1、第一节第一节 路基排水工程路基排水工程水的作用水的作用是造成是造成路基病害路基病害主要因素。主要因素。地面水的危害：地面水的危害：地面水在地面水在路基面上滞流路基面上滞流会导致会导致翻浆冒泥翻浆冒泥;在在路基面边坡路基面边坡上流动会造成上流动会造成冲刷冲刷;在寒冷的地区在寒冷的地区,土质路基被水浸湿土质路基被水浸湿,冬天会成冬天会成为为冻害冻害,路基面隆起路基面隆起,到春融又造成路基翻浆到春融又造成路基翻浆冒泥。冒泥。地面水地面水渗入地下渗入地下,补充地下水的水源补充地下水的水源,并会对并会对某些某些含易溶盐的土溶蚀而产生陷穴含易溶盐的土溶蚀而产生陷穴。地下水的危害：地下水的危害：地下水浸入路
2、基部分土体地下水浸入路基部分土体,使其使其强度降低强度降低,在在列车动载及其它外力的作用下列车动载及其它外力的作用下,使路基发生使路基发生变形变形。地下水浸泡地下水浸泡路基基床路基基床,也能引起也能引起翻浆冒泥、翻浆冒泥、冻胀冻胀等不良后果。等不良后果。路基边坡在地下水浸蚀下路基边坡在地下水浸蚀下,能引起能引起地表上的地表上的滑动滑动,溜坍等边坡变形溜坍等边坡变形。黑龙江鹤岗铁路路基被冲垮致货车脱轨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哈萨克斯坦铁路路基被洪水冲毁陇海铁路路基被陇海铁路路基被掏空掏空 阿里山铁路路基滑落铁轨悬空
3、阿里山铁路路基滑落铁轨悬空勾缝可用1 2 或1 3 的水泥砂浆,也可用1 0.石灰、粘土、砂、炉碴四合土,比例为1 2 5 99(重量比)。明沟与排水槽壁均设泄水孔以排除地下水。图2 8 用作降低地下水位的渗水暗沟图2 22 锚杆铁丝网喷混凝土为了减轻自然因素对铁路路基的影响,应及时作好路基的防护,防止路基产生变形。5 m 范围内应设置反滤层,以防止泄水孔淤塞失效,如图224。抹面常用的圬工为1 2 9 的水泥石灰沙浆或石灰炉碴浆(主要材料为石灰、炉碴、纸筋、食盐、卤水或青矾等)。石灰、粘土、砂、炉碴四合土,比例为1 2 5 99(重量比)。在所防护的边坡基底土壤有变化处,还应设置沉降缝。5
4、3 或1 2 9 的水泥石灰砂浆(以上均为体积比)。为了避免土壤受冲刷,一般土质水沟的纵坡都不陡于8。护墙的高度超过8 m 时,一般在墙后设置耳墙,以增加其稳定性。另一种是用无砂混凝土预制板作为反滤层。图2 18 叠砌式草皮护坡抹面与捶面主要是防止路堑边坡表面的风化剥落。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。图2 21 双级或多级护墙平台52 m 的矩形断面的水沟。为了保证路基经常处于为了保证路基经常处于干燥干燥,坚固坚固和和稳稳定定的状态的状态,路基必须具有路基必须具有良好的排水系统良好的排水系统,能能迅速迅速排泄最大降雨量排泄最大降雨量时的地面
5、水时的地面水,并能排除并能排除影响路基稳定的地下水影响路基稳定的地下水,或截流降低地下水或截流降低地下水位。位。一、排除地面水的设备一、排除地面水的设备 排除地面水的设备有排除地面水的设备有:排水沟排水沟、侧沟侧沟、天沟天沟、吊沟吊沟、跌水跌水等。无论等。无论采用何种方法采用何种方法,均需将路基范围内所有地面均需将路基范围内所有地面水水,尽可能尽可能循最短的通路顺畅地循最短的通路顺畅地排至路基范排至路基范围以外围以外,防止其防止其漫流或停积漫流或停积。排水沟、侧沟、天沟已在路基构造中讲过。排水沟、侧沟、天沟已在路基构造中讲过。(一一)跌水跌水 为了避免土壤受冲刷为了避免土壤受冲刷,一般一般土质
6、水沟土质水沟的纵坡都的纵坡都不陡于不陡于8。如因地形关系。如因地形关系,无法使水沟的平均纵坡无法使水沟的平均纵坡不超过不超过8时时,则将水沟分段修筑成则将水沟分段修筑成跌水或吊沟跌水或吊沟。跌水是跌水是阶梯形阶梯形的排的排水设备水设备(如图如图21),它有单它有单级和多级两种级和多级两种,视水头差视水头差而定。每级高度不小于而定。每级高度不小于0.2 m,不大于不大于2.0 m,水流水流以以瀑布瀑布的形式通过的形式通过,利用利用台阶跌水消能台阶跌水消能。一般应用。一般应用铺砌防护。铺砌防护。图图2 1 跌水示意图跌水示意图为了避免土壤受冲刷,一般土质水沟的纵坡都不陡于8。如超过此高度时,可用双
