样，对已修建成的路基，地下水的变化如可造成路基稳定性下降，也应采取必要的措施，将其变化调节到允许的限度内。例如，在饱和的软黏土地基上填筑路堤，当堤高形成的荷载大于

15、地基的承载力时，就会造成一定的困难，如能使地基土排水固结，就可提高软土地基的强度，提高地基承载力并减少工后沉降。在路堤堤身的稳定中，也常受到地下水的危害，如地下水位高，路堤填料为黏性土，在毛细作用下，水分可升至路堤内，使填料含水量增大，强度下降；在严寒地区，水是路堤出现冻害的重要因素。在路堑地段，如果路堑开挖到地下水位以下，若路堑边坡土为细粒土，则边坡的稳定性可受到地下水渗出的动力水压影响；当堑体为破碎的岩块时，地下水从裂隙中或含水层中流出时，也会使原有的胶结物质及沉淀的碎屑被带出而使边坡失去稳定。地下水的存在形式常可因其补给来源的变化而变化，它对路基稳固性的影响还可因各种其他因素的作用而不同

16、。例如在路堤中，当路堤的填筑高度在地基承载力允许的范围内，若在堤底铺设渗水土垫层，则地下水的存在和变化对路堤的影响可以忽略不计，在路堑中也可作相似的分析。所以，关于地下水的降低与排除仅是指地下水的存在形式和数量可以对路基的稳固造成危害时而设置的一种重要的工程措施。在地下水可对路基稳定造成危害时，降低和排除地下水常可取得良好的效果，所以应当十分重视。1.3.2.2 路基地下水降低与排除的主要设施地下水可大致分为承压水和无压水(如潜水)，又可据其存在环境分为裂隙水和孔隙水，在岩溶地区还有活动于溶洞、地下河等岩溶构造中的溶洞水，多年冻土地区的层上水、层间水和层下水等。降低路基地下水及排除地下水设备的

17、选择，应根据不同类型的地下水及工程具体条件、要求确定。常用的降低和排除地下水的设备主要有：(1)明沟及排水槽明沟是兼排地面水及地下水的排水设备。沟底一般应挖至不透水层，见图1-3(a)。若不透水层太深，沟底置于透水层内，见图1-3(b), 则沟底及水沟边坡应用不透水材料作护层，以免沟中水渗入土中。(c)排水槽含水层反滤层不透水层渗水孔 填土夯实(b)沟底进入透水层的深水沟(a)沟底为不透水层的深水沟图 1-3 明沟及排水槽排水槽也是一种兼排地面水和地下水的设备，见图1-3(c)。排水槽侧壁有渗水孔，侧壁外最好填一层粗砂、细砾石或炉砟组成的反滤层。渗水孔在槽壁的上部，槽内水面以下的槽壁是不透水的

18、，以免水反渗入土中。(2)渗水暗沟渗水暗沟又称盲沟，是一种地下排水设备，用于拦截、排除较深含水层内的地下水，疏干滑体中的水或降低地下水位，通常采用明挖法施工。渗水暗沟可分为有管渗沟和无管渗沟两种。埋设预制管节而成的渗沟称为有管渗沟；就地砌筑的矩形断面渗沟称为无管渗沟。深埋的渗沟为便于检查、修理，其断面应较大，便于工作人员进出。渗沟较长时还应每隔适当距离设置检查井。沟顶应回填夯实，以免地面水渗入。按渗沟作用和设置部位，又可分为截水和引水渗沟、无砂混凝土渗沟、边坡渗沟和支撑渗沟等。截水和引水渗沟截水和引水渗沟按其深度分为浅埋渗沟和深埋渗沟，浅埋渗沟深度一般为26m，深埋渗沟的深度一般大于6m。eh

