路基防护与加固的基本概念与方法.ppt

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1、 路基防护与加固的基本概念与方法路基防护与加固的基本概念与方法l第一第一节 基本概念基本概念l第二第二节 坡面防坡面防护 植物防植物防护 圬工防圬工防护 骨架植物防骨架植物防护 l第三第三节 冲刷防冲刷防护 直接措施直接措施 间接措施接措施l第四第四节 地基加固（五种方法）地基加固（五种方法）第一节第一节第一节第一节 基本概念基本概念基本概念基本概念一、一、一、一、防防防防护护与加固的意与加固的意与加固的意与加固的意义义l l 1.1.1.1.路堤路堤路堤路堤边边坡坡面防坡坡面防坡坡面防坡坡面防护设护设施施施施l l 2.2.2.2.沿河路堤冲刷防沿河路堤冲刷防沿河路堤冲刷防沿河路堤冲刷防护护

2、与加固与加固与加固与加固设设施施施施l l 3.3.3.3.路基支路基支路基支路基支挡挡与加固建筑物与加固建筑物与加固建筑物与加固建筑物l l 4.4.4.4.湿湿湿湿软软地基加固措施地基加固措施地基加固措施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防止路基病害、保证路基稳定、使公路与周围环境相协调二、二、二、二、防防防防护护与加固工程与加固工程与加固工程与加固工程设设施施施施第二节第二节第二节第二节 坡面防护坡面防护坡面防护坡面防护 草种根据防护目的、气候、土质、施工季节确定，宜于选用草种根据防护目的、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

3、匍匐茎的多年生草种。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。宜于选择便于局部生态系统平衡的草种混播方式。一、植物防护一、植物防护l 植草植草植物防护种类：植草、铺草皮、植树植物防护种类：植草、铺草皮、植树适宜于边坡适宜于边坡坡度不陡于坡度不陡于1:1，土质，土质适宜种草的适宜种草的情况。情况。l 植草植草l 铺草皮铺草皮平铺草皮平铺草皮叠铺草皮叠铺草皮适用于需要快速绿化，且坡率缓于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的软质岩石边坡。不宜采用喜水、生

4、长在泥沼地的草皮方格草皮方格草皮 适用于坡率缓于适用于坡率缓于1 1：1.51.5的的土质和全风化的岩石边坡，或土质和全风化的岩石边坡，或在边坡以外的河岸及漫滩地。在边坡以外的河岸及漫滩地。应选用根深叶密的低矮灌木。应选用根深叶密的低矮灌木。注意视距和风沙、风雪流问题。注意视距和风沙、风雪流问题。l 植树植树植树植树带状植树带状植树连续植树连续植树横断面示意图横断面示意图l 三维植被网防护三维植被网防护定义：以热塑树脂为原料制成的三维网，网中用客土或土、定义：以热塑树脂为原料制成的三维网，网中用客土或土、肥料及含腐殖质土的混合物，将草籽均匀拌在其中。肥料及含腐殖质土的混合物，将草籽均匀拌在其中

5、。l三维植被网防护三维植被网防护 适用于砂性土、土夹石及风化岩石，且坡率缓于适用于砂性土、土夹石及风化岩石，且坡率缓于1 1：0.750.75的边坡防护；三维植被网中的回填土通常采用客土。的边坡防护；三维植被网中的回填土通常采用客土。二、圬工防二、圬工防二、圬工防二、圬工防护护1、喷护、喷护v 喷掺砂水泥土喷掺砂水泥土：适用于坡率缓于：适用于坡率缓于1 1：0.750.75，易受冲刷的，易受冲刷的土质土质路堑边坡路堑边坡。材料为砂、水泥，粘性土，厚度一般为。材料为砂、水泥，粘性土，厚度一般为6060100mm100mm。l 定义：定义：定义：定义：采用砂石、水泥、石灰等矿质材料进行的坡面防采用

6、砂石、水泥、石灰等矿质材料进行的坡面防护。护。l 种类：种类：种类：种类：喷护、挂网喷护、护坡、浆砌片石护面墙、捶喷护、挂网喷护、护坡、浆砌片石护面墙、捶面、面、抹面抹面l l常用喷护种类常用喷护种类常用喷护种类常用喷护种类：喷掺砂水泥土、喷浆、喷射混凝土喷掺砂水泥土、喷浆、喷射混凝土二、圬工防二、圬工防二、圬工防二、圬工防护护v喷浆：喷浆：适用于坡率缓于适用于坡率缓于1 1：0.50.5、易风化但未遭强风化、全、易风化但未遭强风化、全风化的岩石挖方边坡，喷浆的厚度不宜小于风化的岩石挖方边坡，喷浆的厚度不宜小于50mm50mm，采用的砂，采用的砂浆强度不低于浆强度不低于M10M10。v喷射混凝

