路基路面工程防護與加固的意義及分類闡述

路基路面工程防護與加固的意義及分類闡述哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院建筑系5路基防護與加固12348概述坡面防護沖刷防護軟土地基加固目錄（contents）第一節(jié)概述一、意義目的1．路基改變了原地層的天然平衡狀態(tài)；2．巖土在不利的水溫狀態(tài)條件作用下，物理力學(xué)性質(zhì)將發(fā)生變化。如：①浸水后濕度增大，土的強度降低；②巖性差的巖體，在水溫條件變化下，加劇風(fēng)化；③路基表面在溫差或濕差作用下形成脹縮或干濕循環(huán)，可導(dǎo)致強度衰減和剝蝕；④地表水流沖刷，地下水源浸入，使巖土表層失穩(wěn)，易造成和加劇路基的水毀病害；⑤沿河路堤在水流沖擊、掏刷和浸蝕作用下，易遭破壞；⑥濕軟地基承載力不足，易導(dǎo)致路基沉陷。因而可能會產(chǎn)生各種形態(tài)的破壞。路基防護與加固的意義是：對維護正常的交通運輸，確保行車安全，保證公路使用品質(zhì)，提高投資效益，以及保持道路與自然環(huán)境協(xié)調(diào)。5路基防護與加固二、路基防護與加固分類按防護與加固的目的與作用分類：1、坡面防護－－保護路基邊坡表面，以防受到自然因素的破壞（雨水沖刷、干濕及冷熱循環(huán)作用，以及表面風(fēng)化等）2、沖刷防護（堤岸防護與加固）－－主要使沿河路堤，不致受到水流的沖刷、淘空和浸軟。3、支擋建筑－－指各類擋土墻，主要用以防止路基變形或支擋路基本體以保證其穩(wěn)定性。4、地基加固－－指提高濕軟地基的承載能力的措施。5路基防護與加固三、防護與加固的區(qū)別

防護工程－－防止沖刷和風(fēng)化，主要起隔離作用的措施。加固工程－－防止路基坍滑，主要起支撐作用的支擋結(jié)構(gòu)物。區(qū)別：防護工程主要用于路基本身穩(wěn)定，即防護工程本身沒有或很少有承受外力作用的能力。加固工程主要用于路基本身不穩(wěn)定，即本身具有承受外力作用的能力。

5路基防護與加固路基防護分類圖5路基防護與加固各種各樣的防護與加固工程5路基防護與加固四、路基防護與加固的原則因地制宜，綜合治理；預(yù)防為主，防治結(jié)合；對于主要隱患和地下害源（如軟弱基底和有害的地下水源等），宜先治患后筑路；對于某些附屬設(shè)施，如坡面防護或路基用地范圍以外的防護與加固設(shè)施，按其輕重緩急，分期實施，逐步完善；各項工程技術(shù)措施，尤其是造價高、工程技術(shù)復(fù)雜的措施，應(yīng)作方案分析比較，講究實效和經(jīng)濟效益；注意環(huán)境，配合景觀，增進路容的美化與協(xié)調(diào)。

5路基防護與加固路基邊坡表面的防護：主要是防止地面水流的沖刷，而且將坡面封閉隔絕，可以避免與大氣直接接觸，阻止巖土進一步風(fēng)化破壞。沿河路基的坡面防護：特別是浸水部分的坡面與坡腳防護兼有加固的作用，可防止水流的沖刷、沖擊和淘空。干旱地區(qū)的路基坡面防護：主要目的在于防止風(fēng)蝕或積沙。坡面防護設(shè)施，本身不承受外力作用，必須要求坡面巖土整體穩(wěn)定。第二節(jié)坡面防護5路基防護與加固坡面防護的的前提：要要求路基應(yīng)應(yīng)有適合于于邊坡土質(zhì)質(zhì)的斷面形形式及穩(wěn)定定邊坡坡度度。