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1、1第五章 路基防護(hù)與加固第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 坡面防護(hù)坡面防護(hù)第三節(jié)第三節(jié) 沖刷防護(hù)沖刷防護(hù)第四節(jié)第四節(jié) 軟土地基加固軟土地基加固2第一節(jié) 概述路基防護(hù)與加固的設(shè)施路基防護(hù)與加固的設(shè)施n邊坡坡面防護(hù)：邊坡坡面防護(hù)： 植物防護(hù)、工程防護(hù)植物防護(hù)、工程防護(hù)n沿河路堤河岸沖刷防護(hù)與加固：沿河路堤河岸沖刷防護(hù)與加固： 直接防護(hù)、間接防護(hù)直接防護(hù)、間接防護(hù)n濕軟地基加固處治：濕軟地基加固處治： 換填土、碾壓夯實(shí)、排水固結(jié)、振動(dòng)擠密、化學(xué)加固、換填土、碾壓夯實(shí)、排水固結(jié)、振動(dòng)擠密、化學(xué)加固、土工格柵土工格柵第二節(jié)第二節(jié) 坡面防護(hù)坡面防護(hù)坡面防護(hù)的作用：保護(hù)路基邊坡表面免受雨水沖刷；減緩溫差及

2、濕度變化的影響；防止和延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、碎裂、剝蝕演變進(jìn)程；保護(hù)路基邊坡的整體穩(wěn)定性；在一定程度上兼顧路基美化和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。第二節(jié)第二節(jié) 坡面防護(hù)坡面防護(hù)一、植物防護(hù)1.植草5 適宜坡高不大、邊坡不陡于1:1.0的土質(zhì)易種植邊坡，其表面水徑流速度應(yīng)低于0.6m/s。三維植被網(wǎng)防護(hù) 適用于砂性土、土夾石及風(fēng)化巖石，且坡率緩于1：0.75的邊坡防護(hù)；三維植被網(wǎng)中的回填土通常采用客土。2. 鋪草皮平鋪草皮平鋪草皮疊鋪草皮疊鋪草皮適用于需要快速綠化，且坡率緩于1：1的土質(zhì)邊坡和嚴(yán)重風(fēng)化的軟質(zhì)巖石邊坡。不宜采用喜水、生長(zhǎng)在泥沼地的草皮方格草皮方格草皮 表面水徑流速度在0.6m/s1.8m/s之間

3、時(shí)不宜種草，而應(yīng)根據(jù)情況按平鋪、水平疊置、垂直坡面疊置、斜疊置等不同方法鋪草皮，必要時(shí)可先漿砌防護(hù)，在漿砌內(nèi)部鋪草皮，以減小水流沖刷。截水骨架防護(hù)漿砌片石或水泥混凝土骨架植物防護(hù)多邊形水泥混凝土空心塊植物防護(hù)適用于坡率緩于1：1.5和邊坡或在邊坡以外的河岸及漫灘地。應(yīng)選用根深葉密的低矮灌木。注意視距和風(fēng)沙、風(fēng)雪流問(wèn)題。3. 植樹帶狀植樹帶狀植樹連續(xù)植樹連續(xù)植樹橫斷面示意圖橫斷面示意圖主要用在堤岸邊的河灘上，用來(lái)降低流速，促 使泥沙淤積，防水直接沖刷路堤；多排林堤岸與水流方向斜交，還可起挑水改變水流方向的作用；沙漠與雪害地區(qū)，防護(hù)林帶還起阻沙防雪作用。二、工程防護(hù)二、工程防護(hù)2. 噴漿（混凝土）

4、防護(hù) 用于易風(fēng)化且坡面不平整的巖石挖方邊坡，一般厚度在510cm。噴漿坡面應(yīng)設(shè)置排水孔 主要用于石質(zhì)挖方坡面，以防止巖石表面風(fēng)化。但要求巖表完整未剝落、表面較平整，一般抹面的厚度在210cm。1. 砂漿抹面防護(hù)3. 比較堅(jiān)硬的巖石坡面，通過(guò)勾縫、灌漿、嵌補(bǔ)，防止水分滲入縫隙。4. 干砌片石護(hù)面 有單層與雙層之分，須做砂墊層，厚度一般不小于20cm，以防止地面水流和河水沖刷。4. 護(hù)面墻 護(hù)面墻是漿砌片石的坡面覆蓋層，用于封閉各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡；要求墻面緊貼坡面，表面砌平，厚度可不一。 護(hù)面墻除自重外，不承受其他荷載，亦不承受墻背土壓力。 圖5-3 護(hù)面墻示意圖(單位：m) a)雙層

