道路工程 第07章 路基防護與加固

第八節(jié)路基防護與加固概述一、防護與加固的意義1.路堤邊坡坡面防護設施；2.沿河路堤沖刷防護設施；3.路基支擋與加固建筑物；4.濕軟地基加固措施。防止路基病害、保證路基穩(wěn)定、使公路與周圍環(huán)境相協(xié)調。坡面防護沖刷防護支擋建筑濕軟地基加固二、防護與加固工程設施路基防護加固工程中，一般把防止風化和沖刷，主要起隔離、封閉作用的措施稱為防護工程。防護工程不能承受外力作用，所以要求路基本身必須是穩(wěn)定的。把防止路基或山體因重力作用而坍滑，地基承載力不足而沉陷，主要起支承、加固作用的結構物稱為加固工程。它們當中有些措施往往兼有防護與加固的作用。坡面防護一、植物防護（一）植被防護1.植草土質適于種草，邊坡坡度不陡于1：1，不浸水或短期浸水但地面徑流速度不超過0.6m/s的路基邊坡。2.鋪草皮適用于需要快速綠化，且坡率緩于1:1的土質邊坡和嚴重風化的軟質巖石邊坡。不宜采用喜水、生長在泥沼地的草皮。適用于坡率緩于1：1.5的邊坡或在邊坡以外的河岸及漫灘地。應選用根深葉密的低矮灌木。注意視距和風沙、風雪流問題。3.植樹帶狀植樹連續(xù)植樹（二）三維植被網防護

適用于砂性土、土夾石及風化巖石，且坡率緩于1：0.75的邊坡防護；三維植被網中的回填土通常采用客土。二、骨架植物防護適用于緩于1：0.75的土質和全風化巖石邊坡。當坡面受水沖刷嚴重或潮濕時，坡度應緩于1：1。（一）漿砌片石或水泥混凝土骨架植物防護截水骨架防護適用于緩于1：0.75的土質和全風化巖石邊坡。當坡面受水沖刷嚴重或潮濕時，坡度應緩于1：1。（二）多邊形水泥混凝土空心塊植物防護1.適用于緩于1：0.75的土質和全風化、強風化巖石邊坡。并視情況設置漿砌片石或水泥混凝土骨架。2.多邊形水泥混凝土空心預制塊的混凝土強度不應低于C20，厚度不應小于150mm?？招念A制塊內應填充種植土，噴播植草。1.適用于緩于1：0.75的土質和全風化、強風化巖石邊坡。并視情況設置漿砌片石或水泥混凝土骨架。2.多邊形水泥混凝土空心預制塊的混凝土強度不應低于C20，厚度不應小于150mm?？招念A制塊內應填充種植土，噴播植草。（三）錨桿混凝土框架植物防護1.適用于土質邊坡和坡體中無不良結構面、風化破碎的巖石路塹邊坡。2.錨桿采用非預應力的全長粘結型錨桿。框架應采用鋼筋混凝土，混凝土強度不應低于C25。三、圬工防護（一）噴漿（混凝土）防護適用于坡率緩于1：0.5、易風化但未遭強風化的巖石邊坡，噴漿的厚度不宜小于50mm，強度不低于M10;噴混凝土的厚度不宜小于80mm，強度不低于C15。適于坡面為碎裂結構的硬質巖石或層狀結構的不連續(xù)地層以及坡面巖石與基巖分開并有可能下滑的挖方邊坡。（二）錨桿掛網噴漿干砌片石護坡適用于坡度緩于1：1.25土（石）質路塹邊坡。厚度不小于250mm漿砌片石護坡適用于坡度緩于1:1的易風化巖石和土質路塹邊坡。厚度不小于250mm（三）砌石或混凝土預制塊護坡（四）砌石或混凝土護面墻適用于易風化或風化嚴重的軟質巖石或較破碎巖石的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質邊坡，邊坡不宜陡于1：0.5。墻頂厚度一般大于400mm，需要考慮基礎、沉降伸縮縫以及排水孔問題。適用于坡面較干燥、未經嚴重風化的各種易風化巖石邊坡。高速公路邊坡不宜使用。適用于邊坡坡率緩于1：0.5、易受沖刷的土質邊坡或易風化剝落的巖石邊坡。高速公路邊坡不宜使用。（五）砂漿（灰漿）封面（六）捶面沿河路基防護一、直接防護（一）植物防護（二）砌石或混凝土護坡（三）拋石或石籠拋石可以防止水下邊坡遭受水流沖刷和波浪對路基邊坡的破壞，以及淘空坡腳。常用的拋石類型有普通拋石和帶反濾層拋石。

