小編今天來給大家介紹一下路基工程排水和防護方法的設計，讓我們一起來看看吧。

一、路基排水

就路基病害的規(guī)模、范圍及成因而言，水往往扮演著決定性的角色；水對路基的危害表現(xiàn)如下：

土的抗剪強度會因地表水滲入路基土體而降低。

路基的變形發(fā)生和發(fā)展往往與地下水的存在和活動密切相關，因此地下水是引起各種路基病害的基本原因。

由于毛細作用，在低路堤條件下，水分可能滲透進路堤內，導致填料強度下降。

水依然是造成溶蝕和凍害的主要因素之一。

水浸阻工程進展，影響正常施工和使用。

為了確保路基填料具有足夠的強度和穩(wěn)定性，我們的目標是將路基內的含水量降低到適當?shù)姆秶?，并確保路基具備合理完善的排水系統(tǒng)。

應確保排水設計具備足夠的排水能力，并與其他設施順暢銜接。

路基排水設施設計應遵循以下原則：符合實際規(guī)律，節(jié)約占地，與水利和土地規(guī)劃相協(xié)調；經濟適用，利用天然溝壑作為出水口；根據(jù)具體情況采取因地制宜、節(jié)約造價和就地取材的原則；排水設施具備足夠的耐久性，能夠在各種氣候條件下滿足功能要求。

1、路基地面排水

修建和維護地面排水系統(tǒng)可快速排出路基范圍內的地面水，以防止路基病害由于地面積水的下滲和流動沖刷而產生。地面排水系統(tǒng)對細粒土填料的路基影響特別明顯，而粗粒土填筑的路基如果級配不合適，也會出現(xiàn)相應的病害。

（1）地面排水系統(tǒng)確定原則：

需要根據(jù)線路的水平、垂直斷面以及地質水文條件來確定最合理的排水方向和合適的排水設施位置。

為了避免橋涵、隧道、車站和農田水利排水建筑物之間存在各自為政、相互不協(xié)調的情況，需要確保它們之間的配合和連接方式。

根據(jù)本地氣象資料確定降水的基本數(shù)據(jù)，并將其作為設計的基礎依據(jù)。

（2）地面排水設備類型：

地面排水設備包括排水溝、側溝、天溝、吊溝（急流槽、跌水）以及緩流井等。

地面排水設備的傾斜度不得低于0.2%。

地面排水設備的斷面形狀和尺寸必須滿足排泄設計流量的需要，以免引發(fā)沖刷和淤積問題。

設計時應盡量確保長度適中，避免水流過于集中，以實現(xiàn)及時疏散和就近分流的目的，同時不應將其用于其他流水的功能。

①排水溝

當排水溝與其他溝渠相連時，應努力使水流順暢。

②側溝

側溝是一種用來排除路基面和路塹邊坡坡面上的地表水的水溝，可以設置在路基面的兩側或者一側（半路塹）。

③天溝

天溝位于路塹的頂部，主要用于排除山坡迎水方向的地面水流進入路塹。當路塹的頂部沒有堆積土時，天溝的內邊緣到塹頂?shù)木嚯x不應小于5米；而在進行加固和防滲時，這個距離不應小于2米。

④吊溝、跌水與急流槽

⑤緩流井

目的是接收從吊溝流入的地表水，并減少其能量，以保護路基不受沖蝕影響。

各類排水溝的出口，包括排水溝、側溝、天溝和邊坡平臺截水溝等，應將水排到路基之外，以防止水流沖刷路基。如果地面橫坡明顯，可以在排水溝和天溝的上方一側設置；如果地面坡度不大，則可以在兩側設置。

設施的各種橫斷面應具備充足的排水能力，以防止水在流動過程中沿線滲透，如果需要的話可以適當設置墊層；通常情況下，可以按照標準設計圖進行而不需要進行水力計算。

為了使地面水快速排除，應該制定良好的排水規(guī)劃。這個規(guī)劃的長度應該盡量縮短，以便更有效地排水。此外，我們還應該采取措施，防止水流對溝體造成沖刷作用。另外，我們還需要合理區(qū)分和確定匯水面積。

