路基路面工程（第2版）教学课件6第六章 路基防护与支挡

第六章 路基防护与支挡第1节 坡面防护路基路面工程路基路面工程6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件概述坡面防护的作用：n防止地表径流冲刷坡面；n延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程。坡面防护的特点：坡面防护设施不承受外力作用，要求坡面岩土整体稳定牢固 坡面防护的类型：主要包括植物防护、骨架植物防护和工程防护路基路面工程一、植物防护1.植草或喷播植草条件：n边坡坡度不陡于1:1的土质边坡；n最小土层厚度不应小于0.15m；n土质和气候适宜植物生长；n地表不浸水或短期浸水n径流流速不超过0.6m/s。草种选择：草种选择：n适宜当地生长；n根系发达，中茎低矮，多年生；n几种草籽混种更好。6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件路基路面工程2.铺草皮适用：n坡面冲刷严重；n边坡较陡较高；n迳流速度大于0.6m/s或需要迅速绿化；铺筑方法：n平铺草皮和叠铺草皮；n平铺草皮是指将草皮平行于坡面铺砌；n叠铺草皮是指将草皮相互重叠铺筑，分水平叠铺、垂直于坡面叠铺、以及与坡面成半个坡角的角度铺筑等。6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件路基路面工程3.种植灌木条件：n坡度不陡于1:0.75的各种土质边坡；风化极严重的岩质边坡；堤岸边的漫水河滩上；注意事项：n选择适合当地土质及气候的灌木；n在湿度较大季节施工；n与植草和铺草皮配合使用来保证防护效果；效果：n加强路基的稳定性；n防风、防沙、防雪、美化路容、调节气候；n多排林带若与水流方向斜交，还可改变水流方向。6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件路基路面工程4.喷混植生条件：n坡率不陡于1:1的碎石土、粗粒土、巨粒土和风化岩石边坡；n边坡高度不宜大于8m。注意事项：n坡面上铺设或置换一定厚度可适宜植物生长的土壤或混合料效果：n喷播形成的土壤培养基具有理想的团粒结构。这种结构既有保水性，又有透气性，适宜于植物生长，能有效的抵御雨蚀和风蚀。6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件路基路面工程6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件喷混植生工艺流程路基路面工程二、骨架植物防护条件：条件：n不陡于1:0.75土质和全风化、强风化的岩石边坡。效果：效果：n截断坡面水流或减缓水流速度，防止坡面产生冲刷；n改善环境景观。注意事项：注意事项：n骨架材料可选择浆砌片石、水泥混凝土或水泥混凝土空心块；n骨架形状可采用拱型、人字型或方格型，骨架内植草或喷播植草；n多雨地区的骨架宜增设拦水带和排水槽；风化破碎的岩石挖方边坡，可在骨架中增设锚杆6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件锚固框架梁植生袋方格型骨架植物防护路基路面工程三、工程防护1、喷护和挂网喷护（1）喷护n坡率不陡于1：0.5的易风化但未遭强风化的岩石边坡；n高速公路、一级公路和环境景观要求高的公路不宜采用。（2）挂网喷护n坡率不陡于1：0.5的易风化但风化破碎的岩石边坡；n高速公路、一级公路和环境景观要求高的公路不宜采用。6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件喷护挂网喷护路基路面工程2、填缝分类：分类：按缝隙的大小和深浅，可采用勾缝和灌缝两种形式。对节理裂缝多的岩体，宜采用勾缝，将水泥砂浆或水泥石灰砂浆嵌入缝中。对缝隙较大而深的岩体，可采用水泥砂浆灌缝；缝隙又宽又深时，可采用混凝土灌缝。条件：条件：n较坚硬的不易风化的岩质挖方边坡。目的：目的：n修复岩体内的裂隙以保持岩质边坡的整体性；n避免水分渗入岩体缝隙造成病害；n改善路容。6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件路基路面工程3、砌石护坡条件：条件：n边坡不陡于1:1.25土质边坡或岩石边坡防护；n重要路段或暴雨集中地区的土质高边坡；n桥涵附近坡面和岩坡；n地表排水沟渠。注意事项：注意事项：n坡面稳固；n片石应逐块嵌紧且错缝；n护面顶部封闭，以防渗水。