路基坡脚冲刷防护

路基坡脚冲刷防护第1页/共29页第三章：路基坡脚冲刷防护设计3.1概述3.2坡脚冲刷防护设计原则3.4间接防护3.5本章小结3.3常用直接防护类型及设计第2页/共29页第三章：3.1概述沿河（水）路基受地形地质条件及工程设置要求限制依山傍水顺岸行进；路基侵占河床、压缩过水面积或阻挡水流，改变水流方向和速度，从而形成水流对河床、岸坡或建筑物基础的经常或周期性冲刷作用，影响路基的稳定与安全。冲刷作用的形成条件第3页/共29页专指河道、水库水流的冲刷防护，不包含雨水等漫流表水对坡面的冲刷防护！冲刷防护的原理就是根据水流的动水压力、波浪和壅水高及冲刷作用等水流特性，结合线路位置及地形地质因素，设置合理、适宜及足够坚固的冲刷防护工程，使其满足适应水流性质和抵抗水流的破坏作用的要求，防止岸坡及基础因冲刷作用而失稳，从而确保线路路基的稳定和运营安全。冲刷防护原理第三章：3.1概述第4页/共29页第三章：直接防护、间接防护和改移河道三类，选用原则：①在宽阔的河滩、凸岸、台地边缘及流速不大，流向与河岸接近平行等水流冲刷作用较弱的地段或山区河谷狭窄，以下蚀为主的V形河谷地段，应优先考虑设置直接防护。②在河床宽阔，冲刷和淤积大致平衡，水流方向易于改变并且有设置导流建筑条件，可采用间接防护。③改移河道应根据水流特性及河道演变规律，顺应河势，慎重对待。3.2坡脚冲刷防护设计原则第5页/共29页④直接防护工程顶面和间接防护的高水位坝坝顶高程，应为设计水位加波浪侵袭高加壅水高加0.5m；⑤间接防护的漫水式中水位坝及低水位坝，其坝顶高程一般应高出相应的设计中水位及低水位高程。⑥河道狭窄且风速不大时，可不计算波浪侵袭高。⑦冲刷防护工程基底埋深应在冲刷深度以下不小于1.0m或嵌入基岩内。第三章：3.2坡脚冲刷防护设计原则第6页/共29页第三章：3.3常用直接防护类型及设计直接防护是对河岸或路基边坡的直接加固，用以抵抗水流的冲刷和淘刷作用。其特点是对原水流的干扰很小，但必须经受住最不利情况的考验。植物防护干砌片石防护浆砌片石防护混凝土板防护抛石防护石笼防护浸水挡土墙防护第7页/共29页3.3.1植物防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计适用于流速小于1.8m/s地段的路基坡脚防护

适用于流速1.2~1.8m/s地段的路基坡脚防护

第8页/共29页设计要点草皮尺寸为25×40cm，厚为10～15cm，并用柳枝尖桩或竹、木尖桩将草皮砖钉住，桩长为0.3～0.5m；在坡脚部分，一般铺草皮砖2～3层，伸出坡脚外的宽度可视具体情况决定，但不小于1.0m；防水林最适宜的树种是杨柳类的乔木和灌木，生长快，根系发达，枝梢茂密，能长期经受水淹而成活。防水林的行距可用0.8～1.5m，棵距可用0.4～0.8m。3.3.1植物防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计第9页/共29页3.3.2干砌片石防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计用于河漫滩或阶地边缘，受季节性浸水的路基边坡防护。适用于水流较平顺，不受主流冲刷且流速为2～3m/s的地段。第10页/共29页干砌片石垛一般与干砌片石护坡配合使用。用于水流方向较平顺的河岸滩地边缘或不受主流冲刷且水流流速为1.8～3m/s的路堤边坡防护，适用于枯水期施工。第11页/共29页设计要点厚度由流速或波浪大小决定。通常单层厚0.25～0.35m，双层厚：上层0.25～0.35m，下层0.25m。护坡面层与边坡土之间设置1～2层的砂、砾石垫层，垫层厚0.1～0.15m；冲刷深度在1.0m以内时，可用墁石基础；当冲刷深度大于1.0m时，宜采用浆砌片石脚墙基础。干砌片石垛高度≤3.0m以内，顶宽≥1.0m，外侧坡率1∶1.5，内侧坡率1∶0.753.3.2干砌片石防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计第12页/共29页3.3.3浆砌片石防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计用于经常浸水且受主流冲刷及波浪作用强烈的路基边坡和河流或水库岸坡的防护。其容许流速为4～8m/s。第13页/共29页设计要点石料强度≥30MPa，尺寸≥0.15m的，采用M7.5水泥砂浆砌筑；护坡下设置厚0.1～0.15m的卵砾石垫层；浆砌片石厚度：3.3.3浆砌片石防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计第14页/共29页3.3.4混凝土板第三章：3.3常用直接防护类型及设计功用大致与浆砌片石相同，并能抵抗更大一些的波浪作用和冰压力，其容许流速4～8m/s，波浪高2m以上。第15页/共29页设计要点预制成适当大小的方块，并配置一定的构造筋，最小厚度不宜小于6cm；V≥6m/s，则板块宜设计成2×1m或2×2m，厚0.2m～0.3m的大型块状；留出泄水孔眼以减小水流和波浪的上举力；必须设置夯实平整的垫层3.3.4混凝土板第三章：3.3常用直接防护类型及设计第16页/共29页3.3.5抛石防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计用于经常浸水且水深较大地段的路基边坡防护，防洪抢险时更为常用。在缺少石料的地区，也可用预制混凝土块作为抛投材料。第17页/共29页第18页/共29页第19页/共29页设计要点抛石堆的水下边坡不宜陡于1∶1.5，当水深和流速较大时，可放缓至1∶2～1∶3；当路基填料为土质时，应在抛石与路基填土之间加设卵砾石反滤层，厚0.5～0.8m;为了使抛石堆有一定的密实度，宜采用不小于计算尺寸且大小不同的石块掺杂抛投。3.3.5抛石防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计第20页/共29页3.3.6石笼防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计石笼防护可用于较陡边坡，容许流速为4~5m/s，容许波浪高1.5~1.8m。适用于受洪水冲刷但无滚石河段和大石料缺乏地区。也宜用于防洪抢险。石笼防护的优点是具有较好的强度和柔性，但不需用较大的石料。当水流中含有大量泥砂时，石笼中的孔隙将很快被淤满而形成坚固的整体护层。缺点是铁丝网会被锈蚀，以致石笼解体，因此其使用期限约为8～12年（镀锌铁丝网）或3～5年（普通铁丝网）第21页/共29页第22页/共29页第23页/共29页设计要点一般采用垒砌形式，只有当边坡等于或缓于1∶2时才可用平铺形式；用于垒砌的石笼宜用长方体，用于平铺的石笼宜用扁长方体，用于防洪抢险的石笼一般采用有骨架的圆柱体或无骨架的网袋；贴近网孔外层应用较大尺寸的石块仔细码砌并使石块的挂角突出网孔以外，这样可以起到保护铁丝网的作用。3.3.6石笼防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计第24页/共29页3.3.7浸水挡土墙防护第三章：3.3常用直接防护类型及设计在山区狭谷地段，当水流对路基的冲刷特别严重而由于地形限制又不宜设置其它类型的防护时，可采用挡土墙进行防护。其容许流速V=5～8m/s，并能抵抗较强烈的波浪和流冰的冲击。第25页/共29页第三章：3.4