渗井排水原理(老师傅告诉你路基排水及防护加固措施怎么做)

路基排水

从水的危害出发，讲述地表、地下排水设备和路基加固措施。

一、概述

1、地面水的危害•地面水对路堤具有冲刷和侵袭作用。

⑴ 地面水进入路基面导致翻浆、冒泥。

⑵ 在路基边坡上流动会造成冲刷。

⑶ 寒冷地区土质路基被水浸泡后，冬天冻胀。

2、地下水对路堤具有浸湿和剥蚀作用。

⑴ 浸入路基本体，降低强度，路基易发生变形。

⑵ 浸泡基床，引起翻浆冒泥、冻胀等。

⑶ 路基边坡受水浸湿，引起地表上的滑动溜坍等边坡变形。

二、路基地面排水设计

目的：使地表水排出路基范围外，防止地表水渗入路基和冲刷路基边坡而降低路基的稳定。

㈠ 地面水对路基稳定性的影响

㈡ 地面排水设备

1、侧沟

路堑地段用于排出路基面和路堑边坡坡面的地面水。

设置于路堑的路肩外侧。

2、排水沟

排出路堤范围内的地面水。

地面较平坦时，设于路堤两侧；当地面较陡时，设置于迎水一侧。

3、天沟

设于堑顶，用于排除山坡迎坡方向流向路堑的地表水。

4、截水沟

设在台阶形路堑边坡平台上及排水沟、天沟所在部位以外必须排出地表水地方。

5、矩形水槽

在土质或地质不良地段，水沟易变形且不能保持稳定，以及受地形、地物或建筑物限界的限制。

6、跌水

在地形陡峻地段的天沟或者截水沟，当沟两端的高差很大而水平距离很短时，需设置跌水和急流槽。

7、急流槽

用片石或砼筑成的衔接两段高程较大的排水设施。主槽纵出口高有消力池等消能装置。

8、缓流井

沟底纵坡较陡的水沟，可用两端坡度较缓的水沟用缓流井连接起来。

地面排水的原则

•⑴ 尽快排出路基范围内的地表水，且水沟位置应离路基本体尽可能近，发挥排水效果。•⑵ 选择最短的水流通道、地质较稳定、地形较平缓的地带设置水沟。•⑶ 水沟断面尽量满足设计要求，断面形状一般采用梯形。