2、地下排水

（1）一般要求

當?shù)叵滤{到路基的整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定或顯著降低路基強度時，一般會根據(jù)具體情況采取攔截、引導、排除含水層的地下水，同時采取隔離措施進行處理。

在進行地下排水設計之前，應先進行野外工程地質和水文地質的調查、勘探和測試。

為了避免地表水下滲對地下水的影響，除了需要排除地下水外，還應采取措施阻止地表水補給地下水，并禁止將地表水排放入地下水排水設施中。

根據(jù)不同的條件和要求，選擇相應的地下水排除設備可分為不同形式，包括承壓水、無壓水、裂隙水和孔隙水等。

①明溝和槽溝

明溝和槽溝是用于排除地表水以及土壤中上層積水或淺埋地下水的排水設備。

②滲溝

平式滲溝，也被稱為用于降低地下水位和排除地下水的滲溝，可以分為淺埋滲溝（埋深2-6m）、有管滲溝和無管滲溝。另外，邊坡滲溝是一種能夠起到支撐邊坡作用的滲溝。

1）通過淺埋滲溝，地下水可以被引導至低洼濕地等地區(qū)，并沿著最短的路徑排出，從而降低相應的水位。

2）滲流上游一側溝壁應設有截水滲溝以進水，下游處溝壁應設置不透水的防滲層。

③有管滲溝

滲水管是一種具有滲水孔的陶管或混凝土管，其管壁上設有管滲溝。

④無管滲溝

利用碎石孔隙作為排水通道，適用于地下水流量較小、流程較短的情況?？煽紤]使用無砂混凝土替代排水碎石。在排水碎石周圍應設置反濾層，其要求與有管滲溝相同。目前，許多工程普遍采用無紡土工織物來維護和促進碎石體的滲濾作用。

⑤邊坡滲溝

為了排除邊坡上層的滯水或泉水，并起到支撐作用，我們使用邊坡滲溝。對于處理土質路塹邊坡的邊坡支撐滲溝常用的坡度應該不陡于1:1。這是因為受到地下水活動的影響，邊坡土體的穩(wěn)定性常常會受到威脅。

邊坡滲溝主要有拱形和樹枝形兩類；應垂直嵌入邊坡；外圍應設置反濾層。

⑥支撐滲溝

支撐滲溝可以用來支撐可能滑動的不穩(wěn)定土體或山坡，并防止滑動帶附近的地下水活動。它還可以排除潮濕土壤，根據(jù)不穩(wěn)定土體范圍成群設置，并與抗滑擋土墻配合使用。

一般情況下，將其軸線與滑動方向基本保持平行，布置成平行的條帶，支撐滲溝的間距和斷面寬度可以根據(jù)每條滲溝所承受的下滑力來計算確定。滲溝的斷面形狀采用矩形，寬度范圍為2到3米，間距為8到15米或更大一些。

確定支撐滲溝的埋置深度取決于疏干地下水的深度。如果用于處理可能發(fā)生坍塌的情況，滲溝的底部應該位于土體（或山體）滑動面以下的穩(wěn)定土層或巖層內，距離至少為0.5米。當考慮到凍結要求時，滲溝的底部應該位于凍結深度以下至少0.4米。

⑦滲水隧洞 

支撐滲溝可用于支撐可能發(fā)生滑動的不穩(wěn)定土體或山坡，同時也可以防止滑動區(qū)域附近地下水的活動。此外，它還能夠排除潮濕土壤，根據(jù)不穩(wěn)定土體的范圍進行群體設置，并與抗滑擋土墻進行配合。

通常情況下，滲溝的軸線與滑動方向基本平行，以平行的條帶形式布置。滲溝的間距和斷面寬度可以根據(jù)每個滲溝承受的下滑力來計算和確定。滲溝的斷面形狀為矩形，寬度范圍為2到3米，間距為8到15米或更大。

確定支撐滲溝所需的埋置深度取決于地下水的深度。如果用于處理可能發(fā)生坍塌的情況，則滲溝的底部應位于土體（或山體）滑動面以下的穩(wěn)定土層或巖層內，距離至少為0.5米?？紤]到凍結要求時，滲溝的底部應至少位于凍結深度以下的0.4米處。 