7、土喷射混凝土：适用：适用于坡率缓于于坡率缓于1 1：0.50.5、易风化但未遭强风化、易风化但未遭强风化、全风化的岩石边坡，全风化的岩石边坡，喷混凝土的厚度不宜喷混凝土的厚度不宜小于小于80mm80mm，采用的混，采用的混凝土强度不低于凝土强度不低于C15C15，混凝土中集料最大，混凝土中集料最大料径不宜超过料径不宜超过15mm15mm。喷射混凝土防护应设喷射混凝土防护应设置置伸缩缝伸缩缝。二、圬工防二、圬工防二、圬工防二、圬工防护护l l 定义定义定义定义：在密实、稳定的新鲜坡面上钻孔，安装锚杆、灌浆，：在密实、稳定的新鲜坡面上钻孔，安装锚杆、灌浆，然后挂上钢丝网或纤维网，最后用高压泵喷射混

8、凝土形成防然后挂上钢丝网或纤维网，最后用高压泵喷射混凝土形成防护层。护层。l l 适于情况适于情况适于情况适于情况：风化破碎的岩石边坡防护。：风化破碎的岩石边坡防护。2 2、锚杆挂网喷浆、锚杆挂网喷浆l 干砌片石护坡干砌片石护坡：适用于坡度缓于：适用于坡度缓于1 1：1.251.25土（石）质路堑边土（石）质路堑边坡。厚度不宜小于坡。厚度不宜小于250mm250mml 浆砌片石护坡浆砌片石护坡：适用于坡度缓于：适用于坡度缓于1:11:1的易风化岩石和土质路的易风化岩石和土质路堑边坡。厚度不宜小于堑边坡。厚度不宜小于250mm250mm3 3 3 3、砌石或混凝土预制块护坡、砌石或混凝土预制块护

9、坡、砌石或混凝土预制块护坡、砌石或混凝土预制块护坡 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，边坡不宜陡于边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡，边坡不宜陡于1 1：0.50.5。墙。墙顶厚度一般大于顶厚度一般大于40mm40mm，需要考虑基础、沉降伸缩缝以及排水孔，需要考虑基础、沉降伸缩缝以及排水孔问题。问题。4 4 4 4、砌石或混凝土护面墙、砌石或混凝土护面墙、砌石或混凝土护面墙、砌石或混凝土护面墙 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

10、由煤系岩层以及成岩作用很差的红色粘边坡，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土岩组成的边坡。高速公路边坡不宜使用 抹面材料可采用石灰炉渣灰浆、石灰炉渣三合土、或抹面材料可采用石灰炉渣灰浆、石灰炉渣三合土、或水泥石灰砂浆，表层可涂软化点稍高于当地气温的沥青保水泥石灰砂浆，表层可涂软化点稍高于当地气温的沥青保护层。抹面厚度为护层。抹面厚度为3 37，由，由23层组成。层组成。适用于边坡坡率缓于适用于边坡坡率缓于1 1：0.50.5、易受冲刷的土质边坡或、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易风化剥落的岩石边坡。高速公路边坡不宜使

11、用 捶面材料可采用水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合土、捶面材料可采用水泥炉渣混合土、石灰炉渣三合土、或四合土。捶面厚度为或四合土。捶面厚度为1015。5 5 5 5、砂浆（灰浆）抹面、砂浆（灰浆）抹面、砂浆（灰浆）抹面、砂浆（灰浆）抹面6 6、捶面、捶面二、圬工防二、圬工防二、圬工防二、圬工防护护三、骨架植物防三、骨架植物防三、骨架植物防三、骨架植物防护护 适用于坡度缓于适用于坡度缓于1 1：0.750.75的土质和全风化岩石边坡。的土质和全风化岩石边坡。当坡面受水冲刷严重或潮湿时，坡度应缓于当坡面受水冲刷严重或潮湿时，坡度应缓于1 1：1 1。1 1、浆砌片石或水泥混凝土骨架植物防护、浆砌片石或

