道路工程 第07章 路基防护与加固

第八节路基防护与加固概述一、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。坡面防护冲刷防护支挡建筑湿软地基加固二、防护与加固工程设施路基防护加固工程中，一般把防止风化和冲刷，主要起隔离、封闭作用的措施称为防护工程。防护工程不能承受外力作用，所以要求路基本身必须是稳定的。把防止路基或山体因重力作用而坍滑，地基承载力不足而沉陷，主要起支承、加固作用的结构物称为加固工程。它们当中有些措施往往兼有防护与加固的作用。坡面防护一、植物防护（一）植被防护1.植草土质适于种草，边坡坡度不陡于1：1，不浸水或短期浸水但地面径流速度不超过0.6m/s的路基边坡。2.铺草皮适用于需要快速绿化，且坡率缓于1:1的土质边坡和严重风化的软质岩石边坡。不宜采用喜水、生长在泥沼地的草皮。适用于坡率缓于1：1.5的边坡或在边坡以外的河岸及漫滩地。应选用根深叶密的低矮灌木。注意视距和风沙、风雪流问题。3.植树带状植树连续植树（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。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。（一）浆砌片石或水泥混凝土骨架植物防护截水骨架防护适用于缓于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。（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。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。三、圬工防护（一）喷浆（混凝土）防护适用于坡率缓于1：0.5、易风化但未遭强风化的岩石边坡，喷浆的厚度不宜小于50mm，强度不低于M10;喷混凝土的厚度不宜小于80mm，强度不低于C15。适于坡面为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。（二）锚杆挂网喷浆干砌片石护坡适用于坡度缓于1：1.25土（石）质路堑边坡。厚度不小于250mm浆砌片石护坡适用于坡度缓于1:1的易风化岩石和土质路堑边坡。厚度不小于250mm（三）砌石或混凝土预制块护坡（四）砌石或混凝土护面墙适用于易风化或风化严重的软质岩石或较破碎岩石的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，边坡不宜陡于1：0.5。墙顶厚度一般大于400mm，需要考虑基础、沉降伸缩缝以及排水孔问题。适用于坡面较干燥、未经严重风化的各种易风化岩石边坡。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）抛石或石笼抛石可以防止水下边坡遭受水流冲刷和波浪对路基边坡的破坏，以及淘空坡脚。常用的抛石类型有普通抛石和带反滤层抛石。

（三）抛石或石笼石笼防护盛产石料的地区，当水流速度达到或超过5.0m/s时，则改用石笼防护。优点是具有较好的强度和柔性，而且可利用较小的石料。

石笼网可用镀锌铁丝和普通铁丝编织，有规则形状的石笼应用Ф6～8mm的钢筋组成框架，然后编织网格。石笼防护（四）浸水挡土墙浸水挡土墙适用于允许流速为5-8m/s的峡谷急流和水流冲刷严重的地段。（五）土工软体沉排和土工模袋土工织物软体沉排是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。

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或稀石混凝土，凝固后形成高强度和高刚度的硬结板块。

二、间接防护——调治和导流结构物丁坝、顺坝、格坝丁坝轴线与导治线垂直或斜交，起到将水流挑离堤岸的作用，又称挑水坝。顺坝是坝轴线与导治线平行，主要起导流、调整水流曲线作用，又称导流坝。当顺坝为漫溢式时，应在其后与堤岸间设置格坝。格坝在平面上成网格状，防止高水位时水流溢入冲刷坝内边坡和堤岸，并促进泥沙淤积。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、湿软地基湿软地基：

天然含水量过大，孔隙率大，胀缩性高，在荷载作用下容易产生滑动或固结沉降的土质地基，如软土泥沼、湿陷性黄土、人为垃圾、松散杂填土、膨胀土等。适用于软弱土层位于地表，换挖深度不超过3m的场合。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1.开挖换填2.抛石挤淤3.爆破挤淤爆空区挤出区适用于换填深度超过3m，需要快速施工且允许爆破的场合。对于稠度较大的软土采用先爆后填，对于稠度小的软土，可以先填后爆破。1.砂垫层法砂垫层填土软土层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1）砂井法用锤击、震动、螺钻、射水等方式成孔，在孔内灌砂而形成砂井。射水法成孔称为水冲法，其它称为沉管法。砂井表面铺设0.5~1.0m厚的砂垫层。为了缩短砂井排水距离，往往预先在直径为7cm的圆筒状编织袋里装满砂，然后放入成孔中。此法称袋装砂井法。该法能保证砂井的密实性和连续性，成孔时对土层挠动少，并具有施工机具简单、成本低等优点。2）排水板法用纸板、纤维、塑料或绳子代替砂井的砂做成排水井。目前基本上以带沟槽的塑料芯板作为排水板，因此又称塑料板法。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）挤密法砂桩桩径0.2~0.3m。群桩面积约占松散土加固面积的20％，通常间距为桩径的3~5倍。桩的平面布置以梅花形较好。砂桩和砂井相比，虽然形成相似，但两者有着本质的区别。砂桩是分散体，承载力较低，其主要作用是挤密地基土。砂桩主要适用于处理松砂、杂填土和粘粒含量不大的普通粘性土。砂井主要作用是排水固结，因而适用过湿软土层。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。（五）化学加固法用压力将化学溶液或胶结剂通过注浆管均匀地注入软基土层中，经过短暂时间后，使土颗粒胶结起来凝成一个整体，达到对土基加固的目的，并起到防渗作用。化学溶液主要有下列几类：以水玻璃溶液为主的浆液，价格昂贵；丙烯酸氨为主的浆液，效果较好，价高难以推广；水泥浆等。1.旋喷法2.深层搅拌桩法浆液搅拌和粉体喷射搅拌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