第四章 路基防護(hù)1

第四章路基防護(hù)與加固1§4.1概述§4.2坡面防護(hù)§4.3沖刷防護(hù)§4.4軟土地基加固本章內(nèi)容:第四章防護(hù)與加固2浸水擋土墻間接防護(hù)導(dǎo)流構(gòu)造物（丁壩、順壩）河道整治（疏峻、改道）骨架植物防護(hù)坡面防護(hù)

支擋防護(hù)沖刷防護(hù)抹面、捶面擋土墻(重力式、懸臂式、扶壁式、加筋土、錨桿、錨定板)錨固[預(yù)應(yīng)力錨桿(索)、非預(yù)應(yīng)力錨桿(系統(tǒng)錨桿）]抗滑樁（抗滑樁、錨索抗滑樁）土釘植物防護(hù)漿砌片石、混凝土預(yù)制塊土工織物、拋石、石籠植物防護(hù)圬工防護(hù)直接防護(hù)路基防護(hù)分類§4.1概述防護(hù)與加固工程的分類31.路基坡面防護(hù)工程應(yīng)在穩(wěn)定的邊坡上設(shè)置，對(duì)于路基穩(wěn)定性不足和存在不良地質(zhì)因素的路段，應(yīng)注意路基邊坡防護(hù)與支擋加固的綜合設(shè)計(jì)。2.應(yīng)采取工程防護(hù)和植物防護(hù)、防護(hù)與支擋、防護(hù)與排水相結(jié)合的綜合措施。3.防護(hù)加固應(yīng)體現(xiàn)“不破壞就是最大的保護(hù)”的理念，重點(diǎn)體現(xiàn)對(duì)原有景觀資源的保護(hù)、利用和開(kāi)發(fā),以及公路主體與原有自然及社會(huì)環(huán)境相融合。路基防護(hù)支擋工程設(shè)計(jì)要求4噴播客土噴播噴射混凝土漿砌片石（混凝土）骨架植物漿砌片石護(hù)面墻窗孔式護(hù)面墻

濕式噴播干砌片石護(hù)坡骨架植物防護(hù)圬工防護(hù)抹面、捶面植草鋪草皮植樹(shù)三維網(wǎng)（墊）植草土工格室植草人工種植噴護(hù)噴摻砂水泥土噴漿錨桿掛網(wǎng)噴漿（混凝土）護(hù)坡

漿砌片石護(hù)坡水泥混凝土預(yù)制塊護(hù)坡實(shí)體式護(hù)面墻拱式護(hù)面墻路基邊坡坡面防護(hù)及適用場(chǎng)合錨桿混凝土框骨架植物多邊形混凝土空心塊植物植物防護(hù)

鋪草骨架圬工沖刷§4.2坡面防護(hù)5

客土噴播是將客土（提供植物生育的基盤材料）、纖維（基盤輔助材料）、侵蝕防止劑、緩效肥料和種子按一定比例，加入專用設(shè)備中充分混合后，噴射到坡面，使植物獲得必要的生長(zhǎng)基礎(chǔ)，達(dá)到快速綠化的目的。

濕式噴播是一種以水為載體的機(jī)械化植被建植技術(shù)。它采用專門的設(shè)備（噴播機(jī)）施工。種子在較短時(shí)間內(nèi)萌芽、生長(zhǎng)成株、覆蓋坡面，達(dá)到迅速綠化，穩(wěn)固邊坡之目的。

人工植草(1)種草:直接在邊坡上撒播草籽，經(jīng)覆蓋種植土、澆水、保濕使之成活。這種方法適用于坡度緩于1:1的土質(zhì)邊坡。(2)栽草:在苗圃大批草籽成活后，拔草移栽在邊坡上。這種方法能盡快形成綠化帶，較早發(fā)揮防護(hù)作用。適用于土質(zhì)邊坡、巖石嚴(yán)重風(fēng)化、坡率緩于1:0.5的路塹適用于風(fēng)化巖石、養(yǎng)分較少的土壤、硬質(zhì)土壤,當(dāng)坡度陡于1:1.0時(shí)，宜設(shè)置掛網(wǎng)或混凝土框架。6