7、级或多级护墙(图221),在分级的中间应留适当宽度的平台。图2 26 石笼防护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。抹面常用的圬工为1 2 9 的水泥石灰沙浆或石灰炉碴浆(主要材料为石灰、炉碴、纸筋、食盐、卤水或青矾等)。图2 23 干砌片石护破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。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。图2 9 无管渗水暗沟5 3 或1 2 9 的水泥石灰砂浆(以上均为体积比)。块状草皮其边缘
8、切成斜形,便于互相间结合密贴,并用小木桩钉在边坡上。(二)抛填片石铺草皮可以在边坡较高和较陡的地点应用。图2 22 锚杆铁丝网喷混凝土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。喷浆一般采用为1 4 的水泥砂浆或1 1 6 的水泥石灰沙浆。阿里山铁路路基滑落铁轨悬空图2 22 锚杆铁丝网喷混凝土图2 22 锚杆铁丝网喷混凝土明沟与排水槽壁均设泄水孔以排除地下水。在有水流冲刷的河岸或边坡,如水流速每秒在3 m 以内,也可用植树来保护。一般使用期可达68 年。跌水跌水瀑布(二二)急流槽急流槽(吊沟吊沟)急流槽急流槽是具有是具有很陡纵坡很陡纵坡的水槽的水槽(如
9、图如图22、图、图23),修筑在修筑在路堑边坡路堑边坡上的叫上的叫吊沟吊沟,急流槽的沟底坡度急流槽的沟底坡度可达可达1 2。用片石、混凝土建造。用片石、混凝土建造,其作用与跌水相其作用与跌水相同。其特点是同。其特点是水流不离槽底水流不离槽底。图图2 2 路堑吊沟路堑吊沟图图2 3 连接路堑侧沟的吊沟连接路堑侧沟的吊沟急流槽二、排除地下水的设备二、排除地下水的设备 地下水的排除应根据地下水的排除应根据地下水的类型地下水的类型、含水层埋藏深度含水层埋藏深度、地层的渗透性地层的渗透性等条件等条件,选选用适当的排水设备。用适当的排水设备。一般来说一般来说,当地下水埋藏浅或无固定含水层当地下水埋藏浅或无
10、固定含水层时时,可采用可采用明沟明沟、排水槽排水槽、渗水暗沟渗水暗沟等等;当地下水埋藏较深或为固定含水层时当地下水埋藏较深或为固定含水层时,可采可采用用渗水隧洞渗水隧洞、渗井渗井、渗管渗管等。等。(一一)明沟与排水槽明沟与排水槽 明沟明沟一般用浆砌片石砌筑成梯形断面一般用浆砌片石砌筑成梯形断面,沟深通常在沟深通常在12 m 内内,底宽底宽0.41.0 m,沟底埋入不透水层沟底埋入不透水层。每隔每隔1015 m 设宽设宽2 c m 的的伸缩伸缩(沉降沉降)缝缝,缝内填缝内填塞沥青麻筋。塞沥青麻筋。明沟明沟适用于适用于地下水埋藏很浅或水沟通过稳定地层地下水埋藏很浅或水沟通过稳定地层进行较深的明挖地
11、方。进行较深的明挖地方。图图2 4 浆砌片石明沟浆砌片石明沟 排水槽排水槽是一种宽度为是一种宽度为0.51 m,深为深为0.52 m 的的矩形断面矩形断面的水沟。的水沟。常用浆砌片石砌筑常用浆砌片石砌筑,也有也有用混凝土或钢筋混凝土用混凝土或钢筋混凝土等材料构筑等材料构筑直墙式直墙式及及斜斜墙式墙式两种型式。两种型式。排水槽的深度大于排水槽的深度大于1 m 时时,宜采用斜墙式。宜采用斜墙式。图图 2 5浆砌片石砌筑槽断面浆砌片石砌筑槽断面 明沟与排水槽壁均设明沟与排水槽壁均设泄水孔泄水孔以排除地下水以排除地下水。为了不使排水时为了不使排水时,由于地下水的流动由于地下水的流动,使含水地层使含水地
12、层的土流失的土流失,造成泄水孔的淤塞造成泄水孔的淤塞,以及沟壁被冲空而以及沟壁被冲空而引起的沉陷引起的沉陷,在壁后应设在壁后应设反滤层反滤层。当前采用的当前采用的反滤层材料反滤层材料有两种有两种,一种是用一种是用粗砂粗砂、砾砾石或小卵石石或小卵石。按设计的规定的标准。按设计的规定的标准,将不同粒径的将不同粒径的砂、石分成砂、石分成23 层层,每层厚度不小于每层厚度不小于1015 c m,组成反滤层。另一种是用组成反滤层。另一种是用无砂混凝土预制板无砂混凝土预制板作为作为反滤层。反滤层。(二二)边坡渗沟边坡渗沟 边坡渗沟边坡渗沟适用于适用于坡度不陡于坡度不陡于1 1 潮湿易坍塌的边潮湿易坍塌的边
13、坡坡,用以引排边坡上的上层滞水或出露的泉水用以引排边坡上的上层滞水或出露的泉水,使边使边坡稳定。坡稳定。渗沟一般成渗沟一般成直条形直条形、树枝树枝(岔岔)形或拱形形或拱形布置布置;如图如图26。以适应排水范围的大小。以适应排水范围的大小,渗沟通常采用渗沟通常采用矩形矩形断面断面,宽不小于宽不小于1.31.6 m,深度根据边坡潮湿带的深度根据边坡潮湿带的厚度而定厚度而定,渗沟底应埋入稳定的土层。渗沟底应埋入稳定的土层。图图2 6 边坡渗沟边坡渗沟(三三)渗水暗沟渗水暗沟 当线路附近有破当线路附近有破坏路基稳定的地坏路基稳定的地下水时下水时,可修筑渗可修筑渗水暗沟来水暗沟来截排地截排地下水下水,降