⑧排水平孔

根據(jù)水文地質條件，可以使用10°～15°仰斜度的排水平孔來排除路基土體或滑坡體中的地下水。平孔的布置可以選擇平行排列或扇形排列。

可以根據(jù)需要安排一層或多層，但平孔必須埋在低于地下水位以下的位置，以盡可能擴大排水范圍。平孔施工簡單，效果明顯，因此被廣泛采用于國外。在我國的滑坡整治中，采用平孔排除地下水也取得了良好的效果。

（2）水溝的沖刷防護和防淤、防滲

當水溝的自然土層無法抵擋流速沖刷時，就需要對水溝進行加固。

必須防止水溝的滲漏，因為它對于一些地質不良地區(qū)路基的穩(wěn)固是有害的。

防滲的方法主要包括表層夯拍、使用三合土、四合土捶面、漿砌片石護面和混凝土水槽等措施。對于采用卵石護面或干砌片石護面的水溝，還可以在底層鋪設一層厚度為0.2～0.3m的粘土層來增加防滲效果。

為了防止?jié){砌石和混凝土水槽預留的伸縮縫滲水問題，可以采用瀝青麻筋填補縫隙。

二、巖石邊坡防護

坡面防護措施旨在防止巖石風化剝落、碎落和少量落石等現(xiàn)象對開挖邊坡坡面的影響，可采用砂漿抹面、噴漿、片石護墻、錨桿噴漿等方法。

攔截措施包括落石平臺、落石槽、擋石墻、柵欄、金屬網(wǎng)等，旨在阻止自然山坡上的落石或小型崩塌。

支頂加固是指在邊坡上可能形成落石、崩塌、滑坡等危險行為的危巖體上采取相應的加固措施，包括勾縫、嵌補、灌漿和錨桿等措施。

防止滑坡和崩塌的工程：對于可能發(fā)生較大規(guī)?；蝽槍踊瑒拥拈_挖邊坡，或可能發(fā)生大規(guī)模崩塌滑體的自然山坡，需要修建抗滑擋墻、錨固樁、棚洞、明洞等工程。

三、土質防護工程

由于路基改變了原地層的自然平衡狀態(tài)，并經受多種復雜的自然因素（如降水、溫濕度變化、水流沖蝕）的影響，可能導致各種形式的破壞，因此需要進行防護措施。

邊坡防護包括保護路基的坡面和坡腳免受損害。

1、路基坡面防護

水是造成路基坡面破壞的主要原因，降水的持續(xù)沖擊會導致坡面出現(xiàn)損壞現(xiàn)象；而溫濕度的交替變化也促進了坡面損壞的進一步發(fā)展。

通過采取坡面防護措施，可以防止降水的沖刷作用，減緩巖土表面的風化剝落，并且還能部分排水。

選擇適當?shù)墓こ檀胧紤]路基邊坡的土壤屬性、巖石類型、水文地質條件，以及坡度、高度、原材料供應和施工技術經驗等因素。

2、植物防護

植物防護是一種防止雨水沖刷的措施，通過人工培植邊坡植被覆蓋表土來達到目的。植被的根系可以增強邊坡的穩(wěn)定性，調節(jié)土壤濕度以防止表土干裂和剝落。這種措施包括植草、鋪草皮和種樹等，適用于土質較緩或嚴重風化的巖質邊坡。此外，植物防護還可以改善環(huán)境。

（1）植草

植草是一種簡單施工、經濟實惠的有效方法，用于保護草類適宜生長的土質路堤和路塹邊坡。通常要求邊坡坡度不超過1：1.25，地表水流速為0.4～0.6m/s，單級坡高不超過6.0m。種植草時，將草籽與土壤混合，均勻地播種在適當翻松的表土上。如果需要，還可以在坡面上鋪設5~10cm的種植土層，以促進草的成活和生長。

（2）鋪草皮

它與植草具有相同的作用，但效果更佳，適用于較高且陡峭的土坡，也可用于風化嚴重的巖層和成巖作用較差的軟巖層邊坡。

當附近草皮來源容易時，雨量較集中的地區(qū)植草的成活率較低，但鋪草皮更適宜且成活速度更快。

常用的草皮包括白茅草、假儉草和絆根草等。

鋪設草坪的方式有平鋪草皮、疊放草皮和方形草皮等。

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