三、路基地下排水

㈠ 地下水对路基稳定性的危害

1、地下水位高

路堤填料为黏性土，在毛细作用下，水可升至路堤内，使填料含水量增大，强度降低。

2、在寒冷地区

水是造成路堤产生冻害的原因。

3、在路堑地段

地下水造成边坡的不稳定。

㈡ 路基地下排水设备

1、明沟及排水槽

明沟兼排地面水及地下水的排水设备。

沟底挖至不透水层。若透水层深，沟底置于透水层内，则沟底及水沟边坡应用不透水材料作保护层，以免沟中水渗入土中。

2、渗水暗沟

又称盲沟，用于拦截、排出较深含水层内的地下水，疏干滑体或降低地下水位。渗沟采用明挖施工。

截水和引水渗沟

截水渗沟

支撑渗沟

3、渗水隧洞

又称泄水渗洞。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。

4、平孔排水

5、集水渗井

当滑体中地下水埋藏较深或多个含水层时，可用大口径竖井（D=3.5m）和水平钻孔配合使用，以降低地下水和疏于其附近的土体。

㈢ 选用地下排水设备原则

1、当地下水较高或无固定含水层

可采用明沟、排水槽、渗水暗沟、边坡渗沟、支撑渗沟等。

2、当地下水位较低或无固定含水层

可采用渗水隧洞、渗井、渗管等。

路基防护

路基防护方法包括：坡面防护和冲刷防护。

一、路基边坡病害

路基边坡病害有：边坡溜坍、边坡坍塌、风化剥落和坡面冲刷四种。

二、路基防护

㈠ 路基边坡坡面防护

坡面防护：保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变，从而保护边坡整体稳定性的防护措施。

1、植物防护• 适用于边坡坡度不陡于1：1。

2、对不宜采用植物防护的边坡（如岩面）

⑴ 一是防止地面水的浸入；二是阻止风化剥落。

⑵ 方法：抹面、捶面、勾缝、灌浆、喷浆、喷射砼等。

利用胶结材料（水泥砂浆或水泥石灰砂浆）封闭岩面。

抹面：将二合土（石灰、矿渣）、三合土（水泥、石灰、矿渣）或水泥砂浆均匀地摊在路基边坡上，经压实、提浆、抹光后形成的一种保护层。

灌浆：将水泥砂浆或混凝土灌入较坚硬的、裂缝较大较深的岩石路堑边坡，借助水泥砂浆或砼的粘结性把裂缝的岩石粘结成整体，阻止岩石进一步风化。

喷浆：对易风化，但尚未严重风化的岩石边坡，为防止进一步风化，可在岩面上喷射一层水泥砂浆（厚3㎝），形成保护层。

锚杆铁丝网喷浆或锚杆铁丝网喷射砼：适用于路基坡面严重风化，岩石破碎时。

3、砌石护坡

对缓于1：1的各种土质、土石及岩质边坡，坡面受地表水流冲产生沟、泥流、小型表层溜坍，可采用砌石护坡防护。

常用的有以下几种方法：

⑴ 干砌片石

边坡缓于1：1.25的土质或土石边坡，并经常有少量地下水渗出，厚度一般为0.3m。

⑵ 浆砌片石

当地石料丰富，坡度缓于1：1的土质或岩质边坡。

⑶ 浆砌片石骨架或砼骨架护坡

为节约片石和水泥，常用浆砌片石骨架护坡或砼骨架护坡，其内铺草皮或三合土，四合土捶面代替浆砌片石或砼。

⑷ 浆砌片石护墙•由厚度0.4～0.5m浆砌片石作成实体或带孔窗式的护坡。•特点：护墙不能承受土压力。

三、路基冲刷防护

冲刷防护应用范围分直接防护和间接防护。

路基冲刷防护应满足以下要求：

⑴ 具有足够的稳定性。

⑵ 防护范围包括所有可能被冲刷的地段。

⑶ 加强对地基的处理，防止由于水流的掏蚀而使地基外露，影响路基的稳定性。

⑷ 防护高度应保证被防护的路基不致受到水流和波浪的侵袭。

㈠ 直接防护

概念：直接对路基边坡进行加固，以抵抗水流的冲刷和淘蚀 。

适用范围：v不大、流向与河岸基本平行、水流破坏作用较弱或由于地形、地质条件受限制。

特点：⑴ 对原来水流的干扰小；⑵ 对防护地段的上下游及其对岸影响小。

1、植物护坡

直接在边坡上铺草皮或种植防护林、挂柳。

2、干砌片石护坡

ａ、边坡为砂类土，在边坡与护坡之间需作砂砾层（反滤层）。ｂ、边坡为黏土时，垫层下铺设10㎝杂粒砂。

3、浆砌片石护坡

片石厚度≮35㎝。

4、砼板护坡

用C13～C18砼预制成边长≮1m，厚度为8～20㎝的板，并配置一定数量的构造筋。