19、0Ra浅埋渗沟可以引出低洼湿地、泉水出露地带和地下凹槽地层处的地下水，并使其循着最短通路排出，以疏干其附近土体中的水或降低地下水位。位于路堑侧沟下或侧沟旁的浅埋渗沟可以降低路堑范围内的地下水和疏干附近的土体，视需要布置在路基一侧或两侧，如图1-4 (a)和图1-5所示。(a)Rh0夯填粘土或渗水料土工纤维反滤层碎石或卵石混凝土盖板(带孔)浆砌片石（b）（c）图 1-4 设置在侧沟下的渗沟图1-4 (a)中，e表示两条渗沟之间地下水位降低的高度，按所要求降低地下水位的高度确定。图1-5中，e表示冻结面至毛细水上升曲面间距离，可取e=0.250.5m，a 表示毛细水上升高度。渗沟的底部设置排水通道

20、，排水孔应设在冻结深度以下不小0.25m处，通常采用圆管(用C15 混凝土预制)或盖扳矩形沟(边墙及其底用M7.5浆砌片石砌筑，盖板用C15混凝土预制)，如图1-4(c)所示，也可采用如图1-4(b)所示的形式，并用土工合成材料作反滤层。降低前的最高地下水位冰冻线冰冻线图 1-5 单侧渗沟对于浅埋渗沟，矩形沟尺寸一般用0.3m0.4m，圆管内径一般用0.30.5m。对于深埋渗沟，为了便于进入检查和维修，矩形沟尺寸可用0.8 1.2m，圆管内径可用1.0m，盖板上或圆管上所留进水缝隙或孔眼的大小及间距，以及反滤层的选择，可根据渗沟集水流量和所用填充材料的颗粒组成计算确定。截水渗沟只需在渗流上游一

21、侧沟壁进水，下游侧沟壁应不透水，可用黏土或浆砌片石作成隔渗层，如图1-6 所示。截水的渗水暗沟的基底宜埋入隔水层内不小于0.5m。图 1-6 截水渗沟(单位：m)渗沟顶部覆以单层干砌片石，表面用水泥砂浆勾缝，其上再用厚大于0.5m的土夯填到与地面齐平。渗水暗沟的渗水部分可采用砂、砾石、无砂混凝土、土工合成材料作反滤层。反滤层的层数、厚度和颗粒级配要求应根据坑壁土质和反滤层材料经计算确定。砂砾石应筛选清洗，其中小于0.15mm的颗粒含量不得大于5%。无砂混凝土块板反滤层的厚度可采用1020cm。当坑壁土质为黏性土或粉细砂时，在无砂混凝土块板外侧，应加设厚的中粗砂或土工合成材料反滤层。土工合成材料

22、反滤层可采用无纺土工织物。当坑壁土质为黏性土或粉细砂时，可在土工织物与坑壁土之间增铺一层1015cm 厚的中砂。渗水暗沟内应采用筛选洗净的卵石、碎石、砾石、粗砂或片石充填；仰斜式钻孔内应设置相应直径的渗水管，渗水管可选用带孔的PVC、PP/PE塑料管、钢管、软式透水管、无砂钢筋混凝土管或混凝土管等。渗水暗沟每隔3050m，渗水隧洞每隔120m和在平面转折、纵坡变坡点等处，宜设置检查井，检查井的井壁应设置反滤层。检查井内应设检查梯，井口应设井盖。当深度大于20m时，应增设护栏等安全设备。渗沟的出水口一般采用端墙，其下部留出与渗沟排水管孔径一致的排水孔。端墙基础应埋入当地冻结深度以下的较坚实稳定的

23、地层内。在端墙以外，应紧接一段有铺砌的排水沟，其长度由设计确定。无砂混凝土渗沟无砂混凝土渗沟由无砂混凝土壁板、钢筋混凝土横撑、钢筋混凝土盖板和普通混凝土基础等组成。无砂混凝土用水泥、粗集料(砾石或角砾)及水拌制而成。用无砂混凝土制作的各种圬工体均具有透水孔隙，在排水渗沟中用无砂混凝土作沟壁，以代替施工困难的反滤层和渗孔设备，具有透水性能和过渡能力好，施工简便及节省材料等优点。无砂混凝土具有一定的强度，可以省去渗沟内部的填充料。使用时应注意其所处的地层条件及制作工艺。无砂混凝土渗沟断面如图1-7所示。夯填土钢筋混凝土盖板钢筋混凝土横撑无砂混凝土壁板普通混凝土基础(a)渗沟断面 (b)无砂混凝土壁

