【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面至毛細(xì)水上升曲面間距離，可取 e=～ ， a 表示毛細(xì)水上升高度。 滲溝的底部設(shè)置排水通道，排水孔應(yīng)設(shè)在凍結(jié)深度以下不小 處，通常采用圓管 (用 C15 混凝土預(yù)制 )或蓋扳矩形溝 (邊墻及其底用 漿砌片石砌筑，蓋板用 C15 混凝土預(yù)制 )，如圖 14(c)所示，也可采用如圖 14(b)所示的形式，并用土工合成材料作反濾層。 圖 15 單側(cè)滲溝 對(duì)于淺埋滲溝，矩形 溝尺寸一般用 ，圓管內(nèi)徑一般用 ～ 。對(duì)于深埋滲溝，為了便于進(jìn)入檢查和維修，矩形溝尺寸可用 ～ ，圓管內(nèi)徑可用 ，蓋板上或圓管上所留進(jìn)水縫隙或孔眼的大小及間距，以及反濾層的選擇，可根據(jù)滲溝集水流量和所用填充材料的顆粒組成計(jì)算確定。 截水滲溝只需在滲流上游一側(cè)溝壁進(jìn)水，下游側(cè)溝壁應(yīng)不透水，可用黏土或漿砌片石作成隔滲層，如圖 16 所示。截水的滲水暗溝的基底宜埋入隔水層內(nèi)不小于 。 冰凍線 降低前的最高地下水位 冰凍線 鐵道工程技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 圖 16 截水滲溝 (單位： m) 滲溝頂部覆以單層干砌片石，表面用水泥 砂漿勾縫，其上再用厚大于 的土夯填到與地面齊平。 滲水暗溝的滲水部分可采用砂、礫石、無砂混凝土、土工合成材料作反濾層。反濾層的層數(shù)、厚度和顆粒級(jí)配要求應(yīng)根據(jù)坑壁土質(zhì)和反濾層材料經(jīng)計(jì)算確定。砂礫石應(yīng)篩選清洗，其中小于 5%。 無砂混凝土塊板反濾層的厚度可采用 10～ 20cm。當(dāng)坑壁土質(zhì)為黏性土或粉細(xì)砂時(shí)，在無砂混凝土塊板外側(cè)，應(yīng)加設(shè)厚的中粗砂或土工合成材料反濾層。 土工合成材料反濾層可采用無紡?fù)凉た椢?。?dāng)坑壁土質(zhì)為黏性土或粉細(xì)砂時(shí)，可在土工織物與坑壁土之間增鋪一層 10～ 15cm 厚的中砂。 滲水暗溝內(nèi)應(yīng)采用篩選洗凈的卵石、碎石、礫石、粗砂或片石充填；仰斜式鉆孔內(nèi)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)直徑的滲水管，滲水管可選用帶孔的 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等。 滲水暗溝每隔 30～ 50m，滲水隧洞每隔 120m和在平面轉(zhuǎn)折、縱坡變坡點(diǎn)等處，宜設(shè)置檢查井，檢查井的井壁應(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。當(dāng)深度大于 20m時(shí)，應(yīng)增設(shè)護(hù)欄等安全設(shè)備。 滲溝的出水口一般采用端墻，其下部留出與滲溝排水管孔徑一致的排水孔。端墻基礎(chǔ)應(yīng)埋入當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度以下的較堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定的地層 內(nèi)。在端墻以外，應(yīng)緊接一段有鋪砌的排水溝，其長(zhǎng)度由設(shè)計(jì)確定。 ②無砂混凝土滲溝 無砂混凝土滲溝由無砂混凝土壁板、鋼筋混凝土橫撐、鋼筋混凝土蓋板和普通混凝土基礎(chǔ)等組成。無砂混凝土用水泥、粗集料 (礫石或角礫 )及水拌制而成。用無砂混凝土制作的各種圬工體均具有透水孔隙，在排水滲溝中用無砂混凝土作溝壁，以代替施工困難的反濾層和滲孔設(shè)備，具有透水性能和過渡能力好，施工鐵道工程技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 簡(jiǎn)便及節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)。無砂混凝土具有一定的強(qiáng)度，可以省去滲溝內(nèi)部的填充料。使用時(shí)應(yīng)注意其所處的地層條件及制作工藝。無砂混凝土滲溝斷面如圖 17所示。 