14、低地下水降低地下水位及疏干附近土位及疏干附近土体体。渗水暗沟从构造渗水暗沟从构造上可分为上可分为有管渗有管渗水暗沟水暗沟和和无管渗无管渗水暗沟水暗沟两种。常两种。常用的为有管渗水用的为有管渗水暗沟。暗沟。图图2 7 用渗沟拦截路堑边坡流向路堑中心的地下水用渗沟拦截路堑边坡流向路堑中心的地下水图图2 8 用作降低地下水位的渗水暗沟用作降低地下水位的渗水暗沟 无管渗水暗沟无管渗水暗沟是用是用粗砂、卵石、碎石粗砂、卵石、碎石或炉渣等渗水材料或炉渣等渗水材料充填而成。充填而成。一般多设在一般多设在流量不流量不大大,渗沟不长渗沟不长,无需无需检查井处检查井处。其纵向。其纵向坡度通常不小于坡度通常不小于1
15、0,一般为一般为50,如如图图29。图图2 9 无管渗水暗沟无管渗水暗沟明沟一般用浆砌片石砌筑成梯形断面,沟深通常在12 m 内,底宽0.渗井(图214)与渗管(图215)都是立式排水设备,半上层渗水层的水通过渗井或渗管泄入到下层透水层或隧洞中去,渗井断面可用1 m 1.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。铺砌所用的石料,应是坚硬、耐冻、未被风化的石块。图2 26 石笼防护水泥、砂、炉碴三合土,比例为1 3 7(重量比)。在有水流冲刷的河岸或边坡,如水流速每秒在3 m 以内,也可用植树来保护。图2 1 跌水示意图抹面与捶面主要是防止路堑边坡表面的风化剥落。25 m,
16、在中间设置的为不小于0.并要求石块的大面朝下,相互嵌紧,避免通缝。图2 22 锚杆铁丝网喷混凝土铺草皮可以在边坡较高和较陡的地点应用。51 1),石质较破碎易风化的岩石路堑,可用护墙作整体的坡面防护,或依软弱的岩层分布情况,作局部镶砌。图2 24 浆砌片石护坡及基础布置捶面所用的材料有下列几种:山洪冲毁的南昆铁路路基5 m 的方格,中间填土或种草籽,方格的边线应与路基边缘成45角。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。为了减轻自然因素对铁路路基的影响,应及时作好路基的防护,防止路基产生变形。喷射砂浆的厚度一般不小于3 cm,喷射混凝土的厚度不小于5 cm。捶面所用的材
17、料有下列几种:有管渗水暗有管渗水暗沟沟有石砌排有石砌排水孔水孔(图图210)和陶土和陶土管、混凝土管、混凝土管和石棉水管和石棉水泥管等数种泥管等数种(图图211 及及图图212)。适用于适用于流量流量较大较大,流程较流程较远的地段远的地段。图图2 10 石砌排水孔渗水暗沟石砌排水孔渗水暗沟图图 2 12 渗水暗沟的作用是渗水暗沟的作用是截水和排水截水和排水,截水部分的水管上截水部分的水管上应有应有眼孔眼孔,排水部分的水管上没有眼孔排水部分的水管上没有眼孔,暗沟的纵坡暗沟的纵坡应大于应大于5,使管内流速不致太低使管内流速不致太低,以免淤塞。以免淤塞。为了检查渗沟的情况为了检查渗沟的情况,并便于定
18、期清理并便于定期清理,每隔每隔30 m 或在渗水暗沟方向的转折点及纵断面变坡处修筑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。检查井为。检查井为方形或圆形方形或圆形,其最小净空为其最小净空为1 m,检查井底应比水管底低检查井底应比水管底低0.30.4 m,检查井内应检查井内应设检查梯以便检查及清理设检查梯以便检查及清理,井口应设井盖。井口应设井盖。图图2 11 有管渗水暗沟有管渗水暗沟(四四)渗水隧洞渗水隧洞 渗水隧洞渗水隧洞用来用来截排截排或引排或引排深层地下水深层地下水,隧洞的施工方法隧洞的施工方法,大大致与正式隧道相似致与正式隧道相似,隧洞应埋入稳定地隧洞应埋入稳定地层层,顶
19、部设在滑动面顶部设在滑动面下下,拱顶与边墙设渗拱顶与边墙设渗水孔水孔(图图213),为便为便于检查维修于检查维修,每隔每隔120 m 左右或平面左右或平面转折处及纵坡变换转折处及纵坡变换处也需设置检查井。处也需设置检查井。图图2 13 隧洞衬砌断面隧洞衬砌断面(五五)渗井与渗管渗井与渗管 渗井渗井(图图214)与与渗管渗管(图图215)都是都是立式排水立式排水设设备备,半上层渗水层的水通半上层渗水层的水通过渗井或渗管泄入到下过渗井或渗管泄入到下层透水层或隧洞中去层透水层或隧洞中去,渗渗井断面可用井断面可用1 m 1.5 m 矩形或直径为矩形或直径为11.5 m 圆形圆形;渗管的直径一般不渗管的
