講義 公路路基防護與支擋技術全

講義公路路基防護與支擋技術1B411020公路路基防護與支擋1B411021防護工程類型和適用條件一、路基防護工程類型1.坡面防護坡面防護，主要是保護路基邊坡表面，免受雨水沖刷，減緩溫差及溫度變化的影響，防止和延緩軟弱巖土表面的風化、碎裂、剝蝕演變進程，從而保護路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程度上還可美化路容，協(xié)調(diào)自然環(huán)境。(1)植物防護：種草、鋪草皮、客土噴播、植生袋、三維植物網(wǎng)、植樹等。(2)骨架植物防護：漿砌片石(或混凝土)骨架植草、水泥混凝土空心塊護坡、錨桿混凝土框架植草。(3)圬工防護：噴漿、噴射混凝土、干砌片石護坡、漿砌片(卵)石護坡、漿砌片石護面墻、錨桿鋼絲網(wǎng)噴漿或噴射混凝土護坡、封面、捶面。(4)土工織物防護。2.沿河路基防護(1)直接防護：植物、砌石、石籠、浸水擋土墻等。(2)間接防護：丁壩、順壩等導流構造物以及改移河道。二、常用防護工程施工技術要點1.水泥混凝土骨架防護施工應符合下列規(guī)定：(1)骨架施工前應修整坡面，填補超挖形成或原生的坑洞和空腔。(2)混凝土澆筑應從護腳開始，由下而上進行澆筑。澆筑過程中采用插入式振搗器振搗。(3)骨架宜完全嵌入坡面內(nèi)，保證骨架緊貼坡面，防止產(chǎn)生變形或破壞。(4)混凝土澆筑完成后應及時養(yǎng)護。養(yǎng)護時間宜不少于14d。2.坡面噴射混凝土防護施工應符合下列規(guī)定：(1)混凝土強度應滿足設計要求。(2)作業(yè)前應進行試噴，選擇合適的水膠比和噴射壓力。(3)混凝土噴射厚度應符合設計規(guī)定，且臨時支護厚度宜不小于60mm，永久支護厚度宜不小于80mm。永久支護面鋼筋的噴射混凝土保護層厚度應不小于50mm。(4)混凝土噴射每層應自下而上進行。當混凝土厚度大于100mm時，宜分兩次噴射。在第二次噴射混凝土作業(yè)前，應清除結合面上的浮漿和松散的碎屑。(5)面層表面應抹平、壓實修整。(6)噴射混凝土面層應在長度方向上每30m設伸縮縫，縫寬10~20mm。(7)噴射混凝土初凝后，應立即開始養(yǎng)護。養(yǎng)護期宜不少于7d。3.漿砌片石護坡施工應符合下列規(guī)定：(1)宜在路堤沉降穩(wěn)定后施工，砌筑前應整平坡面，按設計完成墊層施工。受凍脹影響的土質(zhì)邊坡，護坡底面的碎石或砂礫墊層厚度應不小于100mm。(2)片石砌體應分層砌筑，2～3層組成的工作面宜找平。(3)所有石塊均應坐于新拌砂漿之上。(4)每10～15m應設置一道伸縮縫，縫寬宜為20~30mm。基底地質(zhì)有變化處，應設沉降縫。伸縮縫與沉降縫可合并設置。(5)砂漿初凝后，應立即進行養(yǎng)護。砂漿終凝前，砌體應覆蓋。(6)泄水孔的位置和反濾層的設置應滿足設計要求。如設計無要求，應符合下列規(guī)定：①泄水孔宜為50mm×100mm、100mm×100mm、150mm×200mm的矩形或直徑為50-100mm的圓形。②泄水孔間距宜為2~3m，干旱地區(qū)可適當加大，滲水量大時應適當加密。上下排泄水孔應交錯布置，左右排泄水孔應避開伸縮縫與沉降縫，與相鄰伸縮縫間距宜不小于500mm。③泄水孔應向外傾斜，最下一排泄水孔出口應高出地面或邊溝、排水溝及積水地區(qū)的常水位0.3m。④最下面一排泄水孔進水口周圍500mm×500mm范圍內(nèi)應設置具有反濾作用的粗粒料，反濾層底部應設置厚度不小于300mm的黏土隔水層。