长大路基路面之第五章_路基防护与加固.ppt

1、第五章,路基防护与加固,第五章 路基防护与加固,第一节 概述 第二节 坡面防护 第三节 冲刷防护 第四节 软土地基加固,第一节 概述,1.路基防护和加固的意义 2.路基防护和加固的基本类型 3.路基防护和加固的基本类型,第五章 路基防护与加固,路基防护和加固的意义,各种自然因素下路基的强度和稳定性不足需要加固； 自然条件和行车荷载等的共同作用，路基不能保持长期稳定，需要防护； 路基防护和加固是阻断或削弱不利环境因素影响，保证道路安全、舒适、高效通行的必要的工程措施。,路基防护和加固的基本类型,路基防护的主要类型：坡面防护、冲刷防护 地基加固的基本措施：换填、预压、反压、排水固结、粒料或加固土桩

2、、化学加固等,路基防护和加固的主要技术,路基防护基本技术：植物防护、工程防护、综合防护 地基加固主要技术：换填土层法、反压护道法、超载预压法、排水固结法、挤密加固法、化学加固法、强力夯实法,第二节 坡面防护,1.坡面防护的概念 2.植物防护 3.工程防护 4.综合防护,坡面防护的概念,1. 坡面防护的作用 防止地表径流冲刷冲刷坡面； 减缓温、湿变化的影响，延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程； 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,坡面防护的概念,2. 坡面防护的分类 植物防护：种草、铺草皮、植树等。有 “生命” 的防护，必须有生长条件； 工程防护：抹面、喷浆、勾缝、石砌

3、护坡、护面墙等。以圬工防护为主，适应能力强。,植物防护,1. 植物防护的概念 植物防护以成活的植物作为路基防护的材料，通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用，在拟保护的路基部位，形成有生命的保护层。是一种积极的、有生命的防护措施。,植物防护,2. 植物防护的方法 种草、铺草皮（平铺或叠铺草皮）、植树 拉伸网草皮、固定草种布或网格撒种,种草,1. 种草防护的条件 边坡坡度不陡于1:1； 土质和气候适宜植物生长； 地表不浸水或短期浸水，径流流速不超过0.6m/s。,种草,2. 种草防护的草种选择 适宜当地生长； 根系发达，中茎低矮，多年生； 几种草籽混种更好。,种草,3. 坡面条件不佳时 对

4、于不宜植物生长的边坡可铺510cm厚的种植土； 用土工网、土工垫、固定种草布等技术种草。,种草,4. 工程示例,铺草皮,1. 铺草皮防护的条件 坡面冲刷较严重，坡度较陡，径流流速0.6m/s； 天然草皮不易形成，种草防护不易实施； 容许最大流速不超过1.8m/s。,铺草皮,2. 草皮生产和制作 无特殊要求时宜就近培养，切割成形及时铺筑，利于植被生长。,铺草皮,3. 铺筑方法 平铺草皮和叠铺草皮； 平铺草皮是指将草皮平行于坡面铺砌； 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、以与坡面成半个坡角的角度铺筑等。,铺草皮,4. 铺草皮防护铺筑方式,植树,1. 植树防护的一般用途 堤岸

5、坡脚、河滩等降低流速促使淤积； 坡脚滩地多排植树，改变水流流态，保护堤岸； 水流流速不超过3m/s ； 沙害、雪害地区阻沙防雪。,植树,2. 植物品种选择 根据种植位置、水流流速、土质气候等条件选择。,植树,3. 植树方式 连续式：降低水流流速、一般坡面防护等； 带式：多排间隔种植，与水流与一定交角，可起到改变水流方向作用。,工程防护,1. 石砌护坡 2.护面墙 3.砂浆抹面、勾缝、喷浆 4.其他类型的坡面防护,石砌护坡,1. 石砌护坡的概念 用由砂浆、片石、块石、水泥混凝土预制块（或板）等圬工材料砌筑的坡面覆盖层来保护边坡的一种路基防护措施 。 有浆砌片石护坡和干砌片石护坡。缺乏石料时可用混

6、凝土预制块代替。,石砌护坡,2. 石砌护坡的类型 砌筑工法分干砌或两浆砌两种，相应的就有干砌护坡和浆砌护坡两种，分别使用于不同的条件； 必要时也可改用砌块石。在石料匮乏地区，砌石护坡可用砌水泥混凝土预制块（或板）代替。,石砌护坡,3. 石砌护坡的构造 一般包括砂垫层和片（块）石砌筑层，根据需要可单层单砌筑，也可双层砌筑，厚度大于20cm。对于浆砌护坡，每1015米设伸缩缝。,石砌护坡,4. 石砌护坡示意图,护面墙,1. 护面墙的概念 一般用浆砌片石砌筑，其断面形状多为梯形，能适应的边坡坡度和防护高度较砌石护坡大，是路基防护的常用设施。 护面墙虽然叫“墙”，外观也像石砌重力式挡土墙，但其不能承受

7、除自重以外的其它荷载，因此，被防护边坡必须自身稳定。,护面墙,2. 护面墙的类型 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； 实体护面墙的浆砌片（块）石墙身布满坡面，窗孔式护面墙只的墙身开孔，孔内可砌以干砌片石或铺草皮、种草等（便于形成综合防护）。,护面墙,3. 护面墙的构造 墙身断面一般为梯形，顶部厚度不小于0.4m； 当防护高度较大时可分级修建。挡土墙必须设伸缩缝。,护面墙,4. 护面墙示意图,护面墙,5. 护面墙工程示例,砂浆抹面、勾缝、喷浆,1. 砂浆抹面、勾缝、喷浆的概念 这类坡面防护均属封面技术。 封面是指用喷、涂、抹等工艺，在路基边坡上修筑保护护层，封闭坡面，