24、板大样图 1-7 无砂混凝土渗沟(单位:cm)边坡渗沟边坡渗沟用于疏干潮湿的边坡和引排边坡局部出露的上层滞水或泉水，并起支撑边坡的作用，适用于边坡不陡于1:1的土质路堑边坡，也可用于加固潮湿的容易发生表土坍滑的土质路堤边坡。边坡渗沟的平面形状可作条带形、分岔形和拱形等。对于较小范围的局部湿土或泉水出露处，宜用条带形布置，对于较大范围的局部湿土，宜用分岔形布置，如图1-8a 所示。当边坡表土普遍潮湿时，宜用拱形与条带形相结合的布置，如图1-8b 所示。一般其宽度大于1.31.5m 。坡顶线坡顶线坡脚线坡脚线图 1-8 边坡渗沟的平面形状图边坡渗沟应垂直嵌入边坡，渗沟基底埋置在边坡潮湿土层以下较干

25、燥而稳定的土层内，按潮湿带的厚度作成具有2%4%泄水坡的阶梯形，边坡渗沟纵断面如图1-9所示。干砌片石浆砌片石反滤层图 1-9 边坡渗沟纵断面图边坡渗沟断面通常采用矩形，其宽度不宜小于1.2m。其外周设置反滤层，渗沟内用筛洗干净的小颗粒渗水材料填充。渗沟顶部一般用单层干砌片石覆盖，其表面大致与边坡齐平。必要时可在干砌片石表面用水泥砂浆勾缝。边坡渗沟下部的出水口，一般采用干砌片石垛，其作用是支挡渗沟内部的填充料并将渗沟中集引的土中水或地下水排入路堑侧沟或路堤排水沟内。支撑渗沟支撑渗沟主要起支撑作用，兼起排除地下水和疏干土壤中水的作用。支撑渗沟通常采用成组的条带形布置，断面采用矩形，宽度一般为23

26、m，各条渗沟之间的距离一般为815m。一般深度为数米到十几米，应布置在地下水露头和土壤中水发育的地方，并顺滑动方向修筑。沟底必须置于滑面以下的稳定土层或基岩内，可以顺滑面的形状做成阶梯形，最下面一个台阶的长度宜较长，以增加其抗滑能力，基底应铺砌防渗。支撑渗沟的填充部分宜用容重较大的石块干砌。填充料与沟壁之间可视沟壁土层的性质设置设或不设反滤层。渗沟顶部可用单层干砌片石覆盖，其表面用水泥砂浆勾缝，以防止地面水流入。支撑渗沟的纵断面如图1-10 所示。滑动面RT图 1-10 支撑渗沟纵断面图支撑渗沟可视地下水及土质条件布置成多种形式，支撑渗沟可单独使用，也何和抗滑挡墙联合使用。(3)渗水隧洞渗水隧

27、洞又称泄水隧洞，它用于截排或引排埋藏较深的地下水，或与立式渗井(渗管)群配合使用，以排除具有多层含水层的复杂地层中的地下水。设置渗水隧洞时，必须掌握详细的水文地质资料，查明地下水的层次、分布及流量，以便准确地定出隧洞位置。图1-11 为一种常用的直墙式拱形断面。C15号混凝土或M10号浆砌片石边墙泄水孔反滤层浆砌片石底板图 1-11 拱形渗水隧洞断面图渗水暗沟、渗水隧洞的横断面尺寸应根据埋置深度、施工和维修条件确定，结构尺寸应由计算确定。渗水暗沟和渗水隧洞的纵坡不宜小于5，条件困难时亦不应小于2。(4)平孔排水平孔排水或称水平钻孔排水，是用平卧钻机向滑体含水层打倾斜角不大的平孔，然后在钻孔内插

28、入带孔的钢管或塑料管，用以排除地下水而疏干土体。立面上可布置成一层或多层。单层平孔布置如图1-12 所示。平孔位置必须在地下水位以下，隔水层顶板之上，尽量扩大其渗水疏干范围。平孔的间距视含水层渗透系数和要求疏干的程度而定，一般采用515m为宜。滑动面干砌片石勾缝回填砂卵石锚杆挡墙排水钻孔图 1-12 单层平孔排水布置图(5)集水渗井当滑体中地下水埋藏较深或有多个含水层时，可用大口径竖井(直径可达3.5m)和水平钻孔配合使用，以降低地下水和疏干其附近的土体，如图1-13 所示。集水渗井或渗管的顶部应用隔渗材料覆盖，以防淤塞，圆形集水渗井也可采用无砂混凝土结构以代替设置反滤层和填充渗水材料。地下各