圖 17 無砂混凝土滲溝 (單位 :cm) ③邊坡滲溝 邊坡滲溝用于疏干潮濕的邊坡和引排邊坡局部出露的上層滯水或泉水，并起支撐邊坡的作用，適用于邊坡不陡于 1:1的土質(zhì)路塹邊坡，也可用于加固潮濕的容易發(fā)生表土坍滑的土質(zhì)路堤邊坡。邊坡滲溝的平面形狀可作條帶形、分岔形和拱形等。對(duì)于較小范圍的局部濕土或泉水出露處，宜用條帶形布置，對(duì)于較大范圍的局部濕土，宜用分岔形布置，如圖 18a 所示。當(dāng)邊坡表土普遍潮濕時(shí)，宜用拱形與條帶形相結(jié)合的布置，如圖 18b 所示。一般其寬度大于 ～ 。 圖 18 邊坡滲溝的平面形狀圖 邊坡滲溝應(yīng)垂直嵌入邊坡，滲溝基底埋置在邊坡潮濕土層以下較干燥而穩(wěn)定的土層內(nèi)，按潮濕帶的厚度作成具有 2%～ 4%泄水坡的階梯形，邊坡滲溝縱斷面如圖 19所示。 夯填土 鋼筋混凝土蓋板 鋼筋混凝土橫撐 無砂混 凝土壁板 普通混凝土基礎(chǔ) (a)滲溝斷面 (b)無砂混凝土壁板大樣 坡頂線 坡頂線 坡腳線 坡腳線 鐵道工程技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 圖 19 邊坡滲溝縱斷面圖 邊坡滲溝斷面通常采用矩形，其寬度不宜小于 。其外周設(shè)置反濾層，滲溝內(nèi)用篩洗干凈的小顆粒滲水材料填充。滲溝頂部一般用單層干砌片石覆蓋，其表面大致與邊坡齊平。必要時(shí)可在干砌片石表面用水泥砂漿勾縫。邊坡滲溝下部的出水口，一般采用干砌片石垛，其作用是支擋滲溝內(nèi)部的填充料并將滲溝中集引的土 中水或地下水排入路塹側(cè)溝或路堤排水溝內(nèi)。 ④支撐滲溝 支撐滲溝主要起支撐作用，兼起排除地下水和疏干土壤中水的作用。支撐滲溝通常采用成組的條帶形布置，斷面采用矩形，寬度一般為 2～ 3m，各條滲溝之間的距離一般為 8～ 15m。一般深度為數(shù)米到十幾米，應(yīng)布置在地下水露頭和土壤中水發(fā)育的地方，并順滑動(dòng)方向修筑。溝底必須置于滑面以下的穩(wěn)定土層或基巖內(nèi)，可以順滑面的形狀做成階梯形，最下面一個(gè)臺(tái)階的長(zhǎng)度宜較長(zhǎng)，以增加其抗滑能力，基底應(yīng)鋪砌防滲。支撐滲溝的填充部分宜用容重較大的石塊干砌。填充料與溝壁之間可視溝壁土層的性質(zhì)設(shè)置設(shè) 或不設(shè)反濾層。滲溝頂部可用單層干砌片石覆蓋，其表面用水泥砂漿勾縫，以防止地面水流入。支撐滲溝的縱斷面如圖110 所示。 圖 110 支撐滲溝縱斷面圖 滑動(dòng)面 R T 干砌片石 漿砌片石 反濾層 鐵道工程技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 支撐滲溝可視地下水及土質(zhì)條件布置成多種形式，支撐滲溝可單獨(dú)使用，也何和抗滑擋墻聯(lián)合使用。 (3)滲水隧洞 滲水隧洞又稱泄水隧洞，它用于截排或引排埋藏較深的地下水，或與立式滲井 (滲管 )群配合使用，以排除具有多層含水層的復(fù)雜地層中的地下水。 設(shè)置滲水隧洞時(shí)，必須掌握詳細(xì)的水文地質(zhì)資料，查明地下水的層次、分布及流量，以便準(zhǔn)確地定出隧洞位置。圖 111 為一種常用的直墻式拱形斷面。 圖 111 拱形滲水隧洞斷面圖 滲水暗溝、滲水隧洞的橫斷面尺寸應(yīng)根據(jù)埋置深度、施工和維修條件確定，結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)由計(jì)算確定。滲水暗溝和滲水隧洞的縱坡不宜小于 5‰，條件困難時(shí)亦不應(yīng)小于 2‰。 (4)平孔排水 平孔排水或稱水平鉆孔排水，是用平臥鉆機(jī)向滑體含水層打傾斜角不大的平孔，然后在鉆孔內(nèi)插入帶孔的鋼管或塑料管，用以排除地下水而疏干土體。立面上可布置成一層或多層。單層平孔布置如圖 112 所示。平孔位置必須在地下水位以下，隔水層頂板之上，盡量擴(kuò)大其滲水疏干范圍。平孔的間距視含水層滲透系數(shù)和要求疏干的程度而定，一般采用 5～ 15m為宜。 C15 號(hào)混凝土或 M10 號(hào)漿砌片石邊墻 泄水孔 反濾層 漿砌片石底板 鐵道工程技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 圖 112 單層平孔排水布置圖 (5)集水滲井 當(dāng)滑體中地下水埋藏較深或有多個(gè)含水層時(shí)，可用大口徑豎井 (直徑可達(dá))和水平鉆孔配合使用，以降低地下水和疏干其附近的土體，如圖 113 所示。 