第五章路基边坡病害整治.ppt

主讲教师 王丽 第五章路基边坡病害与防治 四川交通职业技术学院道桥系 路基病害整治 课程主要内容 路基边坡病害及影响因素路基边坡破坏类型影响边坡稳定的因素路基边坡病害防治工程实例重点及难点解析 路基边坡破坏类型 岩质边坡破坏类型平面破坏楔形破坏曲面破坏倾倒破坏 土质边坡破坏类型土质边坡的滑移面一般是圆弧形 边坡的破坏类型根据其发生的部位不同 又可分为深层破坏和浅层破坏两种 路基边坡破坏类型 边坡的浅层破坏形式 可以大致分为以下八种形式1 剥落发生在容易风化的岩土坡面边坡开挖后如果不及时防护 坡面将发生风化 岩土体风化成散粒状后 将顺坡滑落下来 在这种坡面上植被 如果方法不当 风化的坡面会造成植被的破坏 路基边坡破坏类型 2 落石发生在块状结构 碎裂状结构的岩坡或者土石混合的土坡中在这种坡面上植被 首先应清除或加固危石 路基边坡破坏类型 3 崩塌经常发生于陡坡顶部裂隙发育的地方崩塌的岩块通常沿着层面 节理或局部断层带或断层面发生倾倒或者其下基础失去支撑而崩落 路基边坡破坏类型 4 堆塌滑塌和沟蚀冲积物堆积在坡脚 形成堆塌破坏堆塌体多呈半锥体形 堆塌直至稳定的安息角为止 路基边坡破坏类型 5 表层溜坍坡体表面若分布有软弱土体或者一些破碎的硬质岩 在大气风化及水的侵蚀作用下就有可能造成这些表层破碎的土体沿局部软弱面滑动坍塌 路基边坡破坏类型 6 风化剥落发生在容易风化的岩土坡面在这种坡面上植被 必须首先清除风化层或者将风化层强化使之稳定于坡面 路基边坡破坏类型 7 错落指斜坡的岩体在重力作用下 沿软弱面整体性的快速下错的现象在这种坡面上植被 首先应找出错落体并予以加固 路基边坡破坏类型 8 坡面浅层滑坡分布有较软弱的岩土体或者破碎的硬质岩石时滑面埋深不大 滑体厚度较小 一般在2m以内 浅层滑坡将对坡面植被造成较大范围的破坏 路基边坡破坏类型 深层失稳破坏其破坏面形状包括平面 楔形和曲面等 一般是在坡面2m以下深处演化 产生剪切滑移破坏 这种破坏形式因滑下的土石方量大 有时可达数十万方 造成的危害极大 因此必须避免出现这种深层破坏 路基边坡破坏类型 影响边坡稳定的因素 1 岩体结构因素的影响岩体中结构面的存在是影响岩质边坡稳定性的重要因素之一岩体结构面的产状与边坡坡面的产状之间的关系往往是岩质边坡稳定性的控制因素2 岩石风化作用和侵蚀作用的影响风化作用可对岩石的变形性质产生不利影响并降低其他强度性质侵蚀作用主要是水的侵蚀 水的存在会加大岩体中的裂隙及增强岩石的风化 造成岩体不稳 3 力学因素的影响如震动力 地质构造力 岩体自重力以及岩体内物理化学和地球化学作用等在岩体内所产生的应力等4 水因素的影响水对边坡岩体稳定性的影响不仅是多方面的而且是非常活跃的水对岩土的物理和化学作用 5 气温因素的影响气温是岩体发生物理风化的主要原因之一6 岩体结构面赋存物和地下水化学成分的因素的影响岩体结构面赋存物质的矿物成分 化学成分 粒度成分和显微结构 地下水的化学成分以及岩体结构面上赋存物质与地下水之间的相互作用等是影响结构面的力学性质和岩质边坡稳定性的重要因素之一 7 时间因素和渐进破坏的影响边坡通过蠕动和流动过程随时间经受着渐近破坏8 构造作用和残余应力的影响9 扰动因素的影响 路基边坡病害防治 边坡整治的原则边坡整治边坡工程防护技术边坡植物防护技术边坡综合防护技术 边坡整治的原则 以防为主 辅以治理坚持以工程地质条件为依据安全性技术经济合理性实施的可能性重视社会人文因素重视环保绿化可以绕避时应尽量绕避等 边坡整治 边坡工程防护技术坡面防护抹面防护捶面防护喷砂浆和喷混凝土防护勾缝和灌浆做护面墙干砌片石防护浆砌片石护坡 抹面防护 适用于易风化的软质岩层路堑边坡常用的抹面材料有各种石灰混合料灰浆 水泥砂浆等抹面厚度一般为3 7cm 可使用6 8年 捶面防护 适用于易受冲刷的土质边坡或易风化剥落的岩质边坡 且坡度不陡于1 0 5一般厚度为10一15cm 捶面厚度较抹面厚度要大 相应强度较高 可抵抗较强的雨水冲刷 使用期限为8 10年 喷砂浆和喷混凝土防护 适用于坡面易风化 节理裂缝发育 坡面为碎裂结构的岩石坡面优点 重量轻 防止风化 施工简单缺点 费用高 厚度难控制 易偷工减料 对公路自然景观破坏大 封面阻水易引起边坡饱水坍塌滑坡 勾缝和灌浆 适用于较坚硬且不易风化的岩石路堑边坡 节理裂缝多而细者用勾缝 大而深者用灌浆 做护面墙 用于风化严重或易风化的软质岩 也用于较破碎岩石的挖方边坡和破面易受侵蚀或易小型坍塌的土质边坡护面墙必须建在符合稳定边坡要求的地段 且护面墙的基础应设置在稳定的地基上优点 既提高了挖方边坡的稳定性 又降低了边坡高度 还减少了边坡挖方数量 节省了工程造价 干砌片石防护 适用于土质 软岩及易风化 破坏较严重的填挖方路基边坡在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合 单层石砌护坡示意图 浆砌片石护坡 一般适用于易受水侵蚀的土质边坡 严重剥落的软质岩石边坡 强风化或较破碎岩石边坡 