三維植被網(wǎng)以熱塑樹(shù)脂為原料，經(jīng)擠出、拉伸、焊接、收縮等工序而制成。其結(jié)構(gòu)分為上下兩層，下層為一個(gè)經(jīng)雙面拉伸的高模量基礎(chǔ)層，強(qiáng)度足以防止植被網(wǎng)變形，上層由具有一定彈性的、規(guī)則的、凹凸不平的網(wǎng)包組成。

土工合成材料在防護(hù)工程中主要是起防護(hù)植草生長(zhǎng)初期的固定作用。土工合成材料主要有土工格柵、土工格室等配合植草做邊坡防護(hù)，效果良好。適用于砂性土、土夾石及風(fēng)化巖石，且坡率緩于1:0.75邊坡7平鋪、滿鋪草皮樁露出表面≤230305~6樁長(zhǎng)20~30

粗1~220205~6鋪草皮防護(hù)811平鋪疊置草皮注:

適用于邊坡下部流水沖刷較大處，有水平、垂直、斜交疊置幾種形式。912方格式草皮種草或撒草籽鋪草皮注：適用于草皮來(lái)源困難時(shí)。1013卵石方格草皮100cm100cmφ≥10cm注：栽砌卵石一方面能起骨架作用,另一方面能增進(jìn)自然美觀。1114植樹(shù):

植樹(shù)不僅可以加強(qiáng)路基的穩(wěn)定性還可以美化環(huán)境，調(diào)節(jié)小氣候，適用于可生長(zhǎng)植物的邊坡或河岸。但高速公路邊坡和土質(zhì)路肩不宜種植喬木,以免影響行車視線（只宜種植低矮灌木類樹(shù)種）。作沖刷防護(hù)時(shí),宜在灘地上種植喬木以降低水流流速。帶式植樹(shù)連續(xù)式植樹(shù)12

漿砌片石（混凝土塊）骨架植草防護(hù)適用于土質(zhì)和強(qiáng)風(fēng)化的巖石邊坡，防止邊坡受雨水侵蝕，避免土質(zhì)坡面上產(chǎn)生溝槽。

形式多樣，主要有拱形骨架、菱型（方格）骨架、人字形骨架、多邊形混凝土空心塊等。

漿砌片石（混凝土塊）骨架植草防護(hù)既穩(wěn)定路基邊坡，又能節(jié)省材料、造價(jià)較低、施工方便、造型美觀，應(yīng)用較廣。骨架植物防護(hù)

——漿砌片石骨架適用于坡度緩于1:0.75土質(zhì)邊坡和全風(fēng)化的巖石邊坡13骨架植物防護(hù)

——漿砌片石(拱式)骨架注:

骨架應(yīng)嵌入坡面30~50cm,采用截水溝型時(shí),主骨架用槽型斷面,拱圈用砼預(yù)制塊鑲邊成L型。1416方格式骨架植草皮錨桿砼骨架側(cè)溝底線踏步伸縮縫砼框架肋柱泄水孔151716

錨桿混凝土框架植草防護(hù)是近年來(lái)在總結(jié)了錨桿掛網(wǎng)噴漿（混凝土）防護(hù)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)后發(fā)展起來(lái)的，它既保留了錨桿對(duì)風(fēng)化破碎巖石邊坡主動(dòng)加固作用，防止巖石邊坡經(jīng)開(kāi)挖卸荷和爆破松動(dòng)而產(chǎn)生的局部楔型破壞，又吸收了漿砌片石（混凝土塊）骨架植草防護(hù)的造型美觀、便于綠化的優(yōu)點(diǎn)。骨架植物防護(hù)

——錨桿混凝土框架17用于路塹邊坡下部的局部加固或高路堤邊坡的坡面防護(hù)。圬工工程防護(hù)--石砌護(hù)面18圬工工程防護(hù)--護(hù)面墻及支補(bǔ)墻

護(hù)面墻是漿砌片（塊）石結(jié)構(gòu)。適用于各種軟質(zhì)巖層或較破碎巖石的封閉防護(hù)，也適用于坡面易受侵蝕的土質(zhì)邊坡。護(hù)面墻除實(shí)體式外還可布置成拱形、孔窗形、肋式等型式以節(jié)省漿砌圬工費(fèi)用。漿砌塊(片)石兩級(jí)護(hù)面墻凹陷處局部修補(bǔ)支補(bǔ)墻1919圬工工程防護(hù)

