铁路路基排水及防护设施-路基排水设施

铁路路基路基排水第一部分路基排水工程

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。水地下水的危害：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。

影响路基的水黑龙江鹤岗铁路路基被冲垮致货车脱轨山洪冲毁的南昆铁路路基哈萨克斯坦铁路路基被洪水冲毁陇海铁路路基被"掏空"

阿里山铁路路基滑落铁轨悬空

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水,并能排除影响路基稳定的地下水,或截流降低地下水位。侧沟截水沟天沟排水沟跌水急流槽一、排除地面水的设备

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。地面排水设施侧沟—设于挖方和低填方路段。截水沟—设于路基上方拦截山坡水。排水沟——汇集水流，用于引水。跌水与急流槽——用于陡坡路段。（一）侧沟（公路称边沟）

侧沟是位于路堑路肩边缘的外侧，用以汇集和排除路堑范围以内的地面水。在线路不填不挖的地段亦应设置侧沟。（二）截水沟（天沟）

填方路基上侧截水沟示意图1-土堆；2-截水沟

挖方路基截水沟示意图1-截水沟；2-弃土堆；3-侧沟设置作用：拦截并排除路基上方流向路基的地面水流，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷，并减轻侧沟泄水压力。设置位置：挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方适当地点。截水沟截水沟的纵坡与长度截水沟的纵坡不宜小于0.5％，长度以200～500为宜，超过500m时，可在中间适当位置增设泄水口，由急流槽或急流管分流排引。截水沟的横断面

一般采用梯形断面，沟的边坡坡度一般采用1：1.0～1：1.5。沟底宽度和沟深不宜小于0.5m。土质石质挖方坡顶的截水沟将截水沟的水引下来（三）排水沟

将路基范围内各种水源的水流（如侧沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水），引排至桥涵或路基范围以外的指定地点。

排水沟应具有合适的纵坡，以保证水流畅通，不致流速太大而产生冲刷，亦不可流速太小而形成淤积，为此宜通过水文水力计算而择优选定。一般情况下，可取0.5～1.0%。1.排水沟的功能2.排水沟的纵坡3.排水沟的横断面

排水沟的横断面，一般采用梯形，尺寸大小应经过水力水文计算选定。沟的边坡坡度可采用1：1.0～1：1.5。沟底宽度和沟深不宜小于0.5m。

排水沟与水道衔接示意图1—排水沟；2—其它渠道；3—路基中心线；4—桥涵

排水沟水流注入其他沟渠或水道时，应使原水道不产生冲刷或淤积。通常应使排水沟与原水道两者成锐角相交，交角不大于45

，有条件可用半径R=10b（b为沟顶宽）的圆曲线朝下游与其它水道相接。4.排水沟的布置

排水沟的布置应尽可能远离路基，通常距路基坡脚不宜小于2m，平面上应力求直捷，需要转弯时亦应尽量圆顺，做成弧形，其半径不宜小于10～20m，连续长度宜短，一般不超过500m。

(四)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，它有单级和多级两种,视水头差而定。每级高度不小于0.2m,不大于2.0m,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。跌水示意图跌水跌水瀑布跌水(五)急流槽(吊沟)急流槽是具有很陡纵坡的水槽,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。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1～2m内,底宽0.4～1.0m,沟底埋入不透水层。每隔10～15m设宽2cm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0.5～1m,深为0.5～2m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。排水槽的深度大于1m时,宜采用斜墙式。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10～15cm,组成反滤层。另一种是用无砂混凝土预制板作为反滤层。(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;。以适应排水范围的大小,渗沟通常采用矩形断面,宽不小于1.3～1.6m,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。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)。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30m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1m,检查井底应比水管底低0.3～0.4m,检查井内应设检查梯以便检查及清理,井口