4.漿砌片石護面墻施工應符合下列規(guī)定：(1)修筑護面墻前，應清除邊坡風化層至新鮮巖面。對風化迅速的巖層，清挖到新鮮巖面后應立即修筑護面墻。(2)基礎施工前應核實地基承載能力和埋深。地基承載能力不足時，應采取加固措施。冰凍地區(qū)應埋置在冰凍深度以下至少250mm。(3)護面墻背面應與路基坡面密貼，邊坡局部凹陷處應挖成臺階后用與墻身相同的圬工砌補，不得回填土石或干砌片石。坡頂護面墻與坡面之間應按設計要求做好防滲處理。(4)應按設計要求做好伸縮縫。當護面墻基礎修筑在不同巖層上時，應在變化處設置沉降縫。(5)泄水孔的位置和反濾層的設置應滿足設計要求。(6)護面墻防滑坎應與墻身同步施工。1B411022支擋工程的類型和功能一、路基支擋工程的類型與功能路基支擋工程的主要功能是支撐天然邊坡或人工邊坡以保持土體穩(wěn)定或加強路基強度和穩(wěn)定性，以及防護邊坡在水流變化條件下免遭破壞。按路基加固的不同部位分為：坡面防護加固、邊坡支擋、濕弱地基加固三種類型。1.坡面防護加固：路基防護中均有加固作用。2.邊坡支擋：包括路基邊坡支擋和堤岸支擋。(1)路基邊坡支擋：護肩墻、護坡、護面墻、護腳墻、擋土墻。(2)堤岸支擋：駁岸、浸水墻、石籠、拋石、護坡、支垛護腳。3.濕弱地基加固：碾壓密實、排水固結、擠密、化學固結、換填土。二、常用路基擋土墻工程施工技術1.重力式擋土墻工程施工技術擋土墻概述墻身、墻背、墻面、墻趾、墻踵泄水孔、反濾層（包）、變形縫1)形式及特點重力式擋土墻依靠圬工墻體的自重抵抗墻后土體的側(cè)向推力(土壓力)，以維持土體的穩(wěn)定，是我國目前最常用的一種擋土墻形式，多用漿砌片(塊)石砌筑。缺乏石料地區(qū)，有時可用混凝土預制塊作為砌體，也可直接用混凝土澆筑，一般不配鋼筋或只在局部范圍配置少量鋼筋。這種擋土墻形式簡單、施工方便，可就地取材、適應性強，因而應用廣泛。缺點是墻身截面大，圬工數(shù)量也大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制，墻高不宜過高。重力式擋土墻墻背形式可分為仰斜、俯斜、垂直、凸形折線（凸折式）和衡重式五種。(1)仰斜墻背所受的土壓力較小，用于路塹墻時，墻背與開挖面邊坡較貼合，因而開挖量和回填量均較小，但墻后填土不易壓實，不便施工。適用于路塹墻及墻趾處地面平坦的路肩墻或路堤墻。(2)俯斜墻背所受土壓力較大，其墻身截面較仰斜墻背的大，通常在地面橫坡陡峻時，借助陡直的墻面，俯斜墻背可做成臺階形，以增加墻背與填土間的摩擦力。(3)垂直墻背的特點，介于仰斜和俯斜墻背之間。(4)凸折式墻背是由仰斜墻背演變而來，上部俯斜、下部仰斜，以減小上部截面尺寸，多用于路塹墻，也可用于路肩墻。(5)衡重式墻背在上下墻間設有衡重臺，利用衡重臺上填土的重量使全墻重心后移，增加了墻身的穩(wěn)定。因采用陡直的墻面，且下墻采用仰斜墻背，因而可以減小墻身高度，減少開挖工作量。適用于山區(qū)地形陡峻處的路肩墻和路堤墻，也可用于路塹墻。由于衡重臺以上有較大的容納空間，上墻墻背加緩沖墻后，可作為攔截崩墜石之用。2)施工要求(1)基坑開挖：①基坑開挖宜分段跳槽進行，分段位置宜結合伸縮縫、沉降縫等設置確定。②設計擋土墻基底為傾斜面時，應嚴格控制基底高程，不得超挖填補。③土質(zhì)或易風化軟質(zhì)巖石雨季開挖基坑時，應在基坑挖好后及時封閉坑底。(2)開挖完成后應及時進行檢驗，檢驗合格后應及時進行下道工序施工。