坡面防護設(shè)設(shè)施有：植植物防護（（生命防護護）和工程程防護（無無機物防護護）各種坡面防防護5路基防防護與與加固固一、植物防防護植物防護（（包括植草草、鋪草皮皮和植樹））主要適用用于較緩的的土質(zhì)或嚴(yán)嚴(yán)重風(fēng)化的的巖質(zhì)邊坡坡。植物防護的的原理：依靠比較發(fā)發(fā)達的根系系，深入土土層，使表表土固結(jié)；；植物莖葉覆覆蓋坡面，，可以調(diào)節(jié)節(jié)表土的濕濕度，保持持濕潤，防防止揚塵風(fēng)風(fēng)蝕；植被阻滯地地面逕流，，阻止沖刷刷，有利水水土保持。。5路基防防護與與加固固植物防護的的種類：1、種草：2、鋪草皮：：3、植樹。（（客土噴噴播）優(yōu)點：美化化路容，協(xié)協(xié)調(diào)環(huán)境，，調(diào)節(jié)邊坡坡土溫濕，，起到固結(jié)結(jié)和穩(wěn)定邊邊坡作用。。適用條件：：邊坡較緩緩，坡度小小，土質(zhì)種草：i＜1：1,地表徑流v＜0.6m/S草皮平鋪，，水平疊鋪鋪，垂直坡坡面方格5路基防防護與與加固固二、工程防防護工程防護－－采用砂砂石、水泥泥、石灰等等礦質(zhì)材料料進行坡面面防護。主主要采用隔隔離原理防防止風(fēng)化。。1.灌縫：借助灰漿的的粘結(jié)力，，使坡面膠膠結(jié)成整體體，防止巖巖塊墜落或或坍塌；同同時阻止雨雨水及有害害雜質(zhì)浸入入縫穴，以以防邊坡失失穩(wěn)破壞。。2.勾縫：防止坡面水水流入縫隙隙而引起病病害。3.噴漿：將表面封閉閉，阻止面面層風(fēng)化，，以防止邊邊坡剝落和和零星碎落落（適用于易易風(fēng)化而坡坡面不平整整的巖石挖挖方邊坡。。）5路基防防護與與加固固4.抹面：將表面封閉閉，阻止面面層風(fēng)化，，以防止邊邊坡剝落和和零星碎落落。（2-10cm，適用于石石質(zhì)挖方邊邊坡）5.護面墻：漿砌片石坡坡面覆蓋層層。6.砌石防護（干砌和漿漿砌）：防防止地面水水流或河水水沖刷。5路基防防護與與加固固第三節(jié)沖沖刷防護護沿河路堤，，因河道變變遷與水位位漲落，經(jīng)經(jīng)常受到?jīng)_沖刷作用，，因此路基基必須防護護，才能確確保其穩(wěn)定定。水流沖刷作用，，包括動水壓力力、波浪壓力、、冰體壓力，及及其他要素（如如壅水高度、沖沖刷深度、防護護層厚度），均均需在設(shè)計時予予以計算與分析析，據(jù)此選擇相相應(yīng)的防護措施施。因水流性質(zhì)變化化較大，防止沖沖刷的方法有多多種。各種方法法大致可以歸納納為直接防護和和間接防護兩大大類。5路基防護護與加固固第三節(jié)沖刷刷防護沖刷防護包括直直接防護和間接接防護。直接防護－－加固堤岸邊坡。。間接防護－－改變水流性質(zhì)。。沖刷防護的前提提是搞好事前的的水文地質(zhì)勘察察，亦包括風(fēng)浪浪作用及附近河河段兩岸現(xiàn)狀的的有關(guān)資料收集集。5路基防護護與加固固一、直接防護直接防護是指對對河岸或路基邊邊坡所采取的直直接加固措施目的：抵抗水流沖刷和和掏刷作用特點：①盡可能不干擾擾或很少干擾原原水流的性質(zhì)，，因而對防護地地段的上下游及及河對岸影響輕輕微。②應(yīng)有足夠的強強度和穩(wěn)定性，，并能夠經(jīng)得住住最不利情況的的考驗。