29、种排水渗沟、渗水隧洞及渗井等设备中，常用反滤层以防止含水地层中的细粒土被渗流带走，淤塞排除地下水建筑。目前常用的反滤层有卵砾石(或砂)反滤层、无砂混凝土块板反滤层及土工织物反滤层。土工织物具有一定的强度、柔韧性和连续性，它可直接铺设在需要设置反滤层的地方，如支撑渗沟、边坡渗沟的两侧和基底台阶部分，使用起来很方便。集水钻孔集水钻孔排水钻孔集水井裂缝滑体排水钻孔图1-13 集水渗井第2章 路基边坡的防护养护2.1 概述铁路路基长期暴露在自然环境中，很容易受到破坏。铁路路基主要是堆积和开挖而成，边坡易受损害。铁路路基边坡常见的破坏形式有：(1)降雨尤其是强降雨引起的路基边坡冲刷坍塌；(2)风沙对铁路

30、路基边坡的风蚀以及对路基的沙埋。2.2 路基边坡对降雨的防护路基边坡破坏最主要的原因是水的影响。路基边坡的表面并不是绝对平整的，而总是有一些凹槽，水在边坡上流动时会使之逐渐冲成小沟，水流也随之更加集中，造成小沟的加深和扩大，最后导致边坡的破坏。此外，在温度和湿度的交替变化作用下，再加上风吹日晒的影响，也会造成坡面的风化、剥落及坍塌等破坏。因此，应及时进行坡面防护。降雨对铁路路基边坡的影响很大。当降雨强度小于土壤的入渗能力时，降雨完全入渗；当降雨强度大于土壤入渗能力时，降雨不能完全入渗，会产生降雨径流。降雨入渗对边坡稳定性影响较大，降雨入渗将会引起近坡面土体强度急剧下降，路肩和坡脚是路堤的薄弱部

31、位，由于降雨量大或降雨延时较长，雨水下渗使路堤土体饱和，表层软化；或路堤坡脚受浸泡而软化失稳，引起路肩或边坡溜塌。另外，降雨量具有明显的季节性，因此路基边坡破坏也具有季节性。当降雨强度大时，雨水水流顺坡面而下，坡面不平顺造成水流分异，合并形成许多小径流后，冲刷能力增强，沿坡面薄弱处形成沟槽，并逐渐向路肩和坡脚发展。路堤越高，这种冲刷越严重(一般在边坡高5m左右为界)。在边坡冲沟集中发育地段，路堤边坡被切割破坏，严重的造成道碴流失，轨枕悬空。2.2.1 问题分析造成这种现象的一般原因有：路基填筑土主要为为粘土、砂粘土、粉质黏土、粉黏土等，并且夯实不密，遇到降雨后，土颗粒遇水后强度迅速下降，粘结力

32、也迅速下降，土质软化。造成边坡冲刷，路肩或边坡溜塌等现象。干旱时，土壤表层水分蒸发，孔隙体积增大，易受风蚀。土粒结构疏松而不紧密，很难抵御暴雨的袭击，可见这类土遇水后内部结构破坏，强度降低，致使路基因遇水作用形成大量土质流失而遭到破坏。2.2.2 防护措施坡面防护主要就是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减小温度及湿度变化的影响，防止或延缓软弱岩土表面的风化、剥落等演变过程，从而保护路基边坡的整体稳定性。坡面防护设施本身不承受外力作用，必须要求坡面岩土整体牢固。此外，坡面防护还应与排水设施相配合，以便雨水能尽快排出路基范围。坡面防护应根据路基边坡的土质、岩性、水文地质条件、边坡坡度与高度等，选用适