(3)基礎施工：①施工前應檢查基礎底面，清除基底表面風化、松軟的土石和雜物。②硬質(zhì)巖石上的漿砌片石基礎宜滿坑砌筑。漿砌片石底面應臥漿鋪砌，立縫要填漿補實，不得有空隙和立縫貫通現(xiàn)象。③臺階式基礎宜與墻體連續(xù)砌筑，基底及墻趾臺階轉(zhuǎn)折處不得砌成垂直通縫，砌體與臺階壁間的縫隙砂漿應飽滿。④基礎應在基礎砂漿強度達到設計強度的75%后及時分層回填夯實?；靥顟诒砻媪?%的向外斜坡。(4)墻身施工：①砌石墻身應分層錯縫砌筑，咬縫應不小于砌塊長度的1/4，且不得出現(xiàn)貫通豎縫。②片石、砌塊應大面朝下砌筑，砌塊不應直接接觸，間距宜不小于20mm。③混凝土墻身應水平分層澆筑，分層振搗。分層厚度應不超過300mm。④混凝土澆筑應連續(xù)進行。如間斷，間斷時間應小于前層混凝土的初凝時間，否則按施工縫處理。⑤澆筑過程中應有專人檢查模板及支撐工作情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。⑥擋土墻端部伸入路堤或嵌入挖方部分應與墻體同時砌筑。擋土墻頂應找平抹面或勾縫，其與邊坡間的空隙應采用黏土或其他材料夯填封閉。⑦墻身施工完畢后應及時養(yǎng)護。(7)擋土墻混凝土或砂漿強度達到設計強度的75%時，應及時進行墻背回填。距墻背0.5-1.0m內(nèi)，不得使用重型振動壓路機碾壓。(8)墻背填料：①宜采用砂性土、卵石土、礫石土或塊石土等透水性好、抗剪強度高的材料。②采用黏質(zhì)土作為填料時，應在墻背設置厚度不小于300mm的砂礫或其他透水性材料排水層。排水層頂部應采用黏質(zhì)土層封閉，土層厚度宜不小于500mm。2.加筋土擋土墻工程施工技術加筋土擋土墻由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面板三部分組成。一般應用于地形較為平坦且寬敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。加筋土是柔性結構物，能夠適應地基輕微的變形。加筋土擋土墻一般包括下列工序：基槽（坑）開挖、地基處理、排水設施、基礎澆（砌）筑、構件預制與安裝、筋帶鋪設、填料填筑與壓實、墻頂封閉等，其中現(xiàn)場墻面板拼裝、筋帶鋪設、填料填筑與壓實等工序是交叉進行的。加筋土擋土墻墻身施工應符合下列規(guī)定:(1)墻背拉筋錨固段填料宜采用具有一定級配、透水性好的砂類土或碎礫石土，土中的粗顆粒不應含有在壓實過程中可能破壞拉筋的帶尖銳棱角的顆粒。(2)拉筋應按設計位置水平鋪設在已經(jīng)整平、壓實的土層上，單根拉筋應垂直于面板，多根拉筋應按設計扇形鋪設。(3)墻面板安設應根據(jù)高度和填料情況設置適當?shù)难鲂?，斜度宜?：0.05~1：0.02。安設好的面板不得外傾。(4)拉筋與面板之間的連接應牢固，連接部位強度應不低于拉筋強度。拉筋貫通整個路基時，宜采用單根拉筋拉住兩側(cè)面板。(5)填料攤鋪、碾壓應從拉筋中部開始平行于墻面進行，不得平行于拉筋方向碾壓。應先向拉筋尾部逐步攤鋪、壓實，然后再向墻面方向進行。(6)路基施工分層厚度及每層碾壓遍數(shù)，應根據(jù)拉筋間距、碾壓機具和密實度要求，通過試驗確定，不得使用羊足碾碾壓。靠近墻面板1m范圍內(nèi)，應使用小型機具夯實或人工夯實，不得使用重型壓實機械壓實。嚴禁車輛在未經(jīng)壓實的填料上行駛。(7)施工過程中應加強對墻身變形的觀測，發(fā)現(xiàn)異常變化應及時處理。