《5 路基防护与加固教学教材》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5 路基防护与加固教学教材（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、路基设计好了，还有问题么？,第五章路基防护与加固,基本内容,5-1概述5-2坡面防护5-3冲刷防护5-4软土地基加固,路基的防护与加固是保证路基强度与稳定性的必要措施。防护的重点：路基边坡，特别是不良地质与水文地段及沿河路基的边坡；路肩表面；同路基稳定性直接有关的近旁河流与山坡。,5-1概述,一、防护与加固的意义路基防护与加固的意义是：维护正常的交通运输，确保行车安全，保证公路使用品质，提高投资效益，以及保持道路与自然环境协调。,防护工程防止冲刷和风化，主要起隔离作用的措施。加固工程防止路基坍滑，主要起支撑作用的支挡结构物。区别：防护工程主要用于路基本身稳定，即防护工程本身没有或很少有承受外力
2、作用的能力。加固工程主要用于路基本身不稳定，即本身具有承受外力作用的能力。,二、防护与加固的区别,按防护与加固的目的与作用分类：1、坡面防护保护路基边坡表面，以防受到自然因素的破坏（雨水冲刷、干湿及冷热循环作用，以及表面风化等）2、冲刷防护（堤岸防护与加固）主要使沿河路堤，不致受到水流的冲刷、淘空和浸软。3、地基加固指提高湿软地基的承载能力的措施。,三、路基防护与加固分类,路基防护分类图,各种各样的防护与加固工程,四、路基防护与加固的原则,因地制宜，综合治理；预防为主，防治结合；对于主要隐患和地下害源（如软弱基底和有害的地下水源等），宜先治患后筑路；对于某些附属设施，如坡面防护或路基用地范围以
3、外的防护与加固设施，按其轻重缓急，分期实施，逐步完善；,各项工程技术措施，尤其是造价高、工程技术复杂的措施，应作方案分析比较，讲究实效和经济效益；注意环境，配合景观，增进路容的美化与协调。,四、路基防护与加固的原则,5-2坡面防护,路基边坡表面的防护：主要是防止地面水流的冲刷，而且将坡面封闭隔绝，可以避免与大气直接接触，阻止岩土进一步风化破坏。沿河路基的坡面防护：特别是浸水部分的坡面与坡脚防护兼有加固的作用，可防止水流的冲刷、冲击和淘空。干旱地区的路基坡面防护：主要目的在于防止风蚀或积沙。坡面防护设施，本身不承受外力作用，必须要求坡面岩土整体稳定。,坡面防护的前提：要求路基应有适合于边坡土质的
4、断面形式及稳定边坡坡度。坡面防护设施有：植物防护（生命防护）和矿料防护（无机物防护）各种坡面防护,一、植物防护,植物防护（包括植草、铺草皮和植树）主要适用于较缓的土质或严重风化的岩质边坡。植物防护的原理：依靠比较发达的根系，深入土层，使表土固结；植物茎叶覆盖坡面，可以调节表土的湿度，保持湿润，防止扬尘风蚀；植被阻滞地面迳流，阻止冲刷，有利水土保持;植物通过吸收和蒸腾坡体内水分、降低土体的孔隙水压力，提高土体的抗剪强度。,植物防护的种类：1、种草，4、植树。,2、铺草皮，,3、土工材料+植草,一、植物防护,植物防护技术的种类种草防护铺草皮防护种树防护土工网植草防护行栽香根草防护框格植草防客土喷播
5、植生基质喷射防护,一、植物防护,种草防护,适用于边坡稳定、坡面冲刷较微且边坡高度不高、坡度不陡于1：1、流速不超过0.6m/s，适宜种草的土质边坡或经改良的边坡；一般要求边坡高度不高(8m)、不浸水或短期浸水，边坡上已扎根的种草坡面防护可容许缓慢流水的短期冲刷。一般不适于岩石边坡防护，若要在岩石边坡中适用，需使用针对岩石边坡研发的生物防护技术优点：施工简单方便、成本低、劳动强度小、施工进度快、美化路容与保护环境，具有较好的经济效益与社会效益通常应以容易生长、根部发达、叶茎低矮或有匍匐茎的多年生草种为宜。,种草常用的几种播种方法：撒播；是最简单易行的方法，适用于比较松软的土质边坡。沟播；适用于土
6、质比较坚硬的边坡上，须对沟内土体进行换土处理，使草籽易于发芽生长。喷播；适用于人员作业不便，或因边坡土质过于贫瘠、或是岩石边坡上。植生带；在暴雨强度较大的地区，可在坡面上铺设草坪植生带进行种草。,种草防护,铺草皮防护,适用于边坡坡度较陡，冲刷稍严重、需要迅速得到防护或绿化的土质边坡可以迅速对施工完后的边坡实施坡面防护根据坡面冲刷的情况、边坡坡度、坡面水流速度的具体条件，分别采用平铺(平行于坡面铺装)、水平叠铺(平行于水平地面)、垂直叠铺(垂直于坡面)、斜交叠铺(与水平坡面垂直成一小于90的角)等形式选用根系发达、茎矮叶茂耐旱草种，不宜采用喜水草种,种树防护,植树应在1：1.5或更缓的边坡上，或