33、宜的防护措施。路基边坡防护主要有绿色防护和工程防护两种：绿色防护指的是在边坡上种植植物，达到巩固边坡的目的，具有绿化环境消除噪音等功能、工程防护指的是在边坡上砌筑石块混凝土等来达到维护边坡稳定目的的措施。具体采取什么样的措施，要根据不同的情况而定。路基边坡坡面防护工程常用类型及适用条件如表2-1 所示。2.2.2.1 绿色防护绿色防护是指人工培植边坡植被，使植物的根系产生加固边坡表层土的作用，同时利用植物的枝叶保护坡面，防止或减少降水尤其是暴雨对边坡的冲刷以保护边坡。植物防护又可以改善环境。(1)基本规定铁路路基边坡绿色防护，按植物生长的气候条件可分为一般地区路基边坡绿色防护和特殊地区路基边坡

34、绿色防护。年平均降水量600mm及以上，最冷月月平均气温高于或等于5的温暖、湿润地区可定为一般地区。特殊地区可分为干旱地区和寒冷地区。年平均降水量小于600mm的地区可定为干旱地区；最冷月月平均气温低于5的地区可定为寒冷地区。路基边坡绿色防护应具有保护路基稳定、水土保持、改善生态环境等作用。根据路基工程所处的人文环境，宜考虑绿色防护的景观效果。(2)植物防护的方法主要有种草、铺草皮、液压喷播植草和种植灌木几种措施。表2-1 路基边坡坡面防护工程常用类型及适用条件防 护类 型结构形式适用条件注意事项植 物防 护种草或喷植草土质边坡，坡度缓于1:1.25当边坡较高时，可用土工网，土工网垫与种草结合

35、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草皮种植灌木土质和全风化的岩石边坡。坡度不陡于1:1.5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喷 护喷掺砂水泥土，厚度610cm，材料为砂、水泥、黏性土易受冲刷的土质堑坡，坡度不陡于1:0.75选好材料配合比和水灰比，一般应通过试喷喷浆，厚度不小于5cm，材料为砂、水泥、石灰易风化但未遭强风化、全风化的岩石堑坡，坡度不陡于1:0.5喷混凝土，厚度不小于8cm，材料为砂、水泥、砾石易风化但未遭强风化、全风化的岩石堑坡，坡度不陡于1:0.5挂 网喷 护锚杆铁丝网(或土工格栅)喷混凝土或喷浆

36、，锚固深度1.02.0m，网距2025cm，其他同喷护喷混凝土或喷浆防护的岩石边坡，当坡面岩体破碎时，为加强防护的稳定性而采用锚孔深度应比锚固深度深20cm，其他同喷护干砌片石护坡一般厚度30cm,，其下设不小于10cm, 厚的砂砾石垫层土质路堤边坡，有少量地下水渗出的局部堑坡，局部土质堑坡嵌补，坡度不陡于1:1.25基础应选用较大的石块，应自下而上地进行栽砌，接缝要错开，缝隙要填满塞紧浆砌片石护墙厚度3040cm，水泥砂浆砌筑易风化的岩石边坡和土质边坡,坡度不陡于1:1浆砌片石或混凝土骨架护坡骨架宜用方格型，也可采用人字型、拱型。方格内铺种草皮、喷植草或干砌片石等土质和全风化的岩石边坡,当坡

37、面受雨水冲刷严重或潮湿时，坡度不陡于1:1护坡四周需用浆砌片石镶边，混凝土骨架视情况在节点处加锚杆，多雨地区骨架宜做成截流沟式浆砌片石护墙等截面厚度为50cm,变截面顶宽40cm,底宽视墙高而定土质和易风化剥落的岩石边坡，坡度不陡于1:1.05等截面护墙高不宜超过6cm,当坡度较缓时，不宜超过10cm,变截面护墙，单级不宜超过12cm,超过时宜设平台，分级砌筑坡面种草如图 2-1 所示，适用于边坡坡度缓于1:1.25的土质。草籽可播撒或沟播、点播并应注意选用适宜生长的草种。当土质条件较差时，可补充适宜草子生长的种植土和肥料。图2-1 种植草示意图 （单位：cm）铺草皮如图 2-2 所示，适用条