③如情況估計不不足，或單純?yōu)闉榱藴p少投資而而采用不適當(dāng)?shù)牡暮喴追雷o措施施，往往產(chǎn)生防防護失效和破壞壞，因此，可以以認(rèn)為此類防護護是被動式的措措施。5路基防護護與加固固適用場合：①在水流速度較較緩，流向與堤堤岸接近平行，，或在寬闊的河河灘、凸岸、臺臺地邊緣等水流流破壞作用較弱弱的地段優(yōu)先選選用。②山區(qū)河河流有時河槽呈呈“V”形，其縱坡較陡陡、流速較大，，水流的破壞作作用強烈，如果果由于受地質(zhì)的的限制而難以人人為改變水流性性質(zhì)時，則不得得不采用直接防防護措施，此時時必須著重考慮慮防護體的堅固固穩(wěn)定。直接防護措施：：植物防護、砌砌石防護—流速較小拋石、石籠、石石垛、柔性板河河抗滑樁—流速較大、浸水水部分一、直接防護5路基防護護與加固固直接防護包括：：植物防護、石砌砌防護或拋石與與石籠防護，以以及必要時設(shè)置置的支擋（駁岸岸等）。植物防護、石砌砌防護（同前，，但要求高）；；拋石：適用于水流方向向較平順，無嚴(yán)嚴(yán)重局部沖刷而而被水浸的路堤堤邊坡和河岸；；石籠：適用于受洪水急急流沖刷和風(fēng)浪浪侵襲的地段；；浸水擋土墻：在峽谷急流地段段，為防止路基基擠占河床。5路基防護護與加固固二、間接防護采用導(dǎo)流或阻流流的方法，改變變水流性質(zhì)，或或者迫使主流流流向偏離被防護護的路段，也可可減小流速，緩緩和水流對被防防護路段的作用用，改變河槽中中沖刷和淤積部部位，以及必要要時改變河道等等，均屬于間接接防護。特點：間接防護構(gòu)造物物侵占一部分河河床斷面，因而而不同程度上壓壓縮和紊亂原來來的水流，使得得當(dāng)沖部位受到到特別強烈的沖沖刷和掏刷作用用，因此這些部部位應(yīng)有比較堅堅固的加固措施施。間接防護實際上上是轉(zhuǎn)移目標(biāo)。。適用場合：當(dāng)河床較寬，沖沖刷和淤積大致致平衡，水流性性質(zhì)較易改變，，且有條件可以以順河勢布置橫橫向?qū)Я鳂?gòu)造物物時，宜采用間間接防護措施。。如果需要防護護的路段較長，，則更宜采用。。因為在此條件件下，采用間接接防護不僅效果果好，比較主動動，而且經(jīng)濟效效益往往高于直直接防護。5路基防護護與加固固第三節(jié)沖刷刷防護二、間接防護常用的間接防護護措施有：丁壩壩、順壩、格壩壩丁壩（挑水壩））：壩根與河岸相連連接，壩頭伸向向河槽，與水流流成一角度；作用：將水流挑挑離河岸或路基基，改善流態(tài)順壩（導(dǎo)流壩））：壩根與河岸相連連接，壩身與導(dǎo)導(dǎo)流線基本重合合或平行；作用：導(dǎo)流、束束水、調(diào)整流水水曲線，改善流流態(tài)。格壩：格壩在平面上成成網(wǎng)格狀，設(shè)與與順壩與堤岸之之間。作用：防止高水水位時水流溢入入沖刷壩內(nèi)岸坡坡或坡腳，并促促進格間的淤積積。5路基防護護與加固固第三節(jié)軟基基處理一、處理方法種種類以及選擇處理目的：a、沉降處理：加加載預(yù)壓法、豎豎向砂井（插塑塑料板）、擠密密砂樁b、穩(wěn)定性：換填填土、反壓護道道、加石灰樁二、選擇處理方方法1、考慮地基土質(zhì)質(zhì)、土層結(jié)構(gòu)層層；2、道路性質(zhì)、路路基高度與寬度度；3、考慮施工工期期、材料的供應(yīng)應(yīng)情況、施工機機械實力。