20、直径一般不小于小于0.25 m,在中间设置在中间设置的为不小于的为不小于0.25 m,在中在中间设置的为不小于间设置的为不小于5 c m的圆形滤管。它们的缺的圆形滤管。它们的缺点是产生沉淀物后点是产生沉淀物后,会逐会逐渐失去渗水能力。渐失去渗水能力。图图2 14 渗井渗井图图2 15 渗管渗管第二节第二节 路基防护工程路基防护工程一、路基防护的目的及其形式一、路基防护的目的及其形式 修筑路基时修筑路基时,有填有挖甚至有填有挖甚至高填深挖高填深挖,天然地天然地形被改变形被改变,原有的重力平衡被破坏原有的重力平衡被破坏,加上路基是由加上路基是由土、石填筑的土、石填筑的,在各种在各种自然因素自然因素
21、(如水流、冰冻、如水流、冰冻、曝晒、风力、温度变化等曝晒、风力、温度变化等)的侵袭下和长年累月的的侵袭下和长年累月的列车冲击、震动影响列车冲击、震动影响下下,会不断发生变化会不断发生变化,出现各出现各种种变形变形。有时甚至在不很长时间内。有时甚至在不很长时间内,完全改变其完完全改变其完好的状态。为了减轻自然因素对铁路路基的影响好的状态。为了减轻自然因素对铁路路基的影响,应及时作好路基的防护应及时作好路基的防护,防止路基产生变形。防止路基产生变形。路基的防护方法有路基的防护方法有坡面防护坡面防护和和冲刷防护冲刷防护两大类两大类。二、路基边坡面防护二、路基边坡面防护 路基边坡坡面变形轻重程度路基边
22、坡坡面变形轻重程度,与与当地气候环当地气候环境、边坡土壤的性质、地质构造境、边坡土壤的性质、地质构造等均有影响。凡等均有影响。凡容易风化的容易风化的,或易受雨水冲刷的岩石及土质边坡坡或易受雨水冲刷的岩石及土质边坡坡面面,均应及时的加以防护。均应及时的加以防护。常用的防护类型有常用的防护类型有:(一一)种草种草；(二二)铺草皮铺草皮；(三三)植树植树；(四四)勾缝与灌勾缝与灌浆浆；(五五)抹面与捶面抹面与捶面；(六六)喷浆及喷射混凝土喷浆及喷射混凝土；(七七)护墙护墙；(八八)锚杆钢筋网喷浆及锚杆钢筋网喷射锚杆钢筋网喷浆及锚杆钢筋网喷射混凝土混凝土。(一一)种草种草 种草种草是防护路基边坡最简单
23、而经济的是防护路基边坡最简单而经济的方法。所选方法。所选种籽种籽必须适合必须适合边坡的土质边坡的土质及及当当地的气候地的气候,并须能生长成茂密的草皮。并须能生长成茂密的草皮。种草的方法适用于种草的方法适用于较缓而不高的边坡较缓而不高的边坡,以免以免草籽易被雨水冲去。草籽易被雨水冲去。种草籽护坡边坡护坡绿化工程用草种草籽(二二)铺草皮铺草皮 铺草皮铺草皮可以在可以在边坡较高和较陡边坡较高和较陡的地点的地点应用。选取草皮的地点应用。选取草皮的地点,应注意其应注意其土壤条件土壤条件尽可能接近需要防护工点的土质情况。块尽可能接近需要防护工点的土质情况。块状草皮其边缘切成状草皮其边缘切成斜形斜形,便于互
24、相间结合密便于互相间结合密贴贴,并用小木桩钉在边坡上。并用小木桩钉在边坡上。它分为它分为平铺草皮平铺草皮、铺方格草皮铺方格草皮和和叠砌草皮叠砌草皮三种。三种。(1)平铺草皮平铺草皮:如图如图216 把整个坡面都用草把整个坡面都用草皮铺盖起来皮铺盖起来,铺时铺时应从坡脚起应从坡脚起,按边坡的全长按边坡的全长逐排平行铺钉草皮边缘应略为切成斜面逐排平行铺钉草皮边缘应略为切成斜面,以以便互相迭压便互相迭压,竖向的缝要错开竖向的缝要错开,每块草皮钉小每块草皮钉小桩四个桩四个,平铺草皮的边坡不宜陡于平铺草皮的边坡不宜陡于1 1.25图图2 16 小方格草皮护坡小方格草皮护坡铺草皮图 2 5浆砌片石砌筑槽断
25、面(六)喷浆及喷射混凝土；图2 26 石笼防护护墙的高度超过8 m 时,一般在墙后设置耳墙,以增加其稳定性。图2 26 石笼防护跌水是阶梯形的排水设备(如图21),它有单级和多级两种,视水头差而定。为了避免土壤受冲刷,一般土质水沟的纵坡都不陡于8。图2 9 无管渗水暗沟排水槽是一种宽度为0.如超过此高度时,可用双级或多级护墙(图221),在分级的中间应留适当宽度的平台。图2 22 锚杆铁丝网喷混凝土明沟与排水槽壁均设泄水孔以排除地下水。铺草皮可以在边坡较高和较陡的地点应用。石笼适用于防护路堤坡脚和河岸,免受急流和大风浪的破坏,并可改陡边坡坡度,也能加固河床,防止冲刷。护坡宜分段施工,每隔101
