第四章_路基防护与加固技术s.ppt

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第四章路基防护与加固主要内容：路基边坡坡面防护沿河路堤冲刷防护与加固湿软地基加固 第一节概述一、防护与加固的意义1.路堤边坡坡面防护设施；2.沿河路堤冲刷防护设施；3.路基支挡与加固建筑物；4.湿软地基加固措施。防止路基病害、保证路基稳定、使公路与周围环境相协调二、防护与加固工程设施 浸水挡土墙间接防护导流构造物（丁坝、顺坝）河道整治（疏峻、改道）骨架植物防护坡面防护支挡防护冲刷防护抹面、捶面挡土墙(重力式、悬臂式、扶壁式、加筋土、锚杆、锚定板)锚固[预应力锚杆(索)、非预应力锚杆(系统锚杆）]抗滑桩（抗滑桩、锚索抗滑桩）土钉植物防护浆砌片石、混凝土预制块土工织物、抛石、石笼植物防护圬工防护直接防护路基防护分类防护与加固工程的分类 喷播客土喷播喷射混凝土浆砌片石骨架植物浆砌片石护面墙窗孔式护面墙湿式喷播干砌片石护坡骨架植物防护圬工防护抹面、捶面植草铺草皮植树三维网（垫）植草土工格室植草人工种植喷护喷掺砂水泥土喷浆锚杆挂网喷浆护坡浆砌片石护坡水泥混凝土预制块护坡实体式护面墙拱式护面墙路基边坡坡面防护及适用场合锚杆混凝土框骨架植物多边形混凝土空心块植物植物防护 第二节边坡坡面防护一、植物防护（一）植被防护1.植草 植草防护 草种根据防护目的、气候、土质、施工季节确定，宜于选用易成活、生长快、根系发达、叶茎矮或有匍匐茎的多年生草种。宜于选择便于局部生态系统平衡的草种混播方式。常用灌木树种：紫穗槐、夹竹桃、黄荆、野蔷薇、山楂等。 11平铺、满铺草皮桩露出表面≤230305~6桩长20~30粗1~220205~6铺草皮防护人工植草(1)种草:直接在边坡上撒播草籽，经覆盖种植土、浇水、保湿使之成活。这种方法适用于坡度缓于1:1的土质边坡。(2)栽草:在苗圃大批草籽成活后，拔草移栽在边坡上。这种方法能尽快形成绿化带，较早发挥防护作用。 12平铺叠置草皮注:适用于边坡下部流水冲刷较大处，有水平、垂直、斜交叠置几种形式。 13方格式草皮种草或撒草籽铺草皮注：适用于草皮来源困难时。 14卵石方格草皮100cm100cmφ≥10cm注：栽砌卵石一方面能起骨架作用,另一方面能增进自然美观。 植树:植树不仅可以加强路基的稳定性还可以美化环境，调节小气候，适用于可生长植物的边坡或河岸。但高速公路边坡和土质路肩不宜种植乔木,以免影响行车视线（只宜种植低矮灌木类树种）。作冲刷防护时,宜在滩地上种植乔木以降低水流流速。带式植树连续式植树 三维植被网以热塑树脂为原料，经挤出、拉伸、焊接、收缩等工序而制成。其结构分为上下两层，下层为一个经双面拉伸的高模量基础层，强度足以防止植被网变形，上层由具有一定弹性的、规则的、凹凸不平的网包组成。适用于砂性土、土夹石及风化岩石，且坡率缓于1:0.75边坡（二）三维植被网防护 适用于砂性土、土夹石及风化岩石，且坡率缓于1：0.75的边坡防护；三维植被网中的回填土通常采用客土。 客土喷播是将客土（提供植物生育的基盘材料）、纤维（基盘辅助材料）、侵蚀防止剂、缓效肥料和种子按一定比例，加入专用设备中充分混合后，喷射到坡面，使植物获得必要的生长基础，达到快速绿化的目的。湿式喷播是一种以水为载体的机械化植被建植技术。它采用专门的设备（喷播机）施工。种子在较短时间内萌芽、生长成株、覆盖坡面，达到迅速绿化，稳固边坡之目的。