5、抛石护坡

材料：不宜风化的岩石。

要求：坡度一般为1：1.5～1：3.5，抛石厚度≮石块粒径的2倍。

6、石笼护坡

只有边坡坡度不陡于1：2时才平铺。其铺设长度≮冲刷深度1：5～2倍。

7、浸水挡土墙

通常采用重力式或衡重式，用M10浆砌片石砌筑。

浸水挡土墙的基底应埋置在冲刷线以下≮1.0m，最好埋置在不被冲刷的基岩上如冲刷深度较深，可采用桩基或沉井基础

㈢ 间接防护

除上述方法外，也可采用改移河流轴线的方法达到防冲刷的目的。

间接防护

主要形式：

⑴ 丁坝

用于宽浅变迁性河段。将水流离河岸。

⑵ 顺坝

疏导水流作用。

⑶ 改移河道将水流引离路基。

路基加固

一、挡土墙概述

1、定义

支撑天然斜坡或人工填土边坡，以保持土体稳定的建筑物。

应用：⑴ 陡坡和高填土地段，下方设挡土墙；⑵ 岩石风化的路堑边坡地段；

⑶ 为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段。

⑷ 可能发生坍方、滑坡的不良地质地段。

⑸ 冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段。

2、按位置分为：路肩式、路堤式、路堑式

2、锚定式挡土墙

⑴ 锚杆挡土墙

组成：由立柱、挡土板构成墙面及锚杆组成。

范围：岩质、半岩质深路堑和陡坡路堤地段。

作用：利用锚杆与土体间的锚固力来支承挡土墙的稳定。

⑵ 锚定板挡土墙

组成：由墙面系、拉杆和锚定板组成。

3、加筋土挡土墙

组成：由填土、填土中布置的拉筋条以及墙面板三部分组成。

加筋种类： 钢带、钢筋混凝土带、聚丙烯土工带等。

原理：利用拉筋与土之间摩擦作用，把土的侧压力削减到土体中，提高土体的稳定性。

4、钢筋混凝土悬臂式和扶壁式

二、挡土墙的构造（重力式挡土墙）

墙身、基础、排水设施和伸缩缝等部分组成。

1、墙身构造

⑴ 墙背

仰斜、垂直、俯斜、凸形折线和衡重式等型式。

⑵ 墙面

墙面一般为平面，其坡度应与墙背坡度相协调。

⑶ 墙顶

墙顶最小宽度，浆砌挡土墙≮50cm，干砌≮60cm。

⑷ 沉降缝与伸缩缝

设置沉降缝：避免因地基不均匀下沉而引起墙身开裂。

设置伸缩缝：为防止圬工砌体因硬化后收缩和温度变化而产生裂缝。

2、基础

⑴ 基础类型

扩大基础

⑵ 基础埋置深度（土质地基）

① 无冲刷时，应在天然地面以下至少1m；② 有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m；③ 受冻胀影响时，应在冻结线以下不少于0.25m。

3、排水设施

疏干墙后土体中的水和防止地表水下渗后造成墙后积水，使墙身承受额外的静水压力。

⑴ 地面排水

措施：设置排水沟，截引地面水；

⑵ 墙身排水

排出墙后积水，通常在墙身的适当位置设置一排或数排泄水孔。

构造要求：ａ、最下一排泄水孔的出口应高出地面0.3m。ｂ、路堑挡土墙，应高出边沟水位0.3m；c、浸水挡土墙，应高出常水位0.3m。ｄ、在泄水孔的进水口部分设置反滤层，以防孔道堵塞。并在反滤层的下部设隔水层，以防积水渗入基础。

反滤层构造：若墙后土体透水性差或可能发生冻胀时，在墙顶以下0.5m至最低一排泄水孔的高度范围内，填筑≮0.3m的砂加卵石或土工合成材料反滤层。

作用：一是反滤作用；二是减小静压力和冻胀力

4、防水层

为了防止水渗入墙身形成冻害及水对墙身的腐蚀，需要在临水面涂以防水层。⑴ 石砌挡土墙，先涂一层M5水泥砂浆（2㎝）再涂热沥青2～3㎜。

⑵ 砼挡土墙，涂两层热沥青2～3㎜。

⑶钢筋混凝土挡土墙，一般可不设。

二、抗滑桩

抗滑桩作用：将桩穿过滑面进入下部稳定滑床,利用锚固段阻止坡体的滑动,而提高边坡稳定性。

按施工方法分：打入桩、钻孔桩和挖孔桩

施工工序：施工准备→桩孔开挖→地下水处理→护壁→钢筋笼制作与安装→灌注砼→砼养护

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