7、在边坡以外河岸及漫滩处主要作用是加固边坡、防止和减缓水流的冲刷。植树品种以根系发达、枝叶茂盛、生长迅速的低矮灌木为主。,土工网植草防护,不仅具有加固边坡的功能，在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用。土工网植草护坡能承受4ms以上流速的水流冲刷，在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。,行栽香根草防护,具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能香根草是近十多年才被人们“重新发现”的一种禾本科植物，长势挺立，根系发达、粗壮，耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强,骨架植物防护,适用于缓于1：0.75的土质或全风化岩石边坡在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成网格
8、后，在网格内铺填种植土，再在框内栽草或种草施工简单，外观齐整，造型美观大方，具有边坡防护、绿化双重效果，工程造价适中，略高于浆砌片石骨架护坡，多用于填方边坡的防护。,客土植生(客土喷播)植物防护,在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度、适宜植物生长的土壤或基质(客土)，并喷播种子的边坡植物防护措施多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡施工工序为：清理坡面、钻孔打锚杆、挂网、喷射客土,植生基质喷射防护,可应用于坡度小于1：0.5的软岩、硬岩边坡及酸性、强酸性土质边坡。工序：打锚杆(锚钉)、挂土工合成网和喷植生基质优点：成本低，维护简便，只需作适当的浇水管理,工程防护采用砂石、水泥、石
9、灰等矿质材料进行坡面防护。主要采用隔离原理防止风化。1.灌缝：借助灰浆的粘结力，使坡面胶结成整体，防止岩块坠落或坍塌；同时阻止雨水及有害杂质浸入缝穴，以防边坡失稳破坏。,二、工程防护,2.喷护：将表面封闭，阻止面层风化，以防止边坡剥落和零星碎落。适用于坡率缓于1：0.5、易风化但未遭强风化的岩石边坡喷浆厚度不宜小于50mm，砂浆强度不宜低于M10喷射混凝土厚度不宜小于80mm，混凝土强度不宜低于C15,3.封面、：将表面封闭，阻止面层风化，以防止边坡剥落和零星碎落。使用年限810年，高速公路不宜使用；封面厚度不小于30mm4.捶面：100150mm,二、工程防护,5.护面墙：浆砌片石坡面覆盖层
10、。6.砌石防护（干砌和浆砌）：防止地面水流或河水冲刷。,二、工程防护,5-3冲刷防护,冲刷防护包括直接防护和间接防护。直接防护加固堤岸边坡。间接防护改变水流性质。冲刷防护的前提是搞好事前的水文地质勘察，亦包括风浪作用及附近河段两岸现状的有关资料收集。,一、直接防护,直接防护指对河岸或路基边坡所采取的直接加固措施。目的：抵抗水流的冲刷和淘刷作用。特点：尽可能不干扰或很少干扰原来的水流性质，对防护地段的上下游及河对岸影响轻微，要求防护措施的本身应有足够强度和稳定性。是被动式防护。适用条件：水流速度较缓，流向与堤岸接近平行或在宽阔的河滩、凸岸、台地边缘等水流破坏作用较弱地段优先选用。,直接防护包括：
11、植物防护、石砌防护或抛石与石笼防护，以及必要时设置的支挡（驳岸等）。植物防护、石砌防护（同前，但要求高）；抛石：适用于水流方向较平顺，无严重局部冲刷而被水浸的路堤边坡和河岸；,一、直接防护,石笼：适用于受洪水急流冲刷和风浪侵袭的地段；浸水挡土墙：在峡谷急流地段，为防止路基挤占河床。,一、直接防护,土工模袋,间接防护采用导流或阻流的方法，改变水流性质或者迫使主流流向偏离被防护的路段；可减小流速，缓和水流对被防护路段的作用；改变河槽冲刷和淤积部位；以及必要时改变河道等措施均属于间接防护。特点：间接防护建筑物均侵占一部分河床断面，因而不同程度上压缩和紊乱原来的水流，使得冲刷部位受到特别强烈的冲刷和淘