5、式；b)單層式；c)墻面；d)拱式；e)混合式1-平臺(tái)；2-耳墻；3-泄水孔；4-封頂；5-松散夾層；6-伸縮縫；7-軟地基；8-基礎(chǔ)；9-支補(bǔ)墻；10-護(hù)面墻第三節(jié) 沖刷防護(hù)一、直接防護(hù)1. 植物防護(hù)2. 砌石或混凝土護(hù)坡3. 拋石或石籠4. 浸水擋土墻5. 土工軟體沉排和土工模袋二、間接防護(hù)措施丁壩、順壩、格壩第四節(jié) 軟土地基加固在高壓縮性軟土地基上設(shè)計(jì)路堤，需考慮的問(wèn)題：地基的承載力是否可以保證路堤的穩(wěn)定性；由于壓縮性土的固結(jié)變形而引起的路堤沉降，包括沉降量和沉降速率，是否影響路基和路面結(jié)構(gòu)的正常使用及其使用壽命；為提高路堤穩(wěn)定性、減少沉降量或加速固結(jié)，需采取的地基加固措施。一、路堤沉降

6、分析一、路堤沉降分析 路堤頂面沉降組成路堤頂面沉降組成 S=S1+S2 S1：路堤堤身壓密變形（用模量法計(jì)：路堤堤身壓密變形（用模量法計(jì)算）算） S2：軟土地基固結(jié)沉降（用分層總和：軟土地基固結(jié)沉降（用分層總和法）法） 軟土地基沉降的組成與機(jī)理軟土地基沉降的組成與機(jī)理S2：軟土地基固結(jié)沉降軟土地基固結(jié)沉降SA：施工期間沉降施工期間沉降SB：工后沉降工后沉降Sr初期再固結(jié)沉降初期再固結(jié)沉降Su后期不排水剪切沉降后期不排水剪切沉降Sd工后主固結(jié)沉降工后主固結(jié)沉降Ss工后次固結(jié)沉降工后次固結(jié)沉降軟土層一維豎向軟土層一維豎向壓縮應(yīng)變壓縮應(yīng)變正常固結(jié)土塑性流動(dòng)正常固結(jié)土塑性流動(dòng)孔隙水壓力孔隙水壓力u消消

7、散過(guò)程散過(guò)程u消散后土的結(jié)消散后土的結(jié)構(gòu)粘滯性構(gòu)粘滯性26二、軟土地基加固處理（一）處理方法的種類及選擇沉降處理加速固結(jié)沉降：加載預(yù)壓、豎向排水（砂井或塑料排水板排水）和擠實(shí)砂樁等方法。減小總沉降量：擠實(shí)砂樁、石灰（或水泥）樁、換填好土。2. 穩(wěn)定處理 包括采用換填土、反壓護(hù)道、擠實(shí)砂樁、石灰（水泥）樁等措施。 各種加固措施有助于促進(jìn)軟土層強(qiáng)度的增長(zhǎng)，慢速或分期填筑路堤到達(dá)阻止地基強(qiáng)度降低的目的。（二）砂墊層法砂墊層砂墊層填土填土軟土層軟土層 在軟土地基上鋪設(shè)厚度為0.51.2m的砂層，稱作砂墊層，材料以透水性好的砂或沙礫（0.074mm篩孔通過(guò)率3%以下）為宜，以保證所需的排水能力。砂墊層的