--噴護(hù)(噴漿或噴射砼)注:適用于未經(jīng)嚴(yán)重風(fēng)化的各種易風(fēng)化巖石坡面。噴護(hù)較抹面更能適應(yīng)坡面較不完整的情況。噴護(hù)包括噴漿防護(hù)（厚≥5cm）及噴射砼防護(hù)（厚≥8cm）。噴護(hù)5~8cm噴漿或噴射砼層2020圬工工程防護(hù)

--錨桿鐵絲網(wǎng)掛網(wǎng)噴護(hù)綁扎預(yù)制鐵絲網(wǎng)焊接錨桿直徑16~20T2圓鋼框條Φ６T2

圓鋼注:鐵絲網(wǎng)框架用φ6盤條，框架間距200~250cm；鐵絲網(wǎng)用φ2

普通鍍鋅鐵絲，網(wǎng)眼規(guī)格20~25（cm）×20~25（cm）。2121鐵絲網(wǎng)片大樣圖錨桿結(jié)點(diǎn)圖直徑16~20mm圓鋼錨桿正面圖立面圖2222抹面適用于坡面較干燥、未經(jīng)嚴(yán)重風(fēng)化的各種易風(fēng)化巖石邊坡。使用年限為8-10年。

①抹面、捶面:

常用的抹面材料有石灰爐渣混合漿、三合或四合土等。

封閉防護(hù):捶面適用于邊坡坡率緩于1：0.5、易受沖刷的土質(zhì)邊坡或易風(fēng)化剝落的巖石邊坡。使用年限為10-15年。2323其它新技術(shù)應(yīng)用植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)是采用特定的混凝土配方和種子配方，對(duì)巖石邊坡進(jìn)行防護(hù)和綠化的新技術(shù)。

植被混凝土邊坡防護(hù)綠化技術(shù)在巖體上鋪上鐵絲或塑料網(wǎng)，并用錨釘和錨桿固定；

將植被混凝土原料經(jīng)攪拌后由常規(guī)噴錨設(shè)備噴射到巖石坡面；噴射完畢后，覆蓋一層無(wú)紡布防曬保墑；灑水養(yǎng)護(hù)管理.24巖石邊坡植生基質(zhì)生態(tài)防護(hù)技術(shù)（PMS技術(shù)）PMS技術(shù)是在巖石裸露和有生態(tài)破壞隱患坡面上，利用錨桿、土工網(wǎng)、專業(yè)護(hù)坡材料（植生基質(zhì)）為植物重新創(chuàng)造良好的立地條件，通過(guò)植物生長(zhǎng)活動(dòng)，逐漸使錨桿、土工網(wǎng)、專業(yè)護(hù)坡材料層與植物根系形成一個(gè)立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達(dá)到穩(wěn)定坡面、綠化坡面，并最終形成自然景觀為目標(biāo)的高新技術(shù)。

25SNS柔性防護(hù)系統(tǒng)柔性防護(hù)系統(tǒng)是利用鋼繩網(wǎng)作為主要構(gòu)成部分來(lái)防止崩塌落石危害的柔性安全防護(hù)系統(tǒng)，其與以圬工結(jié)構(gòu)為代表的傳統(tǒng)方法的主要差別在于系統(tǒng)本身具有的柔性和高強(qiáng)度，更能適應(yīng)于抗擊集中荷載和高沖擊荷載，系統(tǒng)設(shè)置后的較小視覺(jué)干擾和最大限度的維持原始地貌和植被。26（包括丁壩、順壩、防水林、改河工程等）（包括植物防護(hù)、石砌護(hù)面、砼預(yù)制塊、拋石、石籠、駁岸擋墻防護(hù)等措施）§4.3

沖刷防護(hù)沖刷防護(hù)直接防護(hù)間接防護(hù)27直接防護(hù):