5路基防護護與加固固在路堤設(shè)計時應(yīng)應(yīng)考慮：1.地基的承載力是是否足以保證路路堤的穩(wěn)定性；；2.由壓縮性土的固固結(jié)變形而引起起的路堤沉降（（沉降量和沉降降速率）是否影影響路基路面結(jié)結(jié)構(gòu)的正常使用用及其使用壽命命。為提高路堤穩(wěn)定定性或減少沉降降量或加速固結(jié)結(jié)，需要采取的的地基處理措施施。第三節(jié)軟基基處理5路基防護護與加固固各種地基處理方方法5路基防護護與加固固一、砂墊層法砂墊層－－在軟軟土地基上鋪設(shè)設(shè)厚度為0.5~1.2m的砂層。適用于軟土層不不厚，當(dāng)?shù)赜猩吧斑\距不遠，施施工期不緊迫作用：1)作為軟土層固結(jié)結(jié)所需要的上部部排水層（配合合其它固結(jié)排水水措施）；2)作為路堤內(nèi)的底底部排水層，以以降低路堤內(nèi)水水位或疏干路堤堤內(nèi)濕度；3)改善路堤和地基基處理工程施工工時的機械作業(yè)業(yè)條件；4)軟土層薄時，單單獨用作地基處處理（固結(jié)排水水）措施。5路基防護護與加固固材料：以透水性性好的砂或砂礫礫為宜。墊層處處理方方法5路基基防防護護與與加加固固二、換換填土土法換填土土法－－用好土土（強強度較較高和和透水水性好好的材材料））全部部或部部分替替換軟軟土的的方法法。適用于于軟土土層較較厚，，稠度度大，，路堤堤高、、施工工期緊緊迫作用：：提高地地基的的承載載力和和降低低沉降降量。。施工方方法：：開挖和和強制制擠出出。開挖方方法：：全部開開挖換換填－－－在路堤堤全寬寬范圍圍內(nèi)將將需要要處理理的軟軟土層層挖除除，并并置換換以好好土。。適用用于軟軟土層層厚度度為3m以內(nèi)，，路堤堤需在在短期期內(nèi)填填筑完完成的的情況況。5路基基防防護護與與加加固固部分開開挖換換填－－－僅挖除除表層層最軟軟弱部部分的的軟土土，換換填以以好土土，使使沉降降量減減少到到可接接受程程度（（挖填填深度度為2m以內(nèi)））。強制換換填法法－－－利用路路堤填填土重重力將將軟土土從路路堤下下向兩兩側(cè)或或前方方擠出出；或或者將將炸藥藥裝入入軟土土層內(nèi)內(nèi)，通通過爆爆破將將軟土土擠出出。換填材材料：：宜選用用排水水性能能好，，處于于地下下水以以下能能保持持有足足夠承承載力力的砂砂、砂砂礫及及其它它粗粒粒料。。5路基基防防護護與與加加固固三、反反壓護護道法法反壓護護道－－－當(dāng)當(dāng)路堤堤填筑筑高度度超過過地基基不作作處理理時所所能容容許的的安全全高度度（極極限高高度或或臨界界高度度）時時，路路堤和和軟土土層達達不到到要求求的滑滑動破破壞安安全系系數(shù)。。可在在路堤堤兩側(cè)側(cè)填筑筑一定定高度度和寬寬度的的護道道。作用：：利用用護道道的填填土重重量增增加穩(wěn)穩(wěn)定力力矩，，以平平衡主主路堤堤的滑滑動力力矩。。適用條條件：：非耕作作區(qū)，，路堤高高度不不大于于（5/3~2）倍極極限高高度的的情況況。尺寸：：反壓壓護道道高度度是整整個路路堤高高度1/2～1/3,反壓護護道邊邊坡與與原路路堤邊邊坡一一致。。5路基基防防護護與與加加固固四、分分階段段施工工分階段段施工工－－－路堤填填筑到到一定定高度度，放放置一一段時時間，，再進進行第第二階階段的的施工工，重重復(fù)多多次，，填到到設(shè)計計高度度為止止。