道路排水與 防護加固設施施工,課 題 3.2,道路防護與 加固設施施工,第一部分 防護與加固,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,二、 防護與加固工程設施,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,平鋪草皮,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,方格草皮,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,橫斷面示意圖,（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。,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,適于坡面未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。,（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。,（二）錨桿掛網噴漿,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。,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250 mm,（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,石籠防護,（四）浸水擋土墻,（五）土工軟體沉排和土工模袋,二、間接防護調治和導流結構物,丁壩、順壩、格壩,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,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,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,砂墊層的厚度一般為0.61.0m，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,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,（三）擠密法,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,1.淺層攪拌法 2.深層攪拌樁法 旋噴樁 粉噴樁,粉體攪拌復合地基技術處理廈門海滄大道海灘,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。,（五）化學加固法,3.灌漿法,電化學注漿,1.反壓護道法,土工織物加筋,適用于：a.非耕作區(qū)和取土不困難的地區(qū)； b. 主要用于處理軟土，對泥沼有時也可以采用。,（六）調整結構法,2.路堤加筋法,第二部分 擋土墻構造與施工 一、使用場合 擋土墻是支撐路基填土或者山坡土體、防止填土或 體變形失穩(wěn)的構造物。 1、路塹擋土墻 山坡陡峭，降低邊坡 高度、減少開挖或者 地質不良。防止滑坡,2、山坡?lián)跬翂Γ?3、路肩擋土墻： 路坡穩(wěn)定 收縮坡角,4、路堤擋土墻： 收縮坡腳； 防止陡坡堤下滑,二、類型及使用范圍 1、重力擋土墻 適用：地基良好，非地 震和沿河受水沖刷地區(qū),利用衡重臺上部填土的下壓作用和全墻重心的后移，增加墻身穩(wěn)定。,2、錨定式擋土墻 1）錨桿式分為鋼筋混凝土立柱，擋土板，鋼錨桿,2）錨定板式 ： 適用于：構件斷面小，工程量省 特別適用于地質不良時，石料缺乏，挖基困難，有錨固條件的路基擋土墻,3、薄壁式擋土墻 1）懸臂式 ：立壁、底板,2）扶壁式：主要依靠腹板上的填土量來保證。 特點：自重輕，做工省，適用于墻高較大，地質條件一般，需用一定量的剛材，經濟效果好。,4、加筋式擋土墻： 受力：放置拉筋材料，填土壓實，通過填土與拉筋間的摩擦作用，把土的側壓力傳給拉筋。 特點：柔性結構，對地基變形隨意性大，建筑高度大，適用于填土沙基，節(jié)約投資30%70%，經濟效益大。,三、擋土墻的構造 常用重力式擋土墻組成：墻身；基礎；排水設施；伸縮縫。 1、墻身構造： 墻背：仰斜、垂直、俯斜、凸形折線式、衡重式。 墻面：平面。地面較陡：坡度1：0.05到1：0.20 地面平緩；坡度1：0.20到1：0.35 墻頂：最小寬度。 漿砌擋土墻不小于50厘米 干砌不小于60厘米。 護欄：地形險峻地段，過高過長路肩墻的墻頂定設置護欄。,2、基礎 類型： 擴大基礎 1地基承載力不足 鋼筋混凝土底板 2地基承載力過小 換填地基 3軟弱土層 臺階基礎 4擋土墻修筑在陡坡上 拱型基礎 5地基有長短缺口或挖基困難 基礎埋置深度： 無沖刷時， 天然地面以下至少1米 有沖刷時， 在沖刷線以下1米 受凍脹影響時， 在凍脹線以下不小于0.25米,3、排水設施 目的： 疏干墻后土體；防止地面水下滲；防止墻后積水形成靜水壓力等 主要措施： 設置地面排水溝。 夯實回填土頂面和地面松土，防止雨水及地面水下滲。 路塹擋土墻墻趾到邊溝予以鋪砌加固，以防止邊溝水滲入基礎。 設置墻身泄水孔，排除墻后水。,4、沉降伸縮縫 地基不均勻沉陷引起墻身開裂，即沉降縫；墻體伸縮產生裂縫，即伸縮縫。 根據(jù)地形及地質情況：每隔10-15米設一道沉降伸縮縫。 填料：膠泥填塞，瀝青麻筋或涂以瀝青的木板（滲水量大、凍寒嚴重地區(qū)），當墻背為填石或凍寒不嚴重時，可僅留空縫，不嵌填料。,擋土墻驗算,作用于擋土墻的主要力系 （1）擋上墻自重G及位于墻上的荷載； （2）墻后土體的主動土壓力Ea（包括作用在墻后填料破裂棱體L的荷載，簡稱超載）； （3）基底的法向反力N及摩擦力T； （4）墻前土體的被動土壓力Ep。,擋土墻驗算 不產生墻身沿基底的滑動破壞 滑動穩(wěn)定性 不產生墻身繞墻趾傾覆 傾覆穩(wěn)定性 地基不出現(xiàn)過大沉降 基底應力 不出現(xiàn)因基底不均勻沉降引起墻身傾斜 偏心距 墻身不產生開裂破壞 墻身斷面強度,1）抗滑穩(wěn)定性驗算 G作用于基底以上的重力（kN）， 浸水擋土墻的浸水部分應計入浮力； Ey墻后主動土壓力的豎向分量（kN）； Ex墻后主動土壓力的水平分量（kN）； 基底與地基間的摩擦系數(shù)； Kc容許抗滑穩(wěn)定系數(shù)。,增加抗滑穩(wěn)定性措施,（1）采用傾斜基底 :設置向內傾斜的基底，可以增加抗滑力和減少滑動力，從而增加了抗滑穩(wěn)定性?；變A斜，對于土質地基不陡于1:5；對于巖石地基不陡于1:3。 （2）采用凸榫基礎，利用凸榫前土體所產生的被動土壓力以增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。 （3）更換基底土層，以增大基礎底面與地基之間的摩擦系數(shù)。 （4）改變墻身斷面形式和尺寸，以增大垂直力系。,2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算,ZG墻身重力、基礎重力、基礎上填土的重力及作用于墻頂?shù)钠渌奢d的豎向力合力重心到墻趾的距離(m）； Zx墻后主動土壓力的豎向分量到墻趾的距離（m）； Zy墻后主動土壓力的水平分量到墻趾的距離（m）； K0容許抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)。,增加抗傾覆穩(wěn)定性措施,（1）展寬墻趾 （2）改變墻面及墻背坡度 改陡墻背坡度可以減少土壓力 改緩墻面坡度可以加大抗傾覆力矩的力臂 （3）改變墻身斷面形式。 衡重式優(yōu)于仰斜式 仰斜式優(yōu)于俯斜式。,3）基底應力及合力偏心距驗算,措施主要有： （1）調整墻背坡度或斷面形式以減少偏心距； （2）加寬墻趾或擴大基礎，可加大承壓面積，調整偏心距； （3）加固地基或換土，以提高地基承載力。,