12、水泥混凝土骨架植物防护三、骨架植物防三、骨架植物防三、骨架植物防三、骨架植物防护护 适用于坡度缓于适用于坡度缓于1 1：0.750.75的土质和全风化岩石边坡。的土质和全风化岩石边坡。当坡面受水冲刷严重或潮湿时，坡度应缓于当坡面受水冲刷严重或潮湿时，坡度应缓于1 1：1 1。1 1、浆砌片石或水泥混凝土骨架植物防护、浆砌片石或水泥混凝土骨架植物防护截水骨架防护2、多边形水泥混凝土空心块植物防护、多边形水泥混凝土空心块植物防护l 1.1.适用于坡度缓于适用于坡度缓于1 1：0.750.75的土质和全风化、强风化岩石的土质和全风化、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。边坡。并视情

13、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块植物防护、多边形水泥混凝土空心块植物防护l 2.2.多边形水泥混凝土空心预制块的混凝土强度不应低于多边形水泥混凝土空心预制块的混凝土强度不应低于C20C20，厚度不应小于，厚度不应小于150mm150mm。空心预制块内应填充种植土，喷。空心预制块内应填充种植土，喷播植草。播植草。2、多边形水泥混凝土空心块植物防护、多边形水泥混凝土空心块植物防护3 3 3 3、锚锚杆混凝土框架植物防杆混凝土框架植物防杆混凝土框架植物防杆混凝土框架植物防护护l1.1.适用于土质边坡和坡体中无不良结构面、风化破碎的岩石适用于土质边坡和坡体中无不良结构面、风化

14、破碎的岩石路堑边坡。路堑边坡。l2.2.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凝土，混凝土强度不应低于C25C25。第三节第三节第三节第三节 冲刷防护冲刷防护冲刷防护冲刷防护一、直接措施一、直接措施l 1、植物防护、植物防护直接措施种类：直接措施种类：v 植物防护植物防护v 石砌防护石砌防护v 抛石抛石v 石笼石笼第三节第三节第三节第三节 冲刷防护冲刷防护冲刷防护冲刷防护一、直接措施一、直接措施l 1、植物防护、植物防护直接措施种类：直接措施种类：v 植物防护植物防护v 石砌防护石砌防护v 抛石抛石v 石笼石

15、笼一、直接措施一、直接措施l 2、砌石或混、砌石或混凝土防护凝土防护直接措施种类：直接措施种类：v 植物防护植物防护v 石砌防护石砌防护v 抛石抛石v 石笼石笼一、直接措施一、直接措施l 2、砌石或、砌石或混凝土防护混凝土防护直接措施种类：直接措施种类：v 植物防护植物防护v 石砌防护石砌防护v 抛石抛石v 石笼石笼一、直接措施一、直接措施l 3、抛石、抛石直接措施种类：直接措施种类：v 植物防护植物防护v 石砌防护石砌防护v 抛石抛石v 石笼石笼一、直接措施一、直接措施l 3、抛石、抛石直接措施种类：直接措施种类：v 植物防护植物防护v 石砌防护石砌防护v 抛石抛石v 石笼石笼3 3、抛石或

16、石笼、抛石或石笼、抛石或石笼、抛石或石笼4、浸水挡土墙、浸水挡土墙5、土工软体沉排和土工模袋、土工软体沉排和土工模袋 土工织物软体沉排土工织物软体沉排：是在土工织物上以块石或预制混凝土：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。适用于水下工程及预计可能发生冲刷块体为压重的护坡结构。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。的河床和岸坡土面上。5、土工软体沉排和土工模袋、土工软体沉排和土工模袋5、土工软体沉排和土工模袋、土工软体沉排和土工模袋 土工模袋土工模袋：一种双层织物袋，袋内充填流动性混凝土或水：一种双层织物袋，袋内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

17、强度和高刚度的硬结板块。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。采用土工模袋护坡的坡度应缓于采用土工模袋护坡的坡度应缓于1 1：1 1。二、间接防护二、间接防护调治和导流结构物调治和导流结构物丁坝、顺坝、格坝丁坝、顺坝、格坝第四节第四节 地基加固地基加固一、一、湿软地基定义湿软地基定义：是指天然含水量过大，胀缩性高，具有湿：是指天然含水量过大，胀缩性高，具有湿陷性，承载能力低，在荷载作用下容易产生滑动或固结沉降的陷性，承载能力低，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（含水量高于土质地基。如软土（含水量高于3030的粘质土、粉质土和有机的粘质土、粉质土和有机质土）

