第四章 路基防護

第四章路基防護與加固1§4.1概述§4.2坡面防護§4.3沖刷防護§4.4軟土地基加固本章內(nèi)容:第四章防護與加固2浸水擋土墻間接防護導流構造物（丁壩、順壩）河道整治（疏峻、改道）骨架植物防護坡面防護

支擋防護沖刷防護抹面、捶面擋土墻(重力式、懸臂式、扶壁式、加筋土、錨桿、錨定板)錨固[預應力錨桿(索)、非預應力錨桿(系統(tǒng)錨桿）]抗滑樁（抗滑樁、錨索抗滑樁）土釘植物防護漿砌片石、混凝土預制塊土工織物、拋石、石籠植物防護圬工防護直接防護路基防護分類§4.1概述防護與加固工程的分類保護路基邊坡表明免受雨水沖刷，減緩溫差以及濕度影響，防止軟弱巖土表面的風化、碎裂、剝蝕演變的過程。31.路基坡面防護工程應在穩(wěn)定的邊坡上設置，對于路基穩(wěn)定性不足和存在不良地質因素的路段，應注意路基邊坡防護與支擋加固的綜合設計。2.應采取工程防護和植物防護、防護與支擋、防護與排水相結合的綜合措施。3.防護加固應體現(xiàn)“不破壞就是最大的保護”的理念，重點體現(xiàn)對原有景觀資源的保護、利用和開發(fā),以及公路主體與原有自然及社會環(huán)境相融合。路基防護支擋工程設計要求4噴播客土噴播噴射混凝土漿砌片石（混凝土）骨架植物漿砌片石護面墻窗孔式護面墻

濕式噴播干砌片石護坡骨架植物防護圬工防護抹面、捶面植草鋪草皮植樹三維網(wǎng)（墊）植草土工格室植草人工種植噴護噴摻砂水泥土噴漿錨桿掛網(wǎng)噴漿（混凝土）護坡

漿砌片石護坡水泥混凝土預制塊護坡實體式護面墻拱式護面墻路基邊坡坡面防護及適用場合錨桿混凝土框骨架植物多邊形混凝土空心塊植物植物防護

鋪草骨架圬工沖刷§4.2坡面防護5

濕式噴播

直接噴播是將配制好的種子、肥料、粘合劑、紙漿、保水劑、土壤穩(wěn)定劑等與水充分混合后，用高壓水槍均勻地噴射到土壤的表面。噴播后的混合物在土壤的表面形成一層膜狀結構，能有效的防止種子被沖刷，并保證在較短時間內(nèi)植株迅速覆蓋地面，以達到穩(wěn)固公路邊坡和綠化美化道路的目的。適用于土質邊坡、巖石嚴重風化、坡率緩于1:0.5的路塹適用于風化巖石、養(yǎng)分較少的土壤、硬質土壤,當坡度陡于1:1.0時，宜設置掛網(wǎng)或混凝土框架。客土噴播防護技術是將客土（生育基礎材料）、纖維（生育基礎材料）、侵蝕防腐劑、緩釋性肥料和種子等按一定比例混合，加入專用設備充分混合后，通過泵、壓縮空氣噴射到坡面上形成所需要的基層厚度，從而達到綠化的目的和效果。6濕法噴播客土噴播7

三維植被網(wǎng)利用活性植物并結合土工合成材料等工程材料，在坡面構建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，在邊坡表面覆蓋一層土工合成材料并按一定的組合與間距種植多種植物。通過植物的生長活動達到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的，經(jīng)過生態(tài)護坡技術處理，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表土層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重力，從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。

適用于砂性土、土夾石及風化巖石，且坡率緩于1:0.75邊坡

人工植草(1)種草:直接在邊坡上撒播草籽，經(jīng)覆蓋種植土、澆水、保濕使之成活。這種方法適用于坡度緩于1:1的土質邊坡。(2)栽草:在苗圃大批草籽成活后，拔草移栽在邊坡上。這種方法能盡快形成綠化帶，較早發(fā)揮防護作用。89平鋪、滿鋪草皮樁露出表面≤230305~6樁長20~30

粗1~220205~6鋪草皮防護1011平鋪疊置草皮注:

適用于邊坡下部流水沖刷較大處，有水平、垂直、斜交疊置幾種形式。1112方格式草皮種草或撒草籽鋪草皮注：適用于草皮來源困難時。1213卵石方格草皮100cm100cmφ≥10cm注：栽砌卵石一方面能起骨架作用,另一方面能增進自然美觀。1314植樹:

植樹不僅可以加強路基的穩(wěn)定性還可以美化環(huán)境，調節(jié)小氣候，適用于可生長植物的邊坡或河岸。但高速公路邊坡和土質路肩不宜種植喬木,以免影響行車視線（只宜種植低矮灌木類樹種）。作沖刷防護時,宜在灘地上種植喬木以降低水流流速。帶式植樹連續(xù)式植樹14

漿砌片石（混凝土塊）骨架植草防護適用于土質和強風化的巖石邊坡，防止邊坡受雨水侵蝕，避免土質坡面上產(chǎn)生溝槽。

形式多樣，主要有拱形骨架、菱型（方格）骨架、人字形骨架、多邊形混凝土空心塊等。

漿砌片石（混凝土塊）骨架植草防護既穩(wěn)定路基邊坡，又能節(jié)省材料、造價較低、施工方便、造型美觀，應用較廣。骨架植物防護

——漿砌片石骨架適用于坡度緩于1:0.75土質邊坡和全風化的巖石邊坡15骨架植物防護

——漿砌片石(拱式)骨架注:

骨架應嵌入坡面30~50cm,采用截水溝型時,主骨架用槽型斷面,拱圈用砼預制塊鑲邊成L型。1616方格式骨架植草皮錨桿砼骨架側溝底線踏步伸縮縫砼框架肋柱泄水孔171718

錨桿混凝土框架植草防護是近年來在總結了錨桿掛網(wǎng)噴漿（混凝土）防護的經(jīng)驗教訓后發(fā)展起來的，它既保留了錨桿對風化破碎巖石邊坡主動加固作用，防止巖石邊坡經(jīng)開挖卸荷和爆破松動而產(chǎn)生的局部楔型破壞，又吸收了漿砌片石（混凝土塊）骨架植草防護的造型美觀、便于綠化的優(yōu)點。骨架植物防護

——錨桿混凝土框架19片石護面：用于路塹邊坡下部的局部加固或高路堤邊坡的坡面防護。工程防護當不宜于使用植物防護時或考慮就地取材時，采用砂石，水泥，石灰材料進行坡面防護2021工程防護--護面墻及支補墻

護面墻是漿砌片（塊）石結構。適用于各種軟質巖層或較破碎巖石的封閉防護，也適用于坡面易受侵蝕的土質邊坡。護面墻除實體式外還可布置成拱形、孔窗形、肋式等型式以節(jié)省漿砌圬工費用。漿砌塊(片)石兩級護面墻凹陷處局部修補支補墻221923圬工工程防護

--噴護(噴漿或噴射砼)注:適用于未經(jīng)嚴重風化的各種易風化巖石坡面。噴護較抹面更能適應坡面較不完整的情況。噴護包括噴漿防護（厚≥5cm）及噴射砼防護（厚≥8cm）。噴護5~8cm噴漿或噴射砼層2420圬工工程防護

--錨桿鐵絲網(wǎng)掛網(wǎng)噴護綁扎預制鐵絲網(wǎng)焊接錨桿直徑16~20T2圓鋼框條Φ６T2

圓鋼注:鐵絲網(wǎng)框架用φ6盤條，框架間距200~250cm；鐵絲網(wǎng)用φ2

普通鍍鋅鐵絲，網(wǎng)眼規(guī)格20~25（cm）×20~25（cm）。2521鐵絲網(wǎng)片大樣圖錨桿結點圖直徑16~20mm圓鋼錨桿正面圖立面圖262227抹面適用于坡面較干燥、未經(jīng)嚴重風化的各種易風化巖石邊坡。使用年限為8-10年。

①抹面、捶面:

常用的抹面材料有石灰爐渣混合漿、三合或四合土等。

封閉防護:捶面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。使用年限為10-15年。2823其它新技術應用植被混凝土護坡綠化技術是采用特定的混凝土配方和種子配方，對巖石邊坡進行防護和綠化的新技術。