适用于土质边坡、岩石严重风化、坡率缓于1:0.5的路堑适用于风化岩石、养分较少的土壤、硬质土壤,当坡度陡于1:1.0时，宜设置挂网或混凝土框架。 二、骨架植物防护适用于缓于1：0.75的土质和全风化岩石边坡。当坡面受水冲刷严重或潮湿时，坡度应缓于1：1截水骨架防护（一）浆砌片石或水泥混凝土骨架植物防护 （二）多边形水泥混凝土空心块植物防护1.适用于缓于1：0.75的土质和全风化、强风化岩石边坡。并视情况设置浆砌片石或水泥混凝土骨架。2.多边形水泥混凝土空心预制块的混凝土强度不应低于C20，厚度不应小于150mm。空心预制块内应填充种植土，喷播植草。 （三）锚杆混凝土框架植物防护1.适用于土质边坡和坡体中无不良结构面、风化破碎的岩石路堑边坡。2.锚杆采用非预应力的全长粘结型锚杆。框架应采用钢筋混凝土，混凝土强度不应低于C25。 1921圬工工程防护--护面墙及支补墙护面墙是浆砌片（块）石结构。适用于各种软质岩层或较破碎岩石的封闭防护，也适用于坡面易受侵蚀的土质边坡。护面墙除实体式外还可布置成拱形、孔窗形、肋式等型式以节省浆砌圬工费用。浆砌块(片)石两级护面墙凹陷处局部修补支补墙 圬工工程防护--喷护(喷浆或喷射砼)注:适用于未经严重风化的各种易风化岩石坡面。喷护较抹面更能适应坡面较不完整的情况。喷护包括喷浆防护（厚≥5cm）及喷射砼防护（厚≥8cm）。喷护5~8cm喷浆或喷射砼层 圬工工程防护--锚杆铁丝网挂网喷护绑扎预制铁丝网焊接锚杆直径16~20T2圆钢框条Φ６T2圆钢注:铁丝网框架用φ6盘条，框架间距200~250cm；铁丝网用φ2普通镀锌铁丝，网眼规格20~25（cm）×20~25（cm）。 铁丝网片大样图锚杆结点图直径16~20mm圆钢锚杆正面图立面图 适于坡面未碎裂结构的硬质岩石或层状结构的不连续地层以及坡面岩石与基岩分开并有可能下滑的挖方边坡。锚杆挂网喷浆 浆砌片石护面墙护面墙 护面墙 护面墙 适用于坡面较干燥、未经严重风化的各种易风化岩石边坡，但不适用于由煤系岩层以及成岩作用很差的红色粘土岩组成的边坡。高速公路边坡不宜使用适用于边坡坡率缓于1：0.5、易受冲刷的土质边坡或易风化剥落的岩石边坡。高速公路边坡不宜使用（五）砂浆（灰浆）封面（六）捶面 第三节沿河路基防护一、直接防护（一）、植物防护 （二）、砌石或混凝土护坡 （三）抛石防护抛石适用于经常浸水且水深较大、受水流冲刷的路基边坡或坡脚,以及挡土墙、护坡的基础防护。一般多用于临时抢修工程。形式上类似于在坡脚处设置护脚,亦称抛石垛。抛石 当边坡、坡脚以及沿河工程构造物基础在水流作用下出现严重的冲蚀及掏刷情况时,改用石笼防护。石笼防护较抛石防护有较好的稳定性。在缺少大石块地段，使用小石块的石笼形成较大的块体，可抵御较大的流速。（四）石笼防护石笼 抛石或石笼 （四）、浸水挡土墙 37（五）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。土工模袋是一种双层织物袋，袋中充填流动性混凝土或水泥砂浆、稀石混凝土，凝固后形成高强度的硬结板块。 土工软体沉排和土工模袋 27392.间接防护:改变水流性质,消除和减缓水流对堤岸的直接破坏丁坝:又叫挑水坝,作用是挑流，把水挑离河岸,改善水流状况。由坝头、坝身和坝根三部分组成,断面呈梯形构造如图示：⑴丁坝(挑水坝)片石大卵石丁坝断面 40⑵顺坝(导流坝):作用是导流,大体与河岸平行,并顺接协调.