26、5 m 应留一伸缩缝。种草的方法适用于较缓而不高的边坡,以免草籽易被雨水冲去。特点是强度及柔性较好,在缺少大石块的地区,石笼能以较小的石块抵抗较大的流速,在水流中含有大量泥砂时,能使石笼中的空隙很快被淤满而形成整体。浆砌片石护坡的厚度,通常用0.25 m,在中间设置的为不小于0.土质路堤坡面和严重风化的岩石边坡及裂隙黏土边坡,其坡度不陡于1 1 时,可采用植树防护用来加固边坡。4 m,检查井内应设检查梯以便检查及清理,井口应设井盖。(3)叠切草皮：如图2-18比平铺草皮更坚固,边坡可陡于1 1。平铺草皮(2)铺方格草皮铺方格草皮:如图如图217 用用条状条状草皮铺草皮铺成成11.5 m 的方格
27、的方格,中间填土或种草籽中间填土或种草籽,方方格的边线应与路基边缘成格的边线应与路基边缘成45角。角。图图2 17 大方格草皮护坡大方格草皮护坡(3)叠切草皮叠切草皮：如图：如图2-18比平铺草皮更坚固比平铺草皮更坚固,边坡可陡于边坡可陡于1 1。草皮砖有草的一面向下草皮砖有草的一面向下或向上或向上,各层一律各层一律,但最上面的一层应有草但最上面的一层应有草的一面向上。的一面向上。图图2 18 叠砌式草皮护坡叠砌式草皮护坡(三三)植树植树 土质路堤坡面和严重风化的岩石边坡及裂隙黏土边坡土质路堤坡面和严重风化的岩石边坡及裂隙黏土边坡,其其坡度不陡于坡度不陡于1 1 时时,可采用植树防护用来加固边
28、坡。在有可采用植树防护用来加固边坡。在有水流冲刷的河岸或边坡水流冲刷的河岸或边坡,如水流速每秒在如水流速每秒在3 m 以内以内,也可用也可用植树来保护。植树来保护。植树以灌木为宜植树以灌木为宜,并应选用根系发达并应选用根系发达,枝叶茂密和能迅速生枝叶茂密和能迅速生长的树种长的树种,如紫穗槐、夹竹桃等。其布置的形式有梅花形、如紫穗槐、夹竹桃等。其布置的形式有梅花形、斜线形及方格形等斜线形及方格形等(如图如图219)。图图2 19 植树防护的形式植树防护的形式(四四)勾缝与灌浆勾缝与灌浆 (1)勾缝勾缝:适用于适用于较坚硬不易风化的节理、裂缝多而较坚硬不易风化的节理、裂缝多而细的岩石路堑边坡细的岩
29、石路堑边坡,以防止雨水沿裂缝侵入岩层以防止雨水沿裂缝侵入岩层,造成危害。造成危害。勾缝可用勾缝可用1 2 或或1 3 的水泥砂浆的水泥砂浆,也可用也可用1 0.5 3 或或1 2 9 的水泥石灰砂浆的水泥石灰砂浆(以上均为以上均为体积比体积比)。(2)灌浆灌浆:适用于适用于坚硬的裂缝较大、较深的岩石路堑坚硬的裂缝较大、较深的岩石路堑边坡边坡,它借助于灰浆的粘结力把裂开的岩石粘结为它借助于灰浆的粘结力把裂开的岩石粘结为一整体一整体,以免岩石坠落或坍塌以免岩石坠落或坍塌,同时也防止雨水及同时也防止雨水及有害杂质侵入岩层裂缝有害杂质侵入岩层裂缝,以致影响边坡的稳定。以致影响边坡的稳定。灌浆所用的材料
30、灌浆所用的材料,一般采用一般采用1 4 或或1 5 的的水泥砂浆。如裂缝较大时水泥砂浆。如裂缝较大时,也可用混凝土灌注。也可用混凝土灌注。(五五)抹面与捶面抹面与捶面抹面与捶面主要是抹面与捶面主要是防止路堑边坡表面的风化剥落防止路堑边坡表面的风化剥落。(1)抹面抹面:适用于各种易风化而尚未经严重风化的软岩层适用于各种易风化而尚未经严重风化的软岩层(如如页岩、泥岩、千枚岩、泥质板岩等页岩、泥岩、千枚岩、泥质板岩等)的边坡。的边坡。抹面常用的圬工为抹面常用的圬工为1 2 9 的水泥石灰沙浆或石灰炉碴的水泥石灰沙浆或石灰炉碴浆浆(主要材料为石灰、炉碴、纸筋、食盐、卤水或青矾等主要材料为石灰、炉碴、纸
31、筋、食盐、卤水或青矾等)。抹面厚度抹面厚度:水泥石灰砂浆为水泥石灰砂浆为35 c m,石灰炉碴浆石灰炉碴浆,底层厚底层厚1.52.5 cm,面层厚为面层厚为1.52.0 c m。一般使用期一般使用期可达可达68 年。年。抹面工程应经常检查维修抹面工程应经常检查维修,发现裂纹或脱落发现裂纹或脱落,应及时的进行应及时的进行灌浆修补。灌浆修补。(2)捶面捶面:适用于易受冲刷的土质边坡或易受风化剥落的岩石适用于易受冲刷的土质边坡或易受风化剥落的岩石边坡边坡;且当地石料缺乏且当地石料缺乏,而炉碴来源较多的情况下。而炉碴来源较多的情况下。方法是方法是:将捶面的材料夯拍在边坡表面将捶面的材料夯拍在边坡表面,