直接在路堤坡面或坡腳處設(shè)置防護(hù)結(jié)構(gòu)物，起加固岸坡的作用。石砌防護(hù)有干砌和漿砌片石兩種。單層干砌厚0.25-0.35m;雙層干砌:上層厚0.2-0.35m,下層厚0.1-0.2m；漿砌片石層厚一般為0.25-0.4m。石砌護(hù)坡均需在護(hù)坡面下設(shè)0.1-0.2m的砂礫或碎石墊層。礫(碎石)墊層可用土工布或土工格柵代替。⑴石砌護(hù)面28砼預(yù)制板塊防護(hù):有大體積預(yù)制方塊和柔性砼預(yù)制塊等型式。前者規(guī)格2×1m或2×2m,厚0.2-0.3m，為實(shí)心塊。后者是將小件預(yù)制塊用鉸鏈相互連接。⑵砼預(yù)制板塊護(hù)面29⑶拋石防護(hù)拋石適用于經(jīng)常浸水且水深較大、受水流沖刷的路基邊坡或坡腳,以及擋土墻、護(hù)坡的基礎(chǔ)防護(hù)。一般多用于臨時(shí)搶修工程。形式上類似于在坡腳處設(shè)置護(hù)腳,亦稱拋石垛。拋石30當(dāng)邊坡、坡腳以及沿河工程構(gòu)造物基礎(chǔ)在水流作用下出現(xiàn)嚴(yán)重的沖蝕及掏刷情況時(shí),改用石籠防護(hù)。石籠防護(hù)較拋石防護(hù)有較好的穩(wěn)定性。在缺少大石塊地段，使用小石塊的石籠形成較大的塊體，可抵御較大的流速。⑷

石籠防護(hù)石籠31（5）土工織物軟體沉排一般適用于水下工程及預(yù)計(jì)可能發(fā)生沖刷的河床和岸坡土面上。土工模袋是一種雙層織物袋，袋中充填流動(dòng)性混凝土或水泥砂漿、稀石混凝土，凝固后形成高強(qiáng)度的硬結(jié)板塊。322.間接防護(hù):

改變水流性質(zhì),消除和減緩水流對(duì)堤岸的直接破壞丁壩:又叫挑水壩,作用是挑流，把水挑離河岸,改善水流狀況。由壩頭、壩身和壩根三部分組成,斷面呈梯形構(gòu)造如圖示：⑴丁壩(挑水壩)片石大卵石丁壩斷面3327⑵順壩(導(dǎo)流壩):作用是導(dǎo)流,大體與河岸平行,并順接協(xié)調(diào).⑶改河工程(如下圖):34沿河路基沖刷防護(hù)的適用條件●植物防護(hù)適用于允許流速小于1.2m/s～1.8m/s季節(jié)性水流沖刷，經(jīng)常浸水或長(zhǎng)期浸水的路堤邊坡，不宜采用種草防護(hù)?！衿鍪蚧炷磷o(hù)坡適用于允許流速2m/s～8m/s的路堤邊坡?！褡o(hù)面防護(hù)適用于沿河路基擋土墻或護(hù)坡的局部沖刷深度過(guò)大，深基礎(chǔ)施工不便的路段?！駫伿m用于經(jīng)常浸水且水深較大的路基邊坡或坡腳以及擋土墻、護(hù)坡的基礎(chǔ)防護(hù)。拋石一般多用于搶修工程。●石籠防護(hù)適用于受水流沖刷和風(fēng)浪侵襲，且防護(hù)工程基礎(chǔ)不易處理或沿河擋土墻、護(hù)坡基礎(chǔ)局部沖刷深度過(guò)大的沿河路堤坡腳或河岸。●浸水擋土墻適用于允許流速5m/s～8m/s的峽谷急流和水流沖刷嚴(yán)重的河段。35●順壩適用于河床斷面較窄、基礎(chǔ)地質(zhì)條件較差的河岸或沿河路基防護(hù)，調(diào)整流水曲度和改善流態(tài)?！裱睾勇坊芩鳑_刷嚴(yán)重，或防護(hù)工程艱巨，以及路線在短距離內(nèi)多次跨越彎曲河道時(shí)可改移河道。主河槽改動(dòng)頻繁的變遷性河流或支流較多的河段不宜改河?！裢凉た椢镘涹w沉排、土工膜袋適用于允許流速為2m/s～3m/s的沿河路基沖刷防護(hù)。●丁壩適用于寬淺變遷性河段，用以挑流或減低流速，減輕水流對(duì)河岸或路基的沖刷。36

軟土地基:

是指淤泥、淤泥質(zhì)土、高壓縮性飽和性粘土和粉土等天然含水量高、壓縮性大、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土軟弱地基。軟土地基上填筑路堤往往會(huì)出現(xiàn)路基失穩(wěn)或過(guò)量沉降。對(duì)此工程上軟基處治相應(yīng)的方法有：§4.4.1概述墊層處理法反壓護(hù)道法慢速加載法預(yù)壓法垂直排水法擠密樁法粒料樁法加固土樁法兼顧穩(wěn)定和沉降的處治方法沉降處治方法穩(wěn)定性處治方法在土木工程中，軟土地基、欠固結(jié)的天然地基及人工雜填土需要進(jìn)行地基加固。§4.4軟土地基加固37§4.4.2

處理措施1.換填土層法挖除一定深度范圍的軟濕土層,換填以砂、石或強(qiáng)度較高的粘土,并分層壓實(shí)形成密實(shí)的墊層。通過(guò)換填增加強(qiáng)度減少沉降。如常用的砂墊層，厚度一般在60cm～100cm。換填土層法最大的有效處理深度一般小于3米，適用于清淤回填,是一種淺層地基處理方法。設(shè)計(jì)容許工后沉降與橋臺(tái)相鄰處與涵洞等構(gòu)造物相鄰處一般路段高速公路、一級(jí)公路≤0.10m≤0.20m≤0.30m

——控制工后沉降：設(shè)計(jì)要求38系在軟土地基中鉆孔或打入鋼管，成孔后灌入生石灰，在地基內(nèi)形成樁柱，通過(guò)生石灰消解時(shí)的吸水作用使地基得以疏干，同時(shí)樁體膨脹，增加強(qiáng)度，擠密樁間土，達(dá)到加固地基的目地。樁徑一般為0.3～0.5m,最大處理深度為30m左右，間距常用0.75～1.5m,適用于沒(méi)有滯水砂層的軟土地基。2.擠密石灰樁法振沉樁施工示意圖393.砂石粒料樁法施工中利用打入或振沖的方法在地基內(nèi)成孔,再在孔內(nèi)分批填入碎石或礦渣,造成大直徑密實(shí)的砂（礫）石樁與樁間土形成復(fù)合地基。對(duì)砂土、粉土和碎石土，砂石粒料樁對(duì)地基具有擠密和置換作用，對(duì)粘土和填土以置換為主，兼有不同程度的擠密和排水作用。砂石粒料樁法，最大的有效處理深度可達(dá)20米。軟粘土地基的抗剪強(qiáng)度過(guò)低，不適合用此法處治。40是通過(guò)深層攪拌施工設(shè)備將水泥與原狀地基土充分?jǐn)嚢瓒纬伤嗤翗兜囊环N復(fù)合地基加固方法?？商岣邚?qiáng)度、減少沉降。根據(jù)施工工藝的不同可分為：粉體噴射法、水泥攪拌樁法、高壓噴射注漿法等。前者屬于干法施工，后兩者屬于濕法施工。4.水泥土攪拌樁法樁體直徑及設(shè)置深度、間距應(yīng)經(jīng)穩(wěn)定計(jì)算確定并滿足工后沉降要求，相鄰樁的凈距通常不大于4.0倍樁徑。鉆頭葉片噴頭軟管旋噴樁示意圖41在土體中設(shè)置豎向排水井和水平排水體，然后在予壓荷載的作用下，促進(jìn)軟弱地基土的固結(jié)，減少孔隙和工后沉降提高地基承載力。通常由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部份組成。如圖示:5.排水固結(jié)法⑴原理真空堆載預(yù)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(wǎng)絡(luò)42①豎向排水(砂井、塑料板排水法):按適當(dāng)間距在地基內(nèi)設(shè)置垂直砂井或袋裝砂井或塑料板,改善地基排水條件。⑶

排水系統(tǒng)⑵系統(tǒng)的組成43

袋裝砂井:將直徑7cm的尼龍砂袋放入9cm左右的套筒中,套筒達(dá)到要求深度后拔出,砂袋留在地基中形成袋裝砂井,砂井的間距一般為0.7-1.4米。

塑料排水板:

施工時(shí)將帶狀塑料板用插板機(jī)垂直插入地基內(nèi)地基中的孔隙水承壓后沿塑料板的溝槽排出,可以達(dá)到排水的目的。井徑比n通常取值為15～30,當(dāng)量直徑de=(b+δ)/2。具體作法如下:44②水平排水:

系在路堤底部原地面上鋪設(shè)一層較薄的井頂砂墊層或縱橫連通砂井（排水板）的排水砂溝。構(gòu)造如圖示:45飽和軟粘土