（三）拋石或石籠石籠防護盛產石料的地區(qū)，當水流速度達到或超過5.0m/s時，則改用石籠防護。優(yōu)點是具有較好的強度和柔性，而且可利用較小的石料。

石籠網可用鍍鋅鐵絲和普通鐵絲編織，有規(guī)則形狀的石籠應用Ф6～8mm的鋼筋組成框架，然后編織網格。石籠防護（四）浸水擋土墻浸水擋土墻適用于允許流速為5-8m/s的峽谷急流和水流沖刷嚴重的地段。（五）土工軟體沉排和土工模袋土工織物軟體沉排是在土工織物上以塊石或預制混凝土塊體為壓重的護坡結構。

土工模袋是一種雙層織物袋，袋中充填流動性混凝土或水泥砂漿或稀石混凝土，凝固后形成高強度和高剛度的硬結板塊。

二、間接防護——調治和導流結構物丁壩、順壩、格壩丁壩軸線與導治線垂直或斜交，起到將水流挑離堤岸的作用，又稱挑水壩。順壩是壩軸線與導治線平行，主要起導流、調整水流曲線作用，又稱導流壩。當順壩為漫溢式時，應在其后與堤岸間設置格壩。格壩在平面上成網格狀，防止高水位時水流溢入沖刷壩內邊坡和堤岸，并促進泥沙淤積。濕軟地基加固軟土（含水量高于30％的粘質土、粉質土和有機質土）、泥沼、泥炭、濕陷性黃土、人為垃圾、松散雜填土、膨脹土、海（湖）沉積土。軟土上的路堤可能會因為過大的沉降引起開裂甚至剪切破壞。

一、濕軟地基濕軟地基：

天然含水量過大，孔隙率大，脹縮性高，在荷載作用下容易產生滑動或固結沉降的土質地基，如軟土泥沼、濕陷性黃土、人為垃圾、松散雜填土、膨脹土等。適用于軟弱土層位于地表，換挖深度不超過3m的場合。適用于排水困難的洼地，而軟弱土層易于滑動，厚度又較薄，表層無硬殼，石料來源充分。（一）換填材料法二、地基加固措施1.開挖換填2.拋石擠淤3.爆破擠淤爆空區(qū)擠出區(qū)適用于換填深度超過3m，需要快速施工且允許爆破的場合。對于稠度較大的軟土采用先爆后填，對于稠度小的軟土，可以先填后爆破。1.砂墊層法砂墊層填土軟土層砂墊層的厚度一般為0.6～1.0m，視路堤高度、軟土層的厚度及壓縮性而定。（二）排水固結法2.砂井/袋裝砂井/塑料排水板排水法1）砂井法用錘擊、震動、螺鉆、射水等方式成孔，在孔內灌砂而形成砂井。射水法成孔稱為水沖法，其它稱為沉管法。砂井表面鋪設0.5~1.0m厚的砂墊層。為了縮短砂井排水距離，往往預先在直徑為7cm的圓筒狀編織袋里裝滿砂，然后放入成孔中。此法稱袋裝砂井法。該法能保證砂井的密實性和連續(xù)性，成孔時對土層撓動少，并具有施工機具簡單、成本低等優(yōu)點。2）排水板法用紙板、纖維、塑料或繩子代替砂井的砂做成排水井。目前基本上以帶溝槽的塑料芯板作為排水板，因此又稱塑料板法。2.砂井/袋裝砂井/塑料排水板排水法真空堆載預壓排水法示意圖砂墊層堆載填土砂井/袋裝砂井/塑料排水板塑料薄膜射流泵有孔管道網絡有孔管道網絡示意圖廣泛適用于各類飽和粘土、粉土1.粒料樁2.石灰樁適用于含砂量低，沒有滯水砂層的軟土。適用于處理松砂、雜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。振沉樁施工示意圖（三）擠密法砂樁樁徑0.2~0.3m。群樁面積約占松散土加固面積的20％，通常間距為樁徑的3~5倍。樁的平面布置以梅花形較好。砂樁和砂井相比，雖然形成相似，但兩者有著本質的區(qū)別。砂樁是分散體，承載力較低，其主要作用是擠密地基土。砂樁主要適用于處理松砂、雜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結，因而適用過濕軟土層。1.重夯法；2.強夯法廣泛適用于雜填土、碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土和沼澤土，還可用于水下。（四）夯實法廣泛適用于雜填土、碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土和沼澤土，還可用于水下。（五）化學加固法用壓力將化學溶液或膠結劑通過注漿管均勻地注入軟基土層中，經過短暫時間后，使土顆粒膠結起來凝成一個整體，達到對土基加固的目的，并起到防滲作用?；瘜W溶液主要有下列幾類：以水玻璃溶液為主的漿液，價格昂貴；丙烯酸氨為主的漿液，效果較好，價高難以推廣；水泥漿等。1.旋噴法2.深層攪拌樁法漿液攪拌和粉體噴射攪拌粉體攪拌復合地基技術處理廈門海滄大道海灘鉆頭葉片噴頭軟管旋噴樁示意圖水泥適用于含砂量較大的軟土，石灰適用于含沙量較低的軟土或淤泥質土