12、刷作用，因此这部分应有比较坚固的加固措施。主动防护或转移冲刷目标。,二、间接防护,设施：丁坝、顺坝或格坝改河。丁坝（挑水坝）：坝根与河岸相连接，坝头伸向河槽，与水流成一角度。作用：将水流挑离河岸或路基，改善流态。顺坝（导流坝）：坝根与河岸相连接，坝身与导流线基本重合。作用：导流、束水、调整流水曲线，改善流态。格坝：在平面上成网格状，设与顺坝与堤岸之间。作用：防止高水位时水流溢入冲刷坝内岸坡或坡脚，并促进格间的淤积。,二、间接防护,5-4软土地基加固,在路堤设计时应考虑：1.地基的承载力是否足以保证路堤的稳定性；2.由压缩性土的固结变形而引起的路堤沉降（沉降量和沉降速率）是否影响路基路面结构的正
13、常使用及其使用寿命。为提高路堤稳定性或减少沉降量或加速固结，需要采取的地基处理措施。,进行路堤稳定性或沉降分析以及选择地基处理措施应考虑：1.地基条件地层的生成类别、成层状态、排水条件、各土层的土性指标（物理特性、固结特性和强度特性）；2.施工条件路堤形状、工程进度要求、填料性质、沿线环境和用地限制等；3.道路条件道路性质、容许剩余沉降量和要求的安全系数等。,地基处理方法分类：1.沉降处理包括加速固结沉降和减小总沉降量两方面：加速固结沉降可采用加载预压、竖向排水（砂井或芯板排水）和挤实砂桩等方法。减小总沉降量可采用挤实砂桩、石灰（或水泥）桩、换填好土等方法。2.稳定处理采用换填土、反压护道、挤
14、实砂桩、石灰（或水泥）桩等措施增加抗滑阻力。,各种地基处理方法,5-4软土地基加固,一、砂垫层法,砂垫层在软土地基上铺设厚度为0.51.2m的砂层。作用：1)作为软土层固结所需要的上部排水层（配合其它固结排水措施）；2)作为路堤内的底部排水层，以降低路堤内水位或疏干路堤内湿度；3)改善路堤和地基处理工程施工时的机械作业条件；4)软土层薄时，单独用作地基处理（固结排水）措施。,材料：以透水性好的砂或砂砾为宜。垫层处理方法,二、换填土法,换填土法用好土（强度较高和透水性好的材料）全部或部分替换软土的方法。作用：提高地基的承载力和降低沉降量。施工方法：开挖和强制挤出。开挖方法：全部开挖换填在路堤全宽
15、范围内将需要处理的软土层挖除，并置换以好土。适用于软土层厚度为3m以内，路堤需在短期内填筑完成的情况。,部分开挖换填仅挖除表层最软弱部分的软土，换填以好土，使沉降量减少到可接受程度（挖填深度为2m以内）。强制换填法利用路堤填土重力将软土从路堤下向两侧或前方挤出；或者将炸药装入软土层内，通过爆破将软土挤出。换填材料：宜选用排水性能好，处于地下水以下能保持有足够承载力的砂、砂砾及其它粗粒料。,三、反压护道法,反压护道当路堤填筑高度超过地基不作处理时所能容许的安全高度（极限高度或临界高度）时，路堤和软土层达不到要求的滑动破坏安全系数。可在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道。作用：利用护道的填土重量增加
16、稳定力矩，以平衡主路堤的滑动力矩。适用条件：路堤高度不大于（5/32）倍极限高度的情况。,四、分阶段施工,分阶段施工路堤填筑到一定高度，放置一段时间，再进行第二阶段的施工，重复多次，填到设计高度为止。原理：利用土的固结特性。适用条件：在软土层初始剪切强度太低，不足以保证路堤稳定性时，采用分阶段施工方法。但总工期很长，特别是土固结很慢的情况下。同时，这种方法有一最大限度的填土高度，超出此高度，分阶段施工仍然不能保证路堤的稳定性。,五、超载预压法,超载预压法路堤填筑到超过设计标高的高度，使软土地基受到超载的作用而加速固结沉降。目的：较早地达到设计路堤荷载的沉降量，并减少路面铺筑后的剩余沉降量（控制在容许范围内）。其它方法：采用真空预压法或降低地下水位法等。,六、竖向排水固结法,竖向排水固结法在地基内设置排水井，缩短排水距离，加速固结排水。目的：运用堆载预压，挤出土中的过多含水，达到挤紧土粒和提高强度。适用条件：均匀的厚粘土层而渗透性小、路堤较高。排水材料：砂、塑料排水板等。,七、挤密桩法和加固土桩法,挤密桩用冲击或振动方法，将砂或碎石等粒料挤入软土地基内，形成直