植被混凝土邊坡防護綠化技術在巖體上鋪上鐵絲或塑料網(wǎng)，并用錨釘和錨桿固定；

將植被混凝土原料經(jīng)攪拌后由常規(guī)噴錨設備噴射到巖石坡面；噴射完畢后，覆蓋一層無紡布防曬保墑；灑水養(yǎng)護管理.29SNS柔性防護系統(tǒng)柔性防護系統(tǒng)是利用鋼繩網(wǎng)作為主要構成部分來防止崩塌落石危害的柔性安全防護系統(tǒng)，其與以圬工結構為代表的傳統(tǒng)方法的主要差別在于系統(tǒng)本身具有的柔性和高強度，更能適應于抗擊集中荷載和高沖擊荷載，系統(tǒng)設置后的較小視覺干擾和最大限度的維持原始地貌和植被。3031（包括丁壩、順壩、防水林、改河工程等）（包括植物防護、石砌護面、砼預制塊、拋石、石籠、駁岸擋墻防護等措施）§4.3

沖刷防護沖刷防護直接防護間接防護32直接防護:

直接在路堤坡面或坡腳處設置防護結構物，起加固岸坡的作用。石砌防護有干砌和漿砌片石兩種。單層干砌厚0.25-0.35m;雙層干砌:上層厚0.2-0.35m,下層厚0.1-0.2m；漿砌片石層厚一般為0.25-0.4m。石砌護坡均需在護坡面下設0.1-0.2m的砂礫或碎石墊層。礫(碎石)墊層可用土工布或土工格柵代替。⑴石砌護面3334砼預制板塊防護:有大體積預制方塊和柔性砼預制塊等型式。前者規(guī)格2×1m或2×2m,厚0.2-0.3m，為實心塊。后者是將小件預制塊用鉸鏈相互連接。⑵砼預制板塊護面3536⑶拋石防護拋石適用于經(jīng)常浸水且水深較大、受水流沖刷的路基邊坡或坡腳,以及擋土墻、護坡的基礎防護。一般多用于臨時搶修工程。形式上類似于在坡腳處設置護腳,亦稱拋石垛。拋石3738當邊坡、坡腳以及沿河工程構造物基礎在水流作用下出現(xiàn)嚴重的沖蝕及掏刷情況時,改用石籠防護。石籠防護較拋石防護有較好的穩(wěn)定性。在缺少大石塊地段，使用小石塊的石籠形成較大的塊體，可抵御較大的流速。⑷

石籠防護石籠3940（5）土工織物軟體沉排一般適用于水下工程及預計可能發(fā)生沖刷的河床和岸坡土面上。土工模袋是一種雙層織物袋，袋中充填流動性混凝土或水泥砂漿、稀石混凝土，凝固后形成高強度的硬結板塊。41422.間接防護:

改變水流性質,消除和減緩水流對堤岸的直接破壞丁壩:又叫挑水壩,作用是挑流，把水挑離河岸,改善水流狀況。由壩頭、壩身和壩根三部分組成,斷面呈梯形構造如圖示：⑴丁壩(挑水壩)片石大卵石丁壩斷面43274445⑶改河工程(如下圖):46沿河路基沖刷防護的適用條件●植物防護適用于允許流速小于1.2m/s～1.8m/s季節(jié)性水流沖刷，經(jīng)常浸水或長期浸水的路堤邊坡，不宜采用種草防護?！衿鍪蚧炷磷o坡適用于允許流速2m/s～8m/s的路堤邊坡?！褡o面防護適用于沿河路基擋土墻或護坡的局部沖刷深度過大，深基礎施工不便的路段。●拋石適用于經(jīng)常浸水且水深較大的路基邊坡或坡腳以及擋土墻、護坡的基礎防護。拋石一般多用于搶修工程。●石籠防護適用于受水流沖刷和風浪侵襲，且防護工程基礎不易處理或沿河擋土墻、護坡基礎局部沖刷深度過大的沿河路堤坡腳或河岸。●浸水擋土墻適用于允許流速5m/s～8m/s的峽谷急流和水流沖刷嚴重的河段。47●順壩適用于河床斷面較窄、基礎地質條件較差的河岸或沿河路基防護，調整流水曲度和改善流態(tài)?！裱睾勇坊芩鳑_刷嚴重，或防護工程艱巨，以及路線在短距離內(nèi)多次跨越彎曲河道時可改移河道。主河槽改動頻繁的變遷性河流或支流較多的河段不宜改河?！裢凉た椢镘涹w沉排、土工膜袋適用于允許流速為2m/s～3m/s的沿河路基沖刷防護?！穸芜m用于寬淺變遷性河段，用以挑流或減低流速，減輕水流對河岸或路基的沖刷。48

