表1 高速铁路无砟轨道与普速有砟轨道路基排水设计对比表
项目 普速铁路有砟轨道 高速铁路无砟轨道
设计使用年限 3O年 60年
材料 采用钢筋混凝土,不得 一般采用素混凝土 采用浆砌片石
设计洪水频率 1/50 1/50
路基面防排水层 不设置 应设置
找平层或垫层 必要时可设置 应设置
基础为松软土 应采取防渗漏等 应采取换填等
或特殊土 加固措施 加固措施
线间集水井 不设置 设置
高速铁路路基排水设施分为地表排水和地下排水
两类。地表排水主要采用排水沟、侧沟、天沟、截水沟、
吊沟和急流槽等结构。地下排水主要采用明沟、盲沟、
渗沟、排水管、渗水隧道、仰斜式钻孔等结构。
2 地表排水
高速铁路无砟轨道路基地表水排水的目的有2
个:一个是通过排水沟、侧沟、天沟、边坡平台截水沟将
路基两侧的汇水分层次拦截引排至路基范围以外,防
止 [水浸入、冲刷路基边坡或基床;另一个是通过集水
井、骨架截水槽将路基范围内的雨水排向路基两侧,防
止雨水淤积下渗,软化路基结构。
高速铁路路基排水沟、侧沟及天沟的设计要满足
过水能力以及材料耐久性两方面的要求。排水为满足
过水能力的需要,应根据流量计算,选择合理的沟型、
截面尺寸及排水坡率。一般情况下截面面积相同的条
件下,梯形沟的过水能力大于矩形沟,但矩形沟用地比
梯形沟节约。因此沟的截面形式的选择应综合考虑过
水能力及用地两方面的因素。为满足耐久性的需要,
应根据侵蚀性等级合理的选择合适的混凝土强度等
级,以满足耐久性需要。地表排水可按以下原则进行
设计。
(1)侧沟、排水沟、天沟及截水沟按1/50频率设
计,沟顶高出设计水位0.2 ITI。纵坡不小于2‰ ,单面
排水坡段长度不宜大于400 m,必要时应增设横向排
水设施引入自然沟渠或涵洞,不得直接排人农田。
(2)地面横坡明显地段,排水沟可在路堤上方一
侧设置,若地面横坡不明显,在路基两侧设置。排水沟
平面尽量随地形而走,采用直线型,在水沟转弯的地方
应该平缓过渡,其半径不小于10—20 1"11。排水沟均采
用梯形沟,一般沟底宽0.6 ITI,沟深0.6 m,最小沟截面
尺寸为底宽0.4 111,沟深0.6 m,沟边坡坡率均采
用1:1。
(3)当路基边坡采用截水骨架护坡时,主骨架作
为路堤顺边坡方向的排水槽引排坡面水流进入侧沟或
排水沟;当路堤边坡采用撒草籽间植低矮灌木护坡时,
每间隔l0~15 m设置一个混凝土预制构件排水槽,槽
深0.1 m,槽宽0.3 m。
(4)路堑侧沟一般采用底宽0.6 m,沟深0.8 m的
钢筋混凝土矩形沟,厚0.2 Ill。长大拉槽路堑地段根
据设计流量加大侧沟截面尺寸。边坡平台截水沟尺寸
采用底宽0.40 11、沟深0.40 m的矩形断面,截水沟采
用混凝土浇筑。
(5)无砟轨道地段线间排水:线间表面采用0.1 m
厚C25细石混凝土防水层封闭,顺线路纵坡方向设置
线间钢筋混凝土集水井,再流人预埋在基床底层的横
向排水管(62oo HDPE双壁波纹管),然后排人侧沟或
路堤外,横向排水管每处分线路左右两侧各设置1根。
(6)路堑地面横坡明显地段,在上方一侧设置天
沟;地面横坡不明显地段,宜在路堑顶两侧设置天沟;
设有平台截水沟的路堑边坡均应设置天沟引排坡面
水。当路堑顶部无弃土堆时,天沟内边缘至堑顶距离
不宜小于5 m,当沟内进行加固防渗时,不小于2 m。
1 1 口 边坡坡率:
。 堑顶坡面较陡的天沟,采用矩形,底宽—一
0.6 m,沟深0.6 m。
3 地下排水
地下排水的目的是拦截、排出地下水,降低路基范
围内的地下水位,防止地下水侵入路基基床,影响基床
承载力及稳定性。根据地下水的分布特征可设置明
沟、盲沟、边坡支撑渗沟、渗水盲沟、深(浅)层排水斜
孔等排水设施。特别对顺层路堑、地下水发育路堑和
膨胀土(岩)路堑应加强引排水措