32、作为坡面防护。捶作为坡面防护。捶面的厚度为面的厚度为1015 c m。捶面所用的材料有下列几种捶面所用的材料有下列几种:水泥、石灰、砂、炉碴四合土水泥、石灰、砂、炉碴四合土,比例为比例为1 3 6 9(重重量比量比)。石灰、粘土、砂、炉碴四合土石灰、粘土、砂、炉碴四合土,比例为比例为1 2 5 99(重重量比量比)。水泥、砂、炉碴三合土水泥、砂、炉碴三合土,比例为比例为1 3 7(重量比重量比)。石灰、粘土、炉碴三合土石灰、粘土、炉碴三合土,比例为比例为1 1 4(体积比体积比)。养护时养护时,如发现捶面出现开裂、脱落应及时修补如发现捶面出现开裂、脱落应及时修补,一般可使一般可使用用1015
33、年年排水沟、侧沟、天沟、吊沟、跌水等。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。适用于流量较大,流程较远的地段。它们的缺点是产生沉淀物后,会逐渐失去渗水能力。浆砌片石护坡的厚度,通常用0.适用于各种易风化而尚未经严重风化的软岩层(如页岩、泥岩、千枚岩、泥质板岩等)的边坡。抹面常用的圬工为1 2 9 的水泥石灰沙浆或石灰炉碴浆(主要材料为石灰、炉碴、纸筋、食盐、卤水或青矾等)。土质路堤坡面和严重风化的岩石边坡及裂隙黏土边坡,其坡度不陡于1 1 时,可采用植树防护用来加固边坡。为了施工方便起见,护墙的垂直高度,一般不宜超过12 m,采用单级护墙(图220)。选取草皮的地点,应注意其
34、土壤条件尽可能接近需要防护工点的土质情况。在护坡的坡脚处,应用大块石做成基础,其深度不小于所铺石厚度的4/3倍,其底宽应不小于0.石灰、粘土、砂、炉碴四合土,比例为1 2 5 99(重量比)。跌水是阶梯形的排水设备(如图21),它有单级和多级两种,视水头差而定。捶面所用的材料有下列几种:5m,并与钢筋网焊接。地面水在路基面上滞流会导致翻浆冒泥;勾缝可用1 2 或1 3 的水泥砂浆,也可用1 0.它们的缺点是产生沉淀物后,会逐渐失去渗水能力。图2 24 浆砌片石护坡及基础布置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。图2 22 锚杆铁丝网喷混凝土5 cm,面层厚为1.(六六)喷浆
35、及喷射混凝土喷浆及喷射混凝土 主要适用于主要适用于坚硬易风化坚硬易风化,但还但还未遭受严重风化的岩未遭受严重风化的岩石边坡石边坡。尤其是上部的岩层破碎而下部岩层完整。尤其是上部的岩层破碎而下部岩层完整的边坡的边坡,并需要大面积防护而较集中的边坡。并需要大面积防护而较集中的边坡。喷浆喷浆一般采用为一般采用为1 4 的水泥砂浆或的水泥砂浆或1 1 6 的水的水泥石灰沙浆。喷射的厚度为泥石灰沙浆。喷射的厚度为2 c m 以上。以上。喷射混凝土喷射混凝土一般采用一般采用1 2 21 2 3 配合比配合比的混凝土的混凝土(重量比重量比),喷射混凝土的厚度以喷射混凝土的厚度以35 c m 为宜。为宜。喷浆
36、护坡喷浆护坡喷浆施工喷混凝土施工(七七)护墙护墙 对于对于边坡较陡边坡较陡(通常为通常为1 0.51 1),石质较破碎易风化的岩石路堑石质较破碎易风化的岩石路堑,可用护墙作可用护墙作整体的坡面防护整体的坡面防护,或依软弱的岩层分布情况或依软弱的岩层分布情况,作局部镶砌。护墙在一般情况下作局部镶砌。护墙在一般情况下,不承受边不承受边坡的侧压力坡的侧压力,故作防护的岩层边坡故作防护的岩层边坡,应合乎应合乎稳定的要求。稳定的要求。为了施工方便起见为了施工方便起见,护墙的垂直高度护墙的垂直高度,一般不一般不宜超过宜超过12 m,采用单级护墙采用单级护墙(图图220)。图图2 20 单层式护墙单层式护墙
37、护墙 如超过此高度时如超过此高度时,可用可用双双级级或或多级多级护墙护墙(图图221),在分级的中间应留在分级的中间应留适当适当宽度的平台宽度的平台。护墙的基。护墙的基础应置于较好的岩层上础应置于较好的岩层上,护墙每隔护墙每隔1020 m,应应设置设置伸缩缝伸缩缝;每隔每隔23m 设置设置泄水孔泄水孔。护墙的高度超过护墙的高度超过8 m 时时,一般在墙后设置一般在墙后设置耳墙耳墙,以以增加其稳定性。增加其稳定性。图图2 21 双级或多级护墙平台双级或多级护墙平台护墙(八八)锚杆钢筋网喷浆及锚杆钢筋网喷锚杆钢筋网喷浆及锚杆钢筋网喷射混凝土射混凝土 适用于适用于坡面已严重风化坡面已严重风化,岩体切