38、件与坡面种草相同，其成活速度更快，抵抗水流冲蚀能力更强。但要求有适宜的成活草皮。铺设的方法可满铺，也可与方格骨架护坡结合使用。砂浆抹面10030305630208010056图2-2 铺设草皮示意图 (单位：cm)液压喷播植草是一种现代植草技术，适用于草坪建值和不同坡率的图纸(包括碎石类土)边坡、全风化的岩质和强风化的软岩石边坡坡面绿色防护。液压喷播植草技术是利用液压播种原理，将试验确认适用，生命力强且能满足各种绿化功能的植物种子经科学处理后与肥料、防土壤侵蚀剂、内覆纤维材料、保水剂、色素及水等按一定比例放入喷播机混料罐内，通过搅拌至悬浮状后，喷播在边坡落地上，形成均匀覆盖层保护下的草种层，在

39、铺设无纺布防护，而后进行养护，在坡面形成防护。 由于混合液中的纤维、防土壤侵蚀剂形成的半渗透覆盖层和表土粘合后，具有良好的固种保苗效果，加之外铺无纺布的防护作用，保证了刮风降雨时种子不会流失。液压喷播植草防护具有施工简单、适用性广、施工质量高、防护效果好、工程造价低等特点，近几年得到迅速推广。种植灌木树种应选择容易成活、根系发达的灌木。种植灌木亦可与种草同时配合进行。易风化的岩质边坡坡面常常发生风化剥落和坡面水流的侵蚀。为防止山区易风化岩质边坡产生变形，危及线路和运营的安全，可采用坡面补强及加固措施。补强及加固措施包括抹面、喷浆、勾缝和灌浆。 抹面适于易风化的黏土岩类边坡，如图2-3所示。抹面

40、材料可因地制宜，采用具有一定强度且具有良好防水性的三合土或其他材料。截水槽抹面厚37抹面100200抹面10图2-3 抹面 (单位：cm)对岩性不同的边坡，可采用锚杆铁丝网喷射混凝土防护，喷射混凝土厚810cm，混凝土粗骨料粒径小于2.0cm。水泥：砂：石子比例为1:2:21:2.5:2.5，水灰比0.40.5，喷射护面设伸缩缝和泄水孔。应注意喷射混凝土护面适用于堑坡稳定、地下水不发育、边坡较干燥但陡峻的边坡。砂浆抹面与喷射混凝土护面相比，前者施工较简单，后者节省水泥用量，较可靠。由于土工合成材料的发展，无纺土工织物已被用于坡面防护。对于不适于植物生长的边坡可采用无纺土工织物多层复合坡面防护。

41、国外采用这种复合防护结构取得了良好效果。其方法为紧贴坡面铺设无纺土工织物用以排水，保证边坡稳定，其上铺设隔水的土工薄膜，防止水的渗入并具有一定保温作用。亦可两层合为一层采用复合土工膜代替，同时兼起以上两种作用。最上面铺设沥青土工膜作为保护层保暖、防水，如图2-4所示。保护层泄水孔水泥稳定土保护层排水层固定长钉排水层碎石垫层间距30补强材料宽20030050图2-4 土工合成材料复合防护 (单位：cm)2.2.2.2 工程防护工程防护主要是用砌石加固边坡，适用于边坡坡度缓于1:1 的各类土质及岩质边坡。当坡面受地表水流冲蚀产生冲沟，表层溜塌或剥落时，均可采用砌石防护。砌石防护有干砌片石护坡和浆砌

42、片石护坡。(1)干砌片石护坡干砌片石护坡适用于不陡于1:1.25的土质(包括土夹石)边坡，且有少量地下水渗出的情况，厚0.3m 左右，如图 2-5 所示。若土体为粉质黏土、松散砂和砂黏土等土时，应设不小于10cm 厚的碎石或砂砾垫层。片石护坡应设基础，堑坡干砌片石护坡基础应砌至侧沟底。干砌片石50干砌片石厚25碎石或砂砾厚1050干砌片石厚25碎石或砂砾厚10浆砌片石50图2-5 干砌片石护坡 (单位：cm)(2)浆砌片石护坡浆砌片石护坡适用于不陡于1:1的各类岩质和土质边坡，厚度一般为0.30.4m。浆砌片石护坡可作为边坡的补强措施。对高边坡可分级设置平台，平台宽不小于1.0m，每级高不宜大