⑶改河工程(如下图): 沿河路基冲刷防护的适用条件●植物防护适用于允许流速小于1.2m/s～1.8m/s季节性水流冲刷，经常浸水或长期浸水的路堤边坡，不宜采用种草防护。●砌石或混凝土护坡适用于允许流速2m/s～8m/s的路堤边坡。●护面防护适用于沿河路基挡土墙或护坡的局部冲刷深度过大，深基础施工不便的路段。●抛石适用于经常浸水且水深较大的路基边坡或坡脚以及挡土墙、护坡的基础防护。抛石一般多用于抢修工程。●石笼防护适用于受水流冲刷和风浪侵袭，且防护工程基础不易处理或沿河挡土墙、护坡基础局部冲刷深度过大的沿河路堤坡脚或河岸。●浸水挡土墙适用于允许流速5m/s～8m/s的峡谷急流和水流冲刷严重的河段。41 第四节湿软地基加固软土（含水量高于30％的粘质土、粉质土和有机质土）、泥沼、泥炭、湿陷性黄土、人为垃圾、松散杂填土、膨胀土、海（湖）沉积土软土上的路堤可能会因为过大的沉降引起开裂甚至剪切破坏一、湿软地基 （一）换填材料法二、地基加固措施1.开挖换填挖除一定深度范围的软湿土层,换填以砂、石或强度较高的粘土,并分层压实形成密实的垫层。通过换填增加强度减少沉降。换填土层法最大的有效处理深度一般小于3米，适用于清淤回填,是一种浅层地基处理方法。 适用于排水困难的洼地，而软弱土层易于滑动，厚度又较薄，表层无硬壳，石料来源充分（一）换填材料法二、地基加固措施2.抛石挤淤 1.砂垫层法砂垫层填土软土层适用于：a.路堤高度小于两倍极限高度，软土表面无透水性低的硬壳；b.软土层不很厚，或虽稍厚，但具有双面排水条件；c.当地有砂，运距不太远；d.施工期限不甚紧迫。砂垫层的厚度一般为0.6～1.0m，视路堤高度、软土层的厚度及压缩性而定。（二）排水固结法 2.砂井/袋装砂井/塑料排水板排水法真空堆载预压排水法示意图砂垫层堆载填土砂井/袋装砂井/塑料排水板塑料薄膜射流泵有孔管道网络有孔管道网络示意图广泛适用于各类饱和粘土、粉土 1.粒料桩2.石灰桩适用于含砂量低，没有滞水砂层的软土适用于处理松砂、杂填土和粘粒含量不大的普通粘土，亦能有效防止砂土基地的液化振沉桩施工示意图（三）挤密法 1.重夯法；2.强夯法广泛适用于杂填土、碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土和沼泽土，还可用于水下（四）夯实法 1.浅层搅拌法2.深层搅拌桩法旋喷桩粉喷桩粉体搅拌复合地基技术处理厦门海沧大道海滩钻头叶片喷头软管旋喷桩示意图水泥适用于含砂量较大的软土，石灰适用于含沙量较低的软土或淤泥质土。（五）胶结硬化法 （六）.灌浆法压力注浆电化学注浆劈裂注浆 51⑴反压护道:在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道,使路堤下地基土不被挤出和隆起，以保证路堤的稳定。反压护道的高度一般为路堤高度的1/3-1/2，且不宜大于填土的极限高度。宽度应由圆弧法稳定计算确定。（七）软基加固的其它方法 ⑵加筋路堤：采用强度高、变形较小、老化慢的土工合成材料铺设在路堤底部作加筋材料。⑶轻质路堤：用轻质填料填筑以减轻路堤自重，可分为粉煤灰填料和泡沫苯乙烯超轻质料填筑法两种。适用于沿线轻质填料丰富的软基。 53 54EPS发泡聚苯乙烯（发泡树脂） 55⑷综合加固措施①反压护道与换土并用②反压护道与砂垫层并用 56③反压护道与片石齿墙并用 57⑤砂井（或袋装砂井、或塑料排水板）与土工织物及反压护道并用。④砂井（或袋装砂井、或塑料排水板）与反压护道并用。