38、割破碎岩体切割破碎时时,采用喷浆或喷混采用喷浆或喷混凝土的边坡。凝土的边坡。锚杆采用直径锚杆采用直径1922 mm 的钢筋的钢筋,嵌固在稳定的岩层中嵌固在稳定的岩层中2030 cm。锚杆间距应根据岩层破碎的情况而定。锚杆间距应根据岩层破碎的情况而定,一般一般为为1.21.5m,并与并与钢筋网钢筋网焊接。喷射砂浆的厚度一般不焊接。喷射砂浆的厚度一般不小于小于3 cm,喷射混凝土的厚度不小于喷射混凝土的厚度不小于5 cm。图图2 22 锚杆铁丝网喷混凝土锚杆铁丝网喷混凝土钢筋网铺设其布置的形式有梅花形、斜线形及方格形等(如图219)。一般使用期可达68 年。其布置的形式有梅花形、斜线形及方格形等(
39、如图219)。抹面常用的圬工为1 2 9 的水泥石灰沙浆或石灰炉碴浆(主要材料为石灰、炉碴、纸筋、食盐、卤水或青矾等)。石笼适用于防护路堤坡脚和河岸,免受急流和大风浪的破坏,并可改陡边坡坡度,也能加固河床,防止冲刷。边坡护坡绿化工程用草种草籽在有水流冲刷的河岸或边坡,如水流速每秒在3 m 以内,也可用植树来保护。图2 24 浆砌片石护坡及基础布置适用于各种易风化而尚未经严重风化的软岩层(如页岩、泥岩、千枚岩、泥质板岩等)的边坡。凡容易风化的,或易受雨水冲刷的岩石及土质边坡坡面,均应及时的加以防护。图2 3 连接路堑侧沟的吊沟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。图2 18
40、 叠砌式草皮护坡有管渗水暗沟有石砌排水孔(图210)和陶土管、混凝土管和石棉水泥管等数种(图211 及图212)。铺石防护一般有干砌片石与浆砌片石两种。5m,并与钢筋网焊接。水泥、石灰、砂、炉碴四合土,比例为1 3 6 9(重量比)。图2 26 石笼防护有管渗水暗沟有石砌排水孔(图210)和陶土管、混凝土管和石棉水泥管等数种(图211 及图212)。适用于各种易风化而尚未经严重风化的软岩层(如页岩、泥岩、千枚岩、泥质板岩等)的边坡。(1)平铺草皮:如图216 把整个坡面都用草皮铺盖起来,铺时应从坡脚起,按边坡的全长逐排平行铺钉草皮边缘应略为切成斜面,以便互相迭压,竖向的缝要错开,每块草皮钉小桩
41、四个,平铺草皮的边坡不宜陡于1 1.图2 24 浆砌片石护坡及基础布置锚杆钢筋网喷射混凝土护坡锚杆钢筋网喷射混凝土护坡三、路基冲刷防护三、路基冲刷防护 当铁路线路沿河而行当铁路线路沿河而行,路基临河的一侧路基临河的一侧坡脚和边坡坡脚和边坡,常会遭到水流的冲刷常会遭到水流的冲刷,而影响路而影响路基的稳定基的稳定,为了为了防护水流对路基的冲刷和淘防护水流对路基的冲刷和淘刷刷。常用的防护类型有。常用的防护类型有:(一一)铺石防护铺石防护 (二二)抛填片石抛填片石 (三三)石笼石笼(一一)铺石防护铺石防护 它它适用于适用于路基坡脚浸入水中路基坡脚浸入水中,而水流方向较平顺而水流方向较平顺,无严无严重局
42、部冲刷重局部冲刷,它也常用于较缓的它也常用于较缓的(1 2)的岩石边坡和土边坡的岩石边坡和土边坡,以防止坡面的风化、剥落和流失。以防止坡面的风化、剥落和流失。铺砌所用的铺砌所用的石料石料,应是坚硬、耐冻、未被风化的石块。应是坚硬、耐冻、未被风化的石块。铺砌时铺砌时,应先将坡面整平应先将坡面整平,自上而下的按边坡全长逐行水平自上而下的按边坡全长逐行水平铺砌。并要求石块的铺砌。并要求石块的大面朝下大面朝下,相互嵌紧相互嵌紧,避免通缝。避免通缝。为了防止水流将铺砌下面边坡上的细颗土挟带冲走为了防止水流将铺砌下面边坡上的细颗土挟带冲走,及增加整个铺石的弹性及增加整个铺石的弹性,从而增加对各种冲击作用从
43、而增加对各种冲击作用(如波浪、如波浪、流水等流水等)的抵抗力的抵抗力,在铺砌与防护的边坡间应设置在铺砌与防护的边坡间应设置垫层。垫层。垫层的材料垫层的材料一般常用碎石、砾石或砂砾的混合物一般常用碎石、砾石或砂砾的混合物(但但不可用砂作垫层不可用砂作垫层,因为砂容易被水冲走因为砂容易被水冲走)。铺石防护一般有铺石防护一般有干砌片石干砌片石与与浆砌片石浆砌片石两种。两种。(1)干砌片石护坡干砌片石护坡 一般分为一般分为单层铺砌单层铺砌与与双层铺砌双层铺砌两种两种(图图223)。在护坡的坡脚处。在护坡的坡脚处,应用应用大块石大块石做成基础做成基础,其深度不小于所铺石厚度的其深度不小于所铺石厚度的4/
44、3倍倍,其底宽应不小于其底宽应不小于0.5 m,顶宽应不小于顶宽应不小于2 m。图图2 23 干砌片石护破干砌片石护破干砌石护坡(2)浆砌片石护坡浆砌片石护坡 浆砌片石护坡的浆砌片石护坡的厚度厚度,通常用通常用0.20.5 m,当用于流当用于流速特大的场合可用到速特大的场合可用到0.6 m。一般情况下应。一般情况下应设置垫层设置垫层,以以增强其增强其抵抗冲击作用抵抗冲击作用的稳固性。为了使护坡稳固的稳固性。为了使护坡稳固,一般应一般应将基础置于冲刷线以下。在护坡的中下部应留出足够的将基础置于冲刷线以下。在护坡的中下部应留出足够的泄水孔泄水孔,以排除护坡后面的积水以排除护坡后面的积水,泄水孔后泄