軟土地基:

是指淤泥、淤泥質土、高壓縮性飽和性粘土和粉土等天然含水量高、壓縮性大、抗剪強度低的細粒土軟弱地基。軟土地基上填筑路堤往往會出現(xiàn)路基失穩(wěn)或過量沉降。對此工程上軟基處治相應的方法有：§4.4.1概述墊層處理法反壓護道法慢速加載法預壓法垂直排水法擠密樁法粒料樁法加固土樁法兼顧穩(wěn)定和沉降的處治方法沉降處治方法穩(wěn)定性處治方法在土木工程中，軟土地基、欠固結的天然地基及人工雜填土需要進行地基加固?！?.4軟土地基加固49§4.4.2

處理措施1.換填土層法挖除一定深度范圍的軟濕土層,換填以砂、石或強度較高的粘土,并分層壓實形成密實的墊層。通過換填增加強度減少沉降。如常用的砂墊層，厚度一般在60cm～100cm。換填土層法最大的有效處理深度一般小于3米，適用于清淤回填,是一種淺層地基處理方法。設計容許工后沉降與橋臺相鄰處與涵洞等構造物相鄰處一般路段高速公路、一級公路≤0.10m≤0.20m≤0.30m

——控制工后沉降：設計要求50系在軟土地基中鉆孔或打入鋼管，成孔后灌入生石灰，在地基內(nèi)形成樁柱，通過生石灰消解時的吸水作用使地基得以疏干，同時樁體膨脹，增加強度，擠密樁間土，達到加固地基的目地。樁徑一般為0.3～0.5m,最大處理深度為30m左右，間距常用0.75～1.5m,適用于沒有滯水砂層的軟土地基。2.擠密石灰樁法振沉樁施工示意圖51523.砂石粒料樁法施工中利用打入或振沖的方法在地基內(nèi)成孔,再在孔內(nèi)分批填入碎石或礦渣,造成大直徑密實的砂（礫）石樁與樁間土形成復合地基。對砂土、粉土和碎石土，砂石粒料樁對地基具有擠密和置換作用，對粘土和填土以置換為主，兼有不同程度的擠密和排水作用。砂石粒料樁法，最大的有效處理深度可達20米。軟粘土地基的抗剪強度過低，不適合用此法處治。5354混泥土攪拌機是用于加固飽和和軟黏土低地基的一種方法，它利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質地基

。根據(jù)施工工藝的不同可分為：粉體噴射法、水泥攪拌樁法、高壓噴射注漿法等。前者屬于干法施工，后兩者屬于濕法施工。4.水泥土攪拌樁法樁體直徑及設置深度、間距應經(jīng)穩(wěn)定計算確定并滿足工后沉降要求，相鄰樁的凈距通常不大于4.0倍樁徑。鉆頭葉片噴頭軟管旋噴樁示意圖5556在土體中設置豎向排水井和水平排水體，然后在予壓荷載的作用下，促進軟弱地基土的固結，減少孔隙和工后沉降提高地基承載力。通常由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部份組成。如圖示:5.排水固結法⑴原理真空堆載預壓排水法示意圖砂墊層堆載填土砂井/袋裝砂井/塑料排水板塑料薄膜射流泵有孔管道網(wǎng)絡57①豎向排水(砂井、塑料板排水法):按適當間距在地基內(nèi)設置垂直砂井或袋裝砂井或塑料板,改善地基排水條件。⑶

排水系統(tǒng)⑵系統(tǒng)的組成58

袋裝砂井:將直徑7cm的