残坡积较厚而松散的边坡在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合坚固耐用 材料易得 施工工艺简单 防护效果好 边坡工程防护技术 锚杆加固防护 竖梁锚杆加固处治不稳定高陡边坡 支挡工程抗滑挡土墙抗滑桩 现浇混凝土仿文化石挡墙 边坡植物防护技术 边坡防护植物选择的原则护坡功能考虑从气候土质环境考虑 植物防护技术的种类及特点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蜂巢式网格植草防护客土植生 客土喷播 植物防护喷混植生植物防护植生基质喷射防护 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 25 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 6m 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 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 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 种树防护 植树应在1 1 5或更缓的边坡上 或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4m s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 蜂巢式网格植草防护 类似于干砌片石护坡在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后 在网格内铺填种植土 再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护施工简单 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 喷混植生植物防护 类似于客土喷播的一项生态防护技术在稳定岩质边坡上施工短锚杆 铺挂镀锌铁丝网后 采用专用喷射机 将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上 植物依靠 基材 生长发育 形成植物护坡的施工技术 具有防护边坡 恢复植被双重作用缺点 保水 保肥效果较差 植物演替及隔热性能较低 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 不足国内外同类技术成本的一半 且施工后养护较粗放 维护简便 只需作适当的浇水管理 边坡综合防护技术 边坡加固 边坡水土保持及生态恢复三个方面综合防护技术的种类及特点三维植被网结合植被护坡技术框格结构结合植草护坡综合防护工程的基本原理边坡加固原理边坡水土保持原理生态恢复原理 三维植被网结合植被护坡技术 具有施工方便 工期较短 造价低廉 护坡效果好等优点 可在短期内绿化 美化边坡 使公路与周围环境景观融为一体 并有利于生态平衡的恢复与维持 三维植被网框格的优点 工程造价低 社会效益好 工程效果好 框格结构结合植草护坡 采用混凝土 浆砌片块石 卵 砾 石等材料做骨架 框格内宜采用植物防护或其他辅助防护措施适用于土质或风化岩石边坡防护 边坡排水 疏 堵 绿 补有效地疏导进入边坡的地表水和地下水设跌水槽 急流槽 截水沟 排水沟 等排水设施边坡排水设施及适用条件见表13 1其它排水设施及适用条件见书 堵 就是要堵住已损毁的圬工 砌体的孔隙和裂缝等处的渗漏水 同时还需要降低地下水位 防止地下水位升高渗入边坡 绿 就是在边坡种植低矮灌木类植物 通过绿化植物的根系来固土护坡 补 就是要及时填补边坡缺土 削坡绿化处治边坡坍塌碎落 矮墙加削坡绿化处治边坡坍塌碎落 拦渣墙及落石槽被动拦挡边坡碎落 铁丝网防护处治坡面病害 主动防护网处治坡面溜坍 主动防护网加三维植被网种植 拱形骨架护坡种植 拱形护坡 保护坡脚与防落石 景观式挡土墙 喷浆护坡 抗滑桩 挡土墙护坡 生态护坡 巫山上西坪滑坡 锚拉桩 排水沟 格构 抗滑桩 挡板 工程实例 某路段K33 710 K33 765段右侧路堑边坡碎落病害的综合处治为例 简单介绍一下路基病害治理 1 工程地质及自然环境条件该段右侧路堑边坡为砾石土质 成分比例为卵石33 3 砾石41 5 砂粒10 3 密实状态 无胶结 未见有地下水渗出 边坡整体稳定 由于边坡较陡 病害主要表现为碎落和小型掉块 坡顶森林植被茂盛 2 方案简介根据病害特征和环境条件 拟定重力式挡土墙加削坡及移线设桥加原路回填2个方案进行比较 重力式挡土墙加削坡方案 于边坡坡脚设置3 6米高度挡土墙 其上按1 0 75削坡后 采用铺挂铁丝网植草绿化防护 该方案占用坡顶林地最大宽度为8米 移线设桥加原路回填方案 将整个路基宽度左移 原路基宽度按1 1 5回填植灌木绿化防护碎落 因路线外移横坡较陡 需设置2座中桥长155米 3 方案比选各方案工程数量 费用的估算及比较见表5 8 移线比较段落为K33 605 K33 976 边坡整治