6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件路基路面工程4、护面墙适用条件：适用条件：n坡率不陡于1:0.5的各种软质岩层和较破碎岩石的挖方边坡；n坡面易受侵蚀的土质边坡注意事项：注意事项：n墙背应紧贴坡面，表面砌平；6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件路基路面工程4、护面墙根据护面墙墙身的构成形式，一般有实体护面墙和窗孔式护面墙两种；n实体护面墙的浆砌片（块）石墙身布满坡面，窗孔式护面墙的墙身开孔，孔内可砌以干砌片石或铺草皮、种草等（便于形成综合防护）。6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件路基路面工程四、坡面防护的选择 对受自然因素作用易产生破坏的边坡坡面，应根据气候条件、岩土性质、边坡高度、边坡坡率、水文地质条件、施工条件、环境保护、水土保持要求等因素，经技术经济比较后选择适宜的防护措施。6.1 坡面防护的类型及其适用条件坡面防护的类型及其适用条件第六章 路基防护与支挡第2节 冲刷防护路基路面工程路基路面工程6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用概述定义：沿河滨海路堤和河滩路堤以及路基旁的堤岸等，容易遭受水流的侵蚀、冲刷、淘蚀，波浪的侵袭以及流冰、漂浮物等的撞击而破坏，为此而采取的防护措施称为冲刷防护。分类分类：分为直接防护和间接防护两大类。直接防护是直接在坡面或坡脚设置防护结构物，以减轻或避免水流的直接冲刷。间接防护是通过导治构造物来改变水流方向的防护。作用：n 防止地表径流冲刷坡面；n 延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程。路基路面工程一、直接防护 1.植物防护适用条件：n对于水流与路线大致平行、不受各种洪水主流冲刷的季节性浸水路堤边坡，可采用铺草皮等植物防护。目的：n河漫滩上采取植树防护，以降低水流速度，促使泥沙淤积，改变水流方向，从而达到保护堤岸的目的。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用路基路面工程2.砌石防护（1）干砌片石n水流方向比较平顺的河岸滩地边缘；n不受主流冲刷的路堤边坡，容许流速24 m/s。（2）浆砌片石n受主流冲刷、波浪作用强烈、有流冰和漂浮物撞击的堤岸边坡；n容许流速46m/s。注意事项：n砌石防护的基础均应埋置在冲刷线以下0.51m处。若基础深度不足，则应采取抛石、石笼等合适的防淘措施。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用路基路面工程3.抛石防护和石笼防护（1）抛石防护适用条件：n经常受侵蚀且水深较大的路基边坡或坡脚；n挡土墙和护坡的基础的防护；n抛石防护的容许流速为35m/s。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用抛石边坡示意图（单位：m）(a)新堤石跺；(b)旧堤石跺路基路面工程（2）石笼防护n在水流或波浪作用强烈的河段以及缺乏大块石料的地区；n容许流速为4-5m/s的沿河路堤坡脚和河岸防护。材料：材料：一般可用铁丝笼、镀锌铁铁丝笼、钢筋混凝土框架石笼，当然也有用竹笼用于临时防护工程。形状：形状：箱形、圆柱形等。使用方法：使用方法：防止淘底时，平铺并与坡脚线垂直，靠近河岸端不固定，以便自由下沉。防止堤岸边坡冲刷时，垒码平铺成梯形。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用路基路面工程6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用石笼防护路基路面工程4.浸水挡土墙适用条件：n在峡谷急流、水流冲刷严重、洪水持续时间长且流向不固定、险岸位置经常发生变化的河段；n水中漂浮物多且大、有强烈流冰等对沿河路基和河岸边坡造成威胁而用其他直接防护措施不能抵御时；n容许流速可达58m/s，并能抵抗强烈的波浪和流冰等的冲击；n为防止路基挤占河床。构造：浸水挡土墙大多采用浆砌片石或混凝土结构，基础应埋置在冲刷线以下的坚实地基上。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用路基路面工程5.土工织物软体沉排定义：在土工织物上以块石或预制混凝土块体为压重的护坡结构。