第五章-路基防護與加固課件

第五章路基防護與加固第一節(jié)概述第二節(jié)坡面防護第三節(jié)沖刷防護第四節(jié)軟土地基加固第一節(jié)概述2008.5.12汶川地震災(zāi)害2008.5.12汶川地震災(zāi)害邊坡災(zāi)害2008.5.12汶川地震災(zāi)害2008.5.12汶川地震災(zāi)害2008.5.12汶川地震災(zāi)害邊坡災(zāi)害2008.5.12汶川地震災(zāi)害2008.5.12汶川地震災(zāi)害一、防護與加固原因及意義路基防護與加固原因1）坡面沖刷及風(fēng)化；2）河岸沖刷；3）土質(zhì)浸水濕軟；4）地基濕軟沉陷；路基防護與加固意義1）確保路基路面的穩(wěn)定；2）確保路基路面的強度；3）確保路基路面耐久性；二、路基防護與加固設(shè)施1、坡面防護：（1）適用條件：坡面防護設(shè)施，不承受外力作用，必須要求坡面巖體穩(wěn)定牢固。（2）坡面防護作用與目的：保護路基邊坡表面免受雨水沖刷，減緩溫差與濕度變化影響；防治和延緩軟弱巖土表面風(fēng)化，碎裂和剝蝕；美化和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。（3）坡面防護的主要設(shè)施：植物防護；骨架植草防護；圬工防護三種類型。2、沖刷防護：（1）沖刷防護適用條件：主要對沿河濱海路堤、河灘路堤以及水澤區(qū)路堤，路基旁防護堤岸等。主要針對水流破壞而設(shè)，起防水治害和加固堤岸雙重功效。（2）沖刷防護類型：有直接防護和間接防護兩大類。3、路基加固：主要指濕軟地區(qū)路基承載力不能滿足要求，進行加固。§5-2坡面防護一、植物防護1、植被防護2、骨架植物防護：（1）漿砌片石或水泥混凝土骨架植草護坡適用于邊坡緩于1：0.75土質(zhì)和全風(fēng)化巖石邊坡；有人字形骨架與拱形骨架兩種形式，人字形必須坡率緩于1：1.；骨架一般做成截水溝的形式。1.種草：邊坡坡度不陡于1：1土質(zhì)邊坡；2.三維植被網(wǎng)防護：適用于沙性土以及風(fēng)化巖石，坡率緩于1：0.75；3.鋪草皮：適用于需要快速綠化，邊坡不陡于1:1的土質(zhì)或風(fēng)化嚴重的軟巖；4.種樹：坡率緩于1:1.5的邊坡，或在邊坡以外的河岸以及漫灘外；（2）多邊形水泥混凝土空心塊植草護坡：邊坡緩于1：0.75土質(zhì)和全風(fēng)化巖石路塹邊坡；（3）錨桿混凝土框架植草護坡：土質(zhì)邊坡和坡體中無不良結(jié)構(gòu)面、風(fēng)化破碎巖石路塹邊坡。二、圬工防護：1、噴護：坡率小于1：0.5，易風(fēng)化但未遭強風(fēng)化巖石邊坡。施工簡單，效果較好，厚度5～50cm，水泥用量較大。2、SNS防護被動網(wǎng)：適用于坡面為碎裂結(jié)構(gòu)硬質(zhì)巖石或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)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，系統(tǒng)立面圖如下圖3－15，防護系統(tǒng)橫斷面如圖3－16所示，拉錨繩系統(tǒng)平面如圖3－17所示，鋼繩網(wǎng)縫合聯(lián)結(jié)大樣如圖3－18所示。3）SNS主動柔性防護網(wǎng)：適用于坡面為碎裂結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)巖石或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)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，系統(tǒng)布置如圖3－20所示，斷面如圖3－21所示，錨桿大樣如圖3－22所示，支撐繩安裝如圖3－23所示。3、護坡：防止地面水流或河水沖刷，厚度一般20～30cm。①干砌片石護坡：坡度緩于1：1.25土石質(zhì)路塹邊坡；②漿砌片石護坡：坡度緩于1：1.1易風(fēng)化巖石和土質(zhì)路塹邊坡；③混凝土預(yù)制塊護坡：缺乏石料地區(qū)路基邊坡護坡。4、護面墻：易風(fēng)化或風(fēng)化嚴重的軟質(zhì)巖石或較破碎巖石挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質(zhì)邊坡，邊坡不宜陡于1：0.5。不承受其他荷載，不能受土壓力作用（與擋土墻不同，在外觀上看起來相同）。厚度大于40cm。