18、、泥沼、泥炭、湿陷性黄土、人为垃圾、松散杂填土、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。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。适用于软弱土层位于地表，换挖深度不超过适用于软弱土层位于地表，换挖深度不超过3m3m的场合的场合 于排水困难的洼地，而软弱土层易于滑动，厚度又较薄，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，石料来源充分表层无硬壳，石料来源充分（一）换填土层法（一）换填土层法二、地基加固措施二、地基加固措施二、地基加固措施二、地基加固措施l

19、 1.1.开挖换填开挖换填l 2.2.抛石挤淤抛石挤淤3.3.爆破挤淤法爆破挤淤法爆空区爆空区挤出区挤出区 适用于换填深度超过适用于换填深度超过3m3m，需要快速施工且允许爆破，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。小的软土，可以先填后爆破。（一）换填土层法（一）换填土层法1.1.重锤夯实法；重锤夯实法；2.2.强夯法强夯法 强夯法：广泛适用于杂填土、碎石土、砂土、粘性土、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。湿陷性黄土和沼泽土，还可用于水下。（

20、二）夯实法（二）夯实法（二）夯实法（二）夯实法1.1.重锤夯实法；重锤夯实法；2.2.强夯法强夯法 强夯法：广泛适用于杂填土、碎石土、砂土、粘性土、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。湿陷性黄土和沼泽土，还可用于水下。（二）夯实法（二）夯实法（二）夯实法（二）夯实法1.1.砂垫层法砂垫层法砂垫层砂垫层填土填土软土层软土层适用于：适用于：a.a.路堤高度小于两倍极限高度，软土表面无透水性路堤高度小于两倍极限高度，软土表面无透水性 的硬壳；的硬壳；b.b.软土层不很厚，或虽稍厚，但具有双面排水条件；软土层不很厚，或虽稍厚，但具有双面排水条件；c.c.当

21、地有砂，运距不太远；当地有砂，运距不太远；d.d.施工期限不甚紧迫。施工期限不甚紧迫。砂垫层的厚度一般为砂垫层的厚度一般为0.60.61.0m1.0m，视路堤高度、软土层的厚，视路堤高度、软土层的厚度及压缩性而定。度及压缩性而定。（三）排水固结法（三）排水固结法2.2.砂井砂井/袋装砂井袋装砂井/塑料排水板排水法塑料排水板排水法真空堆载预压排水法示意图真空堆载预压排水法示意图砂垫层砂垫层堆载填土堆载填土砂井砂井/袋装砂井袋装砂井/塑料排水板塑料排水板塑料薄膜塑料薄膜射流泵射流泵有孔管道网络有孔管道网络有孔管道网络示意图有孔管道网络示意图广泛适用于各类饱和粘土、粉土广泛适用于各类饱和粘土、粉土1

22、.1.粒料桩粒料桩2.2.石灰桩石灰桩适用于含砂量低，没有滞水砂层的软土适用于含砂量低，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土，亦能有效防止砂土基地的液化振沉桩施工示意图振沉桩施工示意图（四）挤密法（四）挤密法1.1.浅层搅拌法浅层搅拌法2.2.深层搅拌桩法深层搅拌桩法l旋喷桩旋喷桩l粉喷桩粉喷桩粉体搅拌复合粉体搅拌复合地基技术处理地基技术处理厦门海沧大道厦门海沧大道海滩海滩钻头叶片钻头叶片喷头喷头软管软管旋喷桩示意图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

23、。（五）化学加固法（五）化学加固法3.3.灌浆法灌浆法l 压力注浆压力注浆l 电化学注浆电化学注浆l 劈裂注浆劈裂注浆1.1.反压护道法反压护道法土工织物加筋土工织物加筋反铺塔头反铺塔头材排或梢捆材排或梢捆适用于：适用于：a.a.非耕作区和取土不困难的地区；非耕作区和取土不困难的地区；b.b.路堤高度不大于路堤高度不大于5/35/32 2倍极限高度；倍极限高度；c.c.主要用于处理软土，对泥沼有时也可以采用。主要用于处理软土，对泥沼有时也可以采用。反压护道反压护道土工织物土工织物砂垫层砂垫层（六）调整结构法（六）调整结构法2.2.路堤加筋法路堤加筋法（八）分阶段施工法（八）分阶段施工法（七）侧向约束法（七）侧向约束法系杆系杆夯石堆夯石堆二、地基加固措施二、地基加固措施二、地基加固措施二、地基加固措施