结构形式：结构形式：n单片垫：利用土工织物拼接成大面积的排体；n双片垫：按一定距离和形式将两片垫连接在一起而构成管状或格状空间，其中再填充透水性砂石料（防冲和反滤）。适用条件：适用条件：n土工织物软体沉排一般适用于水下工程及预计可能发生冲刷的河床和岸坡土面上（允许流速为2-3m/s）。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用路基路面工程6.土工模袋定义：土工模袋是一种双层织物袋，袋中充填流动性水泥混凝土或水泥砂浆或稀石混凝土，凝固后形成高强度和高刚度的硬结板块。适用条件：适用条件：n允许流速为2-3m/s的沿河路基防护。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用土工模袋的应用及铺设路基路面工程7.护坦防护定义：护坦是一种辅助性防护措施，主要用于沿河路基挡土墙和护坡的基础防护。作用：设置护坦的主要目的是减少局部冲刷深度。另外，当已建挡土墙护坡的基础埋深不够、需要进行加固时，采用护坦式基脚，施工上也较方便和便利。形式：护坦可采用浆砌片石、石笼修筑。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用路基路面工程一、间接防护1.丁坝定义：大致与堤岸垂直或斜交，起“挑水”作用的坝，又称挑水坝。适用条件：n适用于宽浅变迁性河段。作用：n可以排流、将水流挑离堤岸、束河归槽、减小流速和改善流态；n减轻水流对河岸和路基的冲刷，保护河岸。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用路基路面工程2.顺坝和格坝（1）顺坝定义：大致与堤岸平行，导流、束水、调整流水曲度、改善流态，也称导流坝。适用条件：n河床断面较窄，基础地质条件较差的河岸或沿河路基防护。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用路基路面工程2.顺坝和格坝（2）格坝定义：格坝在平面上成网格状，设于顺坝与堤岸之间。目的：n防止高水位时水流溢入冲刷岸坡和坡脚；n促进格间的淤积。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用顺坝和格坝的布置形式（a）顺坝的布置；（b）顺坝和格坝的联合布置；（c）设有缺口的顺坝和格坝路基路面工程3.改河工程在局部河道弯曲的路段，为避免路线多次跨越而增加道路工程的工作量，可以采用将河道进行裁弯取直、挖滩改河、清除孤石等改河工程目的：n将直接冲刷路基的水流引向旁处；n路基占用河槽后，需要拓宽河道；n挖滩改河，清除孤石，改移河道，以保护路基；n裁弯取直，有利布置路线或桥涵。6.2 冲刷防护的类型及其适用冲刷防护的类型及其适用第六章 路基防护与支挡第3节 挡土墙的类型与构造路基路面工程路基路面工程6.3 挡土墙的类型与构造挡土墙的类型与构造概述定义：挡土墙是用于支承路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种结构物。用途：（1）降低挖方边坡高度，减少挖方数量，避免山体失稳滑坍；（2）收缩路堤坡脚，减少填方数量和占地面积，保证路堤稳定；（3）避免沿河路基挤缩河床，防止水流冲刷路基；（4）防止山坡覆盖层下滑和整治滑坡。路基路面工程6.3 挡土墙的类型与构造挡土墙的类型与构造1.挡土墙的分类位置：路堑挡墙、路堤挡墙、路肩挡墙、山坡挡墙；墙体材料：石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙、砖砌挡墙、木质挡墙和钢板挡墙；结构形式：重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、拱式、锚定板式、桩板式。路基路面工程6.3 挡土墙的类型与构造挡土墙的类型与构造（1）重力式挡墙构造及材料：墙身一般用浆砌片石、浆砌块石，在墙身不高时，也可用干砌，缺乏石料时也可用混凝土浇筑。原理：依靠墙的自重承受土压力；特点：结构简单、施工简单、对地基承载力的要求较高；适用范围：适用于一般地区、浸水地区和地震地区的路肩、路堤、路堑等支挡工程。墙高不宜超过12m，干砌挡土墙的高度不宜超过6m。注意地基承载力要够。路基路面工程6.3 挡土墙的类型与构造挡土墙的类型与构造（2）混凝土半重力式构造及材料：在墙背设少量钢筋，并将墙趾展宽。原理：依靠墙的自重，同时通过增加墙身的力臂来增加抗转动的力矩。适用条件：适用于不宜采用重力式挡土墙的地下水位较高或较软弱的地基上，