集水滲井或滲管的頂部應(yīng)用隔滲材料覆蓋，以防淤塞，圓形集水滲井也可采用無砂混凝土結(jié)構(gòu)以代替設(shè)置反濾層和填充滲水材料。 地下各種排水滲溝、滲水隧洞及滲井等設(shè)備 中，常用反濾層以防止含水地層中的細(xì)粒土被滲流帶走，淤塞排除地下水建筑。目前常用的反濾層有卵礫石 (或砂 )反濾層、無砂混凝土塊板反濾層及土工織物反濾層。土工織物具有一定的強(qiáng)度、柔韌性和連續(xù)性，它可直接鋪設(shè)在需要設(shè)置反濾層的地方，如支撐滲溝、邊坡滲溝的兩側(cè)和基底臺(tái)階部分，使用起來很方便。 圖 113 集水滲井 滑動(dòng)面 干砌片石勾縫 回填砂卵石 錨桿擋墻 排水鉆孔 集水鉆孔 集水鉆孔 排水鉆孔 集水井 裂縫 滑體 滑面 排水鉆孔 鐵道工程技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁 第 2 章 路基邊坡的防護(hù)養(yǎng)護(hù) 概述 鐵路路基長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，很容易受到破壞。鐵路路基主要是堆積和開挖而成，邊坡易受損害。鐵路路基邊坡常見的破壞形式有： (1)降雨尤其是強(qiáng)降 雨引起的路基邊坡沖刷坍塌； (2)風(fēng)沙對(duì)鐵路路基邊坡的風(fēng)蝕以及對(duì)路基的沙埋。 路基邊坡對(duì)降雨的防護(hù) 路基邊坡破壞最主要的原因是水的影響。路基邊坡的表面并不是絕對(duì)平整的，而總是有一些凹槽，水在邊坡上流動(dòng)時(shí)會(huì)使之逐漸沖成小溝，水流也隨之更加集中，造成小溝的加深和擴(kuò)大，最后導(dǎo)致邊坡的破壞。此外，在溫度和濕度的交替變化作用下，再加上風(fēng)吹日曬的影響，也會(huì)造成坡面的風(fēng)化、剝落及坍塌等破壞。因此，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行坡面防護(hù)。 降雨對(duì)鐵路路基邊坡的影響很大。當(dāng)降雨強(qiáng)度小于土壤的入滲能力時(shí)，降雨完全入滲；當(dāng)降雨強(qiáng)度大于土壤入 滲能力時(shí)，降雨不能完全入滲，會(huì)產(chǎn)生降雨徑流。降雨入滲對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響較大，降雨入滲將會(huì)引起近坡面土體強(qiáng)度急劇下降，路肩和坡腳是路堤的薄弱部位，由于降雨量大或降雨延時(shí)較長(zhǎng)，雨水下滲使路堤土體飽和，表層軟化；或路堤坡腳受浸泡而軟化失穩(wěn)，引起路肩或邊坡溜塌。另外，降雨量具有明顯的季節(jié)性，因此路基邊坡破壞也具有季節(jié)性。 當(dāng)降雨強(qiáng)度大時(shí)，雨水水流順坡面而下，坡面不平順造成水流分異，合并形成許多小徑流后，沖刷能力增強(qiáng)，沿坡面薄弱處形成溝槽，并逐漸向路肩和坡腳發(fā)展。路堤越高，這種沖刷越嚴(yán)重 (一般在邊坡高 5m 左右為界 )。在 邊坡沖溝集中發(fā)育地段，路堤邊坡被切割破壞，嚴(yán)重的造成道碴流失，軌枕懸空。 問題分析 造成這種現(xiàn)象的一般原因有：路基填筑土主要為為粘土、砂粘土、粉質(zhì)黏土、粉黏土等，并且夯實(shí)不密，遇到降雨后，土顆粒遇水后強(qiáng)度迅速下降，粘結(jié)力也迅速下降，土質(zhì)軟化。造成邊坡沖刷，路肩或邊坡溜塌等現(xiàn)象。干旱時(shí)，土壤表層水分蒸發(fā)，孔隙體積增大，易受風(fēng)蝕。土粒結(jié)構(gòu)疏松而不緊密，很難抵御暴雨的襲擊，可見這類土遇水后內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低，致使路基因遇水作用形成鐵道工程技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁 大量土質(zhì)流失而遭到破壞。 防護(hù)措施 坡面防護(hù)主要就是 保護(hù)路基邊坡表面免受雨水沖刷，減小溫度及濕度變化的影響，防止或延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、剝落等演變過程，從而保護(hù)路基邊坡的整體穩(wěn)定性。坡面防護(hù)設(shè)施本身不承受外力作用，必須要求坡面巖土整體牢固。此外，坡面防護(hù)還應(yīng)與排水設(shè)施相配合，以便雨水能盡