43、于20m，沿线路方向每10至20m应设伸缩缝并在护坡下部设置泄水孔。片石的砌筑采用50号水泥砂浆。施工应在边坡土体沉实后进行，防止因土体下沉开裂。(3)浆砌片石骨架护坡或混凝土骨架护坡为节省片石及水泥，可采用浆砌片石骨架护坡或混凝土骨架护坡，如图2-6所示。骨架常用方格形和拱形，骨架内可采用植被防护、捶面填补。镶边骨架浆砌片石泄水孔伸缩缝侧沟底线踏步图 2-6 浆砌片石骨架护坡 (单位：cm)(4)浆砌片石护墙浆砌片石护墙适用于各类土质边坡和易风化剥落且破碎的岩质边坡，用以防治较严重的边坡坡面变形，常作为边坡加固措施。对较陡的堑坡防护仅限应用于稳定的堑坡，且边坡坡度不陡于1:0.3 。浆砌片石

44、护墙有实体护墙及孔窗式护墙，孔窗内可采用干砌片石或捶面防护。一般土质及破碎岩石边坡多采用实体护墙，较完整且较陡的岩质边坡可采用肋式护墙，对下部较完整、上部较破碎的岩质边坡可采用拱式护墙。按护墙截面尺寸，护墙可分为等截面和变截面两种形式。按防护高度可分为单级、两级及多级护墙，如图2-7所示。选用坡面防护应需注意以下问题在采用植物或喷护、挂网喷护等路堑坡面防护和在年平均降水量大于400mm 地区较高的土质路堑边坡地段，宜在坡脚处设高12m浆砌片石护坡或护墙。软硬岩层相间的路堑边坡应根据岩层情况采用全部防护或局部防护措施。当浆砌片石护墙高度大于12m、浆砌片石护坡和骨架护坡高度大于18m 时，宜在适

45、当高度处设平台，平台宽度不宜小于1m 。浆砌片石护墙、护坡的基础应埋置在路肩线以下不小于1m，并不应高于侧沟砌体底面。当地基为冻胀土时，应埋置在冻结深度以下不小于0.25m。封闭式的坡面应在防护砌体上设泄水孔和伸缩缝。当坡面有地下水出露时，应采取措施将水引出。耳墙墙帽25(a)等截面护墙H2H1h1(b)两级护墙图2-7 浆砌片石护墙 (单位：cm)土质和易风化岩石的深路堑边坡，宜在坡脚设置挡土墙，以降低边坡高度。当挡土墙墙预上方坡面设有浆砌片石护墙、护坡时，墙顶应设置边坡平台，平台宽度不宜小于2m。在多雨地区，用砂类土、细粒土等填料填筑的路堤，其路肩和边坡易受雨水冲刷流失，应根据具体情况设防

46、护。2.3 风沙对铁路路基边坡的风蚀以及对路基的沙埋风沙给铁路工程施工和运营维护带来很大危害。风沙对路基的危害作用最明显的是风蚀和沙埋。(1)风蚀在沙区修筑的铁路路基被风蚀是铁路沙害的普遍现象，特别是高填深挖地段尤为突出。有些线路上路肩被风蚀成浑圆状，坡面出现风蚀槽等，这些危害都直接威阱路基的安全和稳定。风沙对路基的风蚀危害主要是由于路基坡面直接受到风力的冲击，气流运行时，使路基受到风的压力，引起坡面沙粒的搬移。再就是气流中携带的沙粒对路基产生磨蚀，加快风蚀速度。还由于路基上有障碍物或坡面不平整，使气流形成涡旋，对坡面发生掏蚀。(2)沙埋沙埋是铁路沙害的主要形式，对铁路的危害是由于风沙流活动和沙丘移动斫引起的，我国大部分沙害造成的列车脱轨事故都是因沙埋轨道造成的。这种危害具有出现险情时间短，难预测的特点，对于行车安全威胁很大。另外，沙埋还会对路基造成潜在危害，即淤埋各种路基排水沟和堵塞涵洞。这种危害虽然