原理：：利用土土的固固結(jié)特特性。。適用條條件：：在軟土土層初初始剪剪切強強度太太低，，不足足以保保證路路堤穩(wěn)穩(wěn)定性性時，，采用用分階階段施施工方方法。。但總總工期期很長長，特特別是是土固固結(jié)很很慢的的情況況下。。同時時，這這種方方法有有一最最大限限度的的填土土高度度，超超出此此高度度，分分階段段施工工仍然然不能能保證證路堤堤的穩(wěn)穩(wěn)定性性。5路基基防防護護與與加加固固五、超超載預(yù)預(yù)壓法法超載預(yù)預(yù)壓法法－－－路堤填填筑到到超過過設(shè)計計標(biāo)高高的高高度，，使軟軟土地地基受受到超超載的的作用用而加加速固固結(jié)沉沉降。。目的：較早地達到設(shè)計路路堤荷載的沉降量量，并減少路面鋪鋪筑后的剩余沉降降量（控制在容許許范圍內(nèi)）。其它方法：采用真空預(yù)壓法或或降低地下水位法法等。5路基防護與與加固六、豎向排水固結(jié)結(jié)法豎向排水固結(jié)法－－－在地基內(nèi)設(shè)置排水水井，縮短排水距距離，加速固結(jié)排排水。目的：運運用堆載預(yù)壓，擠擠出土中的過多含含水，達到擠緊土土粒和提高強度。。適用條件：均勻的厚粘土層而而滲透性小、路堤堤較高。排水材料：砂井、預(yù)制芯板等等。5路基防護與與加固引入排水單元，降降低地下水位，使使土固結(jié)方法：a、砂井法施工方法：強行打打入法，螺旋鉆法法形狀：正方形、三三角形深度：15～20m直徑：20～30cm井間距：(8～10)db、塑料板法:帶寬10cm，厚幾個毫米≈φ5cm砂井，最小間距0.6m5路基防護與與加固七、擠密樁法和加加固土樁法擠密樁－－用沖擊或振動方法法，將砂或碎石等等粒料擠入軟土地地基內(nèi)，形成直徑徑較大的樁體，并并同原地基一起形形成復(fù)合地基。作用：1)使樁周圍的土體變變密實；2)支承路堤很大一部部分重量；3)加速周圍軟土的固固結(jié)；4)防止液化（砂土地地基時）。5路基防護與與加固擠密樁（砂樁）砂樁作用：a、使周圍土體變密密實；b、承擔(dān)部分路堤荷荷載；c、加速軟土固結(jié)。。與砂井的區(qū)別：a、形狀相同，作用用不同；b、砂井主要用于排排水，故井徑較小小，間距較大，而而砂樁間距較??；；c、砂井適用于過濕濕軟土層，而砂樁樁適用于松砂、亂亂填土及普通軟粘粘土。石灰樁：a、化學(xué)反應(yīng)原理起起作用b、施工方法：旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)噴漿法c、樁的直徑φ0.3～0.5m，間距0.75～1.5m，深度可達dmax＝30m5路基防護與與加固石灰樁－－采用螺旋鉆在軟土土層內(nèi)開孔或用末末端閉合式套管壓壓入軟土層內(nèi)，而而后將水泥、生石石灰、粉煤灰等加加固材料灌入孔內(nèi)內(nèi)，利用加固材料料的吸水消解和生生成水化物等，降降低周圍粘性土中中的含水量，從而而提高地基的強度度和減小沉降量。。5路基防護與與加固擠密樁法和加固土土樁施工現(xiàn)場噴射粉體攪拌法深層拌合法5路基防護與與加固八、重錘夯實法重錘夯實法－－以鋼筋混凝土制成成截頭圓錐體（底底部墊鋼板），重重量宜1.5噸左右，落高2.5~4.5m，對地基進行夯實實（8～12遍）。適