8、作用：1. 作為軟土層固結(jié)所需的上部排水層2. 作為路堤內(nèi)的底部排水層，以降低路堤內(nèi)水位或降低路堤內(nèi)濕度。3. 改善路堤和地基處理工程施工時(shí)的機(jī)械作業(yè)條件。4. 軟土層薄時(shí)，單獨(dú)用作地基處理（固結(jié)排水）措施。已完成的斜坡砂墊層適用于軟弱土層位于地表，換挖深度不超過(guò)3m的場(chǎng)合。適用于排水困難的洼地，而軟弱土層易于滑動(dòng)，厚度又較薄，表層無(wú)硬殼，石料來(lái)源充分。1. 開挖換填2.拋石擠淤（三）換填法3. 爆破擠淤爆空區(qū)爆空區(qū)擠出區(qū)擠出區(qū) 適用于換填深度超過(guò)3m，需要快速施工且允許爆破的場(chǎng)合。對(duì)于稠度較大的軟土采用先爆后填，對(duì)于稠度小的軟土，可以先填后爆破。（四）反壓護(hù)道法 反壓護(hù)道的高度一般為路堤高度

9、的1/21/3，并且不得超過(guò)由下式確定的高度值：sceFHH 式中：He反壓護(hù)道最大高度；Hc路堤極限高度；?填土的容重；Cu軟土的不排水剪粘結(jié)力；Ns穩(wěn)定系數(shù)；H填土高度；D軟土層厚度；Fs安全系數(shù)。uscCNH （五）分階段施工（六）超載預(yù)壓法路堤填筑到一定高度，其穩(wěn)定性安全系數(shù)達(dá)到預(yù)定的下限值后，放置一段時(shí)間，使軟土地基通過(guò)固結(jié)而增加其抗剪強(qiáng)度，達(dá)到能支撐下一層填土重量；而后，進(jìn)行第二階段的路堤填筑；重復(fù)多次。路堤填筑到超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高的高度，使軟土地基受到超載作用而加速固結(jié)沉降，從而可較早地達(dá)到路堤設(shè)計(jì)荷載下的沉降量，并減少路面鋪筑后的剩余沉降量。（七）豎向排水法軟土層厚而滲透性小時(shí)，軟土

10、地基的自然固結(jié)慢。有效地加速固結(jié)措施是在軟土層內(nèi)引入排水單元。豎向排水法是在地基內(nèi)設(shè)置豎向排水井，縮短排水距離，加速固結(jié)排水。豎向排水井的材料可用砂（稱作砂井排水法）或塑料排水板（稱作塑料排水板排水法）。真空預(yù)壓法在需要加固的軟土地基表面先鋪設(shè)砂墊層，然后埋設(shè)垂直排水管道，再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過(guò)砂墊層內(nèi)埋設(shè)的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，使其形成真空，增加地基的有效應(yīng)力。當(dāng)抽真空時(shí)，先后在地表砂墊層及豎向排水通道內(nèi)逐步形成負(fù)壓，使土體內(nèi)部與排水通道、墊層之間形成壓差。在此壓差作用下，土體中的孔隙水不斷由排水通道排出，從而使土體固結(jié)。 真空堆載預(yù)壓排水法示意圖真

11、空堆載預(yù)壓排水法示意圖砂墊層砂墊層堆載填土堆載填土砂井砂井/袋裝砂井袋裝砂井/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網(wǎng)絡(luò)有孔管道網(wǎng)絡(luò)有孔管道網(wǎng)絡(luò)示意圖有孔管道網(wǎng)絡(luò)示意圖廣泛適用于各類飽和粘土、粉土（八）擠密法樁法和加固土法用沖擊或振動(dòng)方法，將砂或碎石等粒料擠入軟土地基內(nèi)，形成直徑較大的樁體，并同原地基一起形成復(fù)合地基。主要作用為：1) 使樁周圍的土體變密實(shí)；2) 支承路堤很大一部分重量；3) 加速周圍軟土的固結(jié)；4) 防止砂土地基液化。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。振沉樁施工示意圖振沉樁施工示意圖廣泛適用于雜填土、碎石土、砂土、粘性土、濕陷性黃土和沼澤土，還可用于水下3. 夯實(shí)法 強(qiáng)夯法是用起重機(jī)械將8-40t的夯錘吊起，從6-30m的高處自由下落，對(duì)土體進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)的地基加固方法。42（九）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)的儀器包括：沉降儀：觀測(cè)地基頂面、軟土層內(nèi)不同深度處的沉降；孔隙水壓力儀：量測(cè)軟土層內(nèi)不同深度處的空隙水壓力；側(cè)向位移樁和測(cè)斜儀：量測(cè)路堤坡腳外或坡腳下的水平位移。