45、水孔后0.5 m 范围内应范围内应设置反滤层设置反滤层,以防止泄水孔淤塞失效以防止泄水孔淤塞失效,如图如图224。图图2 24 浆砌片石护坡及基础布置浆砌片石护坡及基础布置浆砌片石护坡其它注意事项：其它注意事项：护坡宜护坡宜分段施工分段施工,每隔每隔1015 m 应留一应留一伸伸缩缝。缩缝。在所防护的在所防护的边坡基底土壤有变化处边坡基底土壤有变化处,还应还应设置设置沉降缝沉降缝。如在路堤边坡上采用浆砌片石护坡时如在路堤边坡上采用浆砌片石护坡时,应应等等路堤沉实以后再施工路堤沉实以后再施工,以免因路堤的沉以免因路堤的沉落而引起护坡的破坏。落而引起护坡的破坏。(二二)抛填片石抛填片石 抛填片石主
46、要用于抛填片石主要用于防护水下部分的边坡防护水下部分的边坡和和坡坡脚脚,也可用以防止河床也可用以防止河床,路基或河岸边坡受水流的冲路基或河岸边坡受水流的冲刷与波浪的破坏。刷与波浪的破坏。抛石的抛石的石料石料应用坚固、耐冻、未经风化的石块应用坚固、耐冻、未经风化的石块,石石块的大小块的大小,应根据水流的流速的大小来决定。应根据水流的流速的大小来决定。图图 2 25凡容易风化的,或易受雨水冲刷的岩石及土质边坡坡面,均应及时的加以防护。在所防护的边坡基底土壤有变化处,还应设置沉降缝。为了减轻自然因素对铁路路基的影响,应及时作好路基的防护,防止路基产生变形。(六)喷浆及喷射混凝土选取草皮的地点,应注意
47、其土壤条件尽可能接近需要防护工点的土质情况。抹面工程应经常检查维修,发现裂纹或脱落,应及时的进行灌浆修补。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。图2 26 石笼防护排水槽的深度大于1 m 时,宜采用斜墙式。如超过此高度时,可用双级或多级护墙(图221),在分级的中间应留适当宽度的平台。(八)锚杆钢筋网喷浆及锚杆钢筋网喷射混凝土为了使护坡稳固,一般应将基础置于冲刷线以下。石笼适用于防护路堤坡脚和河岸,免受急流和大风浪的破坏,并可改陡边坡坡度,也能加固河床,防止冲刷。护坡宜分段施工,每隔1015 m 应留一伸缩缝。图2 8 用作降低地下水位的渗水暗沟6 m,深度根据边坡潮
48、湿带的厚度而定,渗沟底应埋入稳定的土层。抹面厚度:水泥石灰砂浆为35 c m,石灰炉碴浆,底层厚1.水泥、砂、炉碴三合土,比例为1 3 7(重量比)。养护时,如发现捶面出现开裂、脱落应及时修补,一般可使用1015 年图2 8 用作降低地下水位的渗水暗沟种草的方法适用于较缓而不高的边坡,以免草籽易被雨水冲去。一般多设在流量不大,渗沟不长,无需检查井处。抛石护坡(三三)石笼石笼 石笼适用于石笼适用于防护路堤坡脚防护路堤坡脚和和河岸河岸,免受免受急流急流和和大风浪大风浪的破坏的破坏,并可并可改陡边坡坡度改陡边坡坡度,也也能能加固河床加固河床,防止冲刷。防止冲刷。特点是特点是强度及柔性较好强度及柔性较
49、好,在缺少大石块在缺少大石块的地区的地区,石笼能以石笼能以较小的石块较小的石块抵抗较大的抵抗较大的流流速速,在水流中含有大量泥砂时在水流中含有大量泥砂时,能使石笼中的能使石笼中的空隙很快被淤满而形成整体。空隙很快被淤满而形成整体。石笼有石笼有铁丝石笼铁丝石笼和和竹编石笼竹编石笼两种。其外形为两种。其外形为箱形或柱形箱形或柱形,如图如图226 所示所示,中间填以粒径中间填以粒径520 c m 的石块。的石块。铁丝石笼骨架铁丝石笼骨架：采用直径：采用直径68mm 的钢筋作骨架。的钢筋作骨架。铁丝网铁丝网：用：用2.54.0mm 铁丝编网铁丝编网,网眼有网眼有六角形六角形和和方形方形,大小约为大小约
50、为68cm。石笼宽和高石笼宽和高为为0.52m。图图2 26 石笼防护石笼防护铁丝石笼挡墙护坡石笼护坡 一般一般镀锌铁丝镀锌铁丝编制的石笼可用编制的石笼可用812 年年,普通铁丝编制普通铁丝编制的石笼只能用的石笼只能用35 年。主要的缺点是石笼的年。主要的缺点是石笼的金属网易锈金属网易锈蚀损坏蚀损坏,使石笼解体使石笼解体。在我国南方地区经常采用在我国南方地区经常采用竹编石笼竹编石笼代替金属丝石笼代替金属丝石笼它的优点是它的优点是价廉而经久耐用价廉而经久耐用。施工时将空石笼运到铺设地。施工时将空石笼运到铺设地点后点后,再填以石块。再填以石块。石笼可以石笼可以平铺平铺也可也可叠铺叠铺。在路堤边坡上