3.錨桿擋土墻工程施工技術1)特點及適用條件錨桿擋土墻的優(yōu)點是結構重量輕，節(jié)約大量的圬工和節(jié)省工程投資；利于擋土墻的機械化、裝配化施工，提高勞動生產(chǎn)率；少量開挖基坑，克服不良地基開挖的困難，并利于施工安全。錨桿擋土墻缺點是施工工藝要求較高，要有鉆孔、灌漿等配套的專用機械設備，且要耗用一定的鋼材。錨桿擋土墻適用于缺乏石料的地區(qū)和挖基困難的地段，一般用于巖質(zhì)路塹路段，但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用，還可應用于陡坡路堤。壁板式錨桿擋土墻多用于巖石邊坡防護。2)錨桿擋土墻的類型錨桿擋土墻由于錨固地層、施工方法、受力狀態(tài)以及結構形式等的不同，有各種各樣的形式。按墻面的結構形式可分為柱板式錨桿擋土墻和壁板式錨桿擋土墻。(1)柱板式錨桿擋土墻是由擋土板、肋柱和錨桿組成，肋柱是擋土板的支座，錨桿是肋柱的支座，墻后的側(cè)向土壓力作用于擋土板上，并通過擋土板傳給肋柱，再由肋柱傳給錨桿，由錨桿與周圍地層之間的錨固力，即錨桿抗拔力使之平衡，以維持墻身及墻后土體的穩(wěn)定。(2)壁板式錨桿擋土墻是由墻面板(壁面板)和錨桿組成，墻面板直接與錨桿連接，并以錨桿為支撐，土壓力通過墻面板傳給錨桿，后者則依靠錨桿與周圍地層之間的錨固力(即抗拔力)抵抗土壓力，以維持擋土墻的平衡與穩(wěn)定。3)錨桿擋土墻施工錨桿擋土墻施工工序主要有基坑開挖、基礎澆(砌)筑、錨桿制作、鉆孔、錨桿安放與注漿錨固、肋柱和擋土板預制、肋柱安裝、擋土板安裝、墻后填料填筑與壓實等。(1)施工時應針對地層和巖石特點，采用與其相適配并能斜孔鉆進的鉆機，并根據(jù)巖質(zhì)選擇鉆頭。(2)錨孔直徑應滿足設計要求，鉆孔時宜保持孔壁粗糙。(3)擋土板和錨桿的施工應逐層由下向上同步進行，擋土板之間的安裝縫應均勻，縫寬宜小于10mm。同一肋柱上兩相鄰跨的擋土板搭接處凈間距宜不小于30mm,并應按施工縫處理。(4)擋土板安裝時應防止與肋柱相撞，避免損壞角隅或開裂。(5)擋土板后的防排水設施及反濾層應與擋土板安裝同步進行。4.抗滑樁1)抗滑樁施工前，應采取卸載、反壓、排水等措施使滑坡體保持基本穩(wěn)定，嚴禁在滑坡急劇變形階段進行抗滑樁施工。應設置滑坡變形、移動監(jiān)測點，并進行連續(xù)觀測。雨期施工時，應在孔口搭設雨篷，做好鎖口，孔口地面上應加筑適當高度的圍埂。2)開挖及支護應符合下列規(guī)定：(1)相鄰樁不得同時開挖。開挖樁群應從兩端沿滑坡主軸間隔開挖，樁身強度達到設計強度的75%后方可開挖鄰樁。(2)開挖應分節(jié)進行。分節(jié)不宜過長，每節(jié)宜為0.5~1.0m。不得在土石層變化處和滑動面處分節(jié)。(3)應開挖一節(jié)、支護一節(jié)。灌注前應清除孔壁上的松動石塊、浮土。圍巖松軟、破碎、有水時，護壁宜設泄水孔。(4)開挖應在上一節(jié)護壁混凝土終凝后進行，護壁混凝土模板支撐應在混凝土強度達到能保持護壁結構不變形后方可拆除。(5)在圍巖松軟、破碎和有滑動面的節(jié)段，應在護壁內(nèi)順滑動方向設置臨時橫撐加強支護，并觀察其受力情況，及時進行加固。(6)開挖時應采取照明、排水等措施，保證施工安全。挖除的渣土棄渣不得堆放在滑坡范圍內(nèi)。3)樁基開挖過程中，應隨時核對滑動面情況，及時進行巖性資料編錄。當實際情況與設計不符時，應及時反饋處理。4)樁身混凝土