路基防護(hù)與加固-2.ppt

1,第五章 路基防護(hù)與加固,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 坡面防護(hù) 第三節(jié) 沖刷防護(hù) 第四節(jié) 軟土地基加固,2,第一節(jié) 概述,路基防護(hù)與加固的原因 坡面沖刷及風(fēng)化 河岸沖刷 土質(zhì)浸水濕軟 地基濕軟沉陷,路基防護(hù)與加固的設(shè)施 邊坡坡面防護(hù)： 植物防護(hù)、工程防護(hù) 沿河路堤河岸沖刷防護(hù)與加固： 直接防護(hù)、間接防護(hù) 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、土工格柵,第二節(jié) 坡面防護(hù),一、植物防護(hù),1.植草,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,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,表面水徑流速度在0.6m/s1.8m/s之間時(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。,適用于緩于1：0.75的土質(zhì)和全風(fēng)化巖石邊坡。當(dāng)坡面受水沖刷嚴(yán)重或 潮濕時(shí)，坡度應(yīng)緩于1：1,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),1.適用于緩于1：0.75的土質(zhì)和全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化巖石邊坡。并視情況設(shè)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(yù)制塊的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20，厚度不應(yīng)小于150mm?？招念A(yù)制塊內(nèi)應(yīng)填充種植土，噴播植草。,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)雪流問題。,3. 植樹,帶狀植樹,連續(xù)植樹,橫斷面示意圖,主要用在堤岸邊的河灘上，用來降低流速，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),2. 噴漿（混凝土）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),比較堅(jiān)硬的巖石坡面，勾縫、灌漿、嵌補(bǔ)；防止水分滲入縫隙。,3. 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、路堤沉降分析 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)算） S2：軟土地基固結(jié)沉降（用分層總和法） 軟土地基沉降的組成與機(jī)理,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,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篩孔通過率3%以下）為宜，以保證所需的排水能力。,砂墊層的作用：,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，表層無硬殼，石料來源充分。,1. 開挖換填,2.拋石擠淤,（三）換填法,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(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的1/21/3，并且不得超過由下式確定的高度值：,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)。,（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。,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)。,（七）豎向排水法,軟土層厚而滲透性小時(shí)，軟土地基的自然固結(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）。,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。,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