§5-3沖刷防護一、直接防護措施：1、植物防護：流速小于1.2～1.8m/s季節(jié)性水流沖刷，在沿河路基外河灘上植造防護林帶。2、砌石或混凝土護坡：流速2～8m/s路堤邊坡。3、拋石：經(jīng)常浸水且水深較大的路基邊坡或坡腳以及擋土墻、護坡的基礎(chǔ)防護；拋石一般用于搶修工程。4、石籠：受水流沖刷和風(fēng)浪襲擊，且防護工程基礎(chǔ)不宜處理或沿河擋土墻、護坡基礎(chǔ)局部沖刷深度過大河岸。5、土工織物防護：①土工織物沉排：水下工程或預(yù)計可能發(fā)生沖刷河岸；②土工模袋：袋中充填流動性混凝土或水泥砂漿。二、間接防護措施－設(shè)置導(dǎo)流結(jié)構(gòu)物：改變水流方向、消除和減緩水流對堤岸的直接破壞。1、浸水擋墻：流速5～8m/s激流和水流沖刷嚴重河段。2、丁壩：大致與堤岸垂直或斜交。寬淺變遷性河段、用于挑流或減低流速，減輕水流對河岸或路基的沖刷。3、順壩：與堤岸平行，主要作用是導(dǎo)流、束水、調(diào)整流水曲度、改善流態(tài)。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。4、改移河道：路基受水流沖刷嚴重，或防護工程艱巨，以及路線在短距離內(nèi)多次跨越彎曲河段時可改移河道。§5-3地基加固—主要針對軟土地基一、換填土層法1、定義：將基底下一定深度范圍濕軟土層挖去，換以強度較大砂、碎(礫)石、灰土或素土，以及其它性能穩(wěn)定、無侵蝕性的土類，并予以壓實。2、換填作用：可提高承載力，減少沉降量，加速軟弱土層排水固結(jié)，防止凍脹，消除膨脹土脹縮作用，亦可處理暗穴。3、材料厚度：0.6-1.0m，以中粗砂為宜，級配良好。

斜坡砂墊層格柵,砂墊層二、重錘夯實法①設(shè)備：鋼筋混凝土制成圓柱體(底部墊鋼板)，重量宜1.5t或稍重，錘底直徑為1-1.5m，起重設(shè)備的能力為8-15t，落距高一般為2.5-4.5m。②作用：Ⅰ、重錘夯實法加固地基，可提高地基表層土的強度；Ⅱ、濕陷性黃土——降低地表的濕陷性；Ⅲ、雜填土——減少表層土強度不均一性；③適用性：地下水位0.8m以下稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土等。2.強夯法：亦稱動力固結(jié)法，以8～12t(甚至20t)的重錘，8-20m落距(最高達40m)，對土基進行強力夯擊，利用沖擊波和動應(yīng)力，達到土基加固的目的。至今還沒有一套成熟和完善的理論和設(shè)計方法，但實踐證明，它具有施工簡單、加固效果好、使用經(jīng)濟、運用面較廣等優(yōu)點。三、排水固結(jié)法1、加固目的：飽和軟土在荷載作用下，排水固結(jié)后，抗剪強度可得到提高，則達到加固的目的。2、適用于加固軟弱地基，包括天然沉積層和人工沖填的土層，如沼澤、淤泥及淤泥質(zhì)土，水力沖積土等。3、排水固結(jié)法實際效果取決于土層固結(jié)特性、厚度、預(yù)壓荷載和預(yù)壓時間。4、排水固結(jié)原理：運用堆載預(yù)壓，擠出土中過多水，達到擠緊土粒和提高強度的目的。5、方法：（1）砂井堆載預(yù)壓：需進行地基固結(jié)計算，以確定加載以及砂井布置有關(guān)數(shù)據(jù)。（2）沉管法：用錘擊或振動方式將帶靴鋼管沉入地基，管內(nèi)灌砂，在振動作用下拔出鋼管，最后在土中形成砂井。（3）水沖法是利用高壓水沖孔，孔內(nèi)灌砂，此法施工速度快，但難以保證孔徑勻稱，質(zhì)量較差。

四、擠密法（一）加固目的：土基成孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料，搗實而成直徑較大的樁體，利用橫向擠緊作用，使地基土粒彼此靠緊，孔隙減少，而且孔被填滿和壓緊，形成樁體，樁體具有較高的承載能力，群樁面積約占松散土加固面積20％，以致樁和原土組成復(fù)合地基，達到加固目的。（二）擠密方法1、砂井?dāng)D密法：井徑較小而間距較大，用于過濕軟土；2、砂樁擠密法：將地基土擠緊，井徑較大，而間距宜小。砂樁適用于處理松砂、雜填土和粘粒含量不大的普通粘性土，亦可有效地防止砂土基底的振動液化。3、石灰樁擠密法：生石灰的吸水、膨脹、發(fā)熱及離子交換作用、使樁體硬化，改善了原地基土的性質(zhì)，此外還可減小因周圍土的蠕變所引起的側(cè)向位移。（三）樁的布置：樁徑約20-30cm；間距約為樁徑3.5倍；按梅花形布置；

五、化學(xué)加固法1、定義：利用化學(xué)溶液或膠結(jié)劑，采用壓力灌注或攪拌混合等措施，使土顆粒膠結(jié)起來，達到對土基加固的目的，稱為化學(xué)加固法，又稱膠結(jié)法。2、化學(xué)溶液主要有