8、防止坡面冲刷、风化、剥蚀的一种路基防护措施。 常用的封面技术有抹面、捶面、喷浆等。,砂浆抹面、勾缝、喷浆,2. 砂浆抹面、勾缝、喷浆的应用 封面防护措施对边坡坡度和高度的适应能力较强； 多用于风化但较完整坚硬的路堑边坡。,砂浆抹面、勾缝、喷浆,3. 挂网喷浆防护工程示例,其他类型的坡面防护,材料、工艺、设计思想的发展，产生很多新的工程防护手段，如浆砌片石或混凝土骨架（框格）防护，锚索防护、拱形防护、混凝土预制空心多边形砌筑防护等等。实际应用中，多由圬工构成骨架，中间植草或铺草皮，形成各种良好的综合防护。,其他类型的坡面防护,水泥混凝土骨架防护示例,其他类型的坡面防护,水泥混凝土骨架防护示例,综

9、合防护,1. 综合防护的概念 泛指运用两种或两种以上的防护设施构筑的路基防护 ； 实际应用中，通常所称的综合防护多指综合运用植物防护和工程防护措施，结合有生命的植物材料和砂石等矿质材料的优点建筑的路基防护。,综合防护,2. 种草植树防护,综合防护,3. 混凝土骨架种草防护,综合防护,4. 拱式骨架种草防护,第三节 冲刷防护,1.冲刷防护的概念 2.直接防护 3.间接防护,冲刷防护的概念,冲刷现象：水流经路基坡面或坡脚时将冲走较细粒径的填料，使路基遭到不同程度的破坏。 冲刷防护：这种为阻止路基冲刷现象发生的路基防护措施被称为冲刷防护。,直接防护,1. 直接防护的类型 植物防护 石砌护坡或护面墙

10、抛石防护 石笼防护 柔性混凝土板防护 土工织物软件沉排防护 土工膜袋防护,直接防护,2. 植物防护 当水流流速较低时，可考虑用植物防护防止坡面冲刷。 在坡脚、河滩植树，还可以防止坡脚淘刷及邻近河床冲刷。,直接防护,3. 石砌护坡或护面墙 圬工砌筑的护坡和护面墙能很好地防止坡面冲刷。 要求水流流速一般不能过大，干砌护坡一般不超过34m/s，浆砌护坡不超过45m/s。,直接防护,4 抛石防护：防止水流冲刷坡脚,直接防护,5 石笼防护 ：石笼可以平铺或叠铺,直接防护,6. 柔性混凝土板防护 所谓柔性混凝土板，是指铰接起来的一组混凝土预制板（块），由于是铰接，整组板就具有一定的柔性。 将柔性混凝土板铺

11、设与路基坡脚及相邻河床，防止坡脚及河床冲刷或淘刷。,直接防护,7 土工织物软件沉排防护：单片垫或双片垫,直接防护,8. 土工膜袋防护：袋状土工织物填充水泥砂浆或水泥混凝土构成,间接防护,1.间接防护的类型 丁坝 顺坝 格坝 河道清理、整治,路基路面工程精品课程,间接防护,2. 丁坝：大致与堤岸垂直或斜交，起“挑水”作用,间接防护,3. 顺坝 大致与堤岸平行，导流、束水、调整流水曲度、改善流态,间接防护,4. 格坝 格坝在平面上成网格状，设于顺坝与堤岸之间。,间接防护,5. 河道清理、整治 挖滩改河，清除孤石，改移河道，保护路基； 裁弯取直，有利布置路线或桥涵。,第四节 软土地基加固,1.沉降分

12、析 2.软土地基加固处理,沉降分析,1.施工期间沉降量计算 初期沉降量 后期沉降量,沉降分析,2. 施工后沉降量计算 软土层正常固结产生工后沉降,沉降分析,3. 侧向位移计算 通过建立坡脚下软土层内最大侧向位移ym与路堤中心线处地基表面沉降量Sr之间的经验关系，估算软土层的侧向位移。,沉降分析,4. 沉降速率计算 固结度反应了软土固结的时间过程，由此可求得总沉降随时间的变化。,软土地基加固处理,1. 处理目的及处理方法选择原则 处理目的：沉降处理、稳定处理； 处理方法选择原则：按不同处理目的选择处理方法；,软土地基加固处理,2. 沉降处理的方法 加速固结沉降：加载预压、竖向排水（砂井或芯板排水

13、）和挤密砂桩等 减小总沉降量：挤密砂桩、石灰（或水泥）桩、换填土等。,软土地基加固处理,3. 稳定处理的方法 换填土、反压护道、挤密砂桩、石灰（或水泥）桩等,软土地基加固处理,4. 砂垫层法 在软土地基上铺设0.51.2m厚的砂层，称为砂垫层,软土地基加固处理,5. 换填法 换填法可以较彻底地处理软土地基，但工程量也很大，一般换填深度应在3m以内。 换填可以采用先开挖软土，再回填替换填料的方法，也可以根据软土层的情况采用强制挤出法 。,软土地基加固处理,6. 反压护道法 在路堤两侧填筑一定宽度和高度的护道，遏制软土向两侧隆起的趋势。,软土地基加固处理,7. 分阶段施工 分阶段施工，给软土地基提供一个固结沉降的时间，使其强度提高，为下一阶段的填筑创造条件。 在没有其他方法保证路堤和地基稳定时，分阶段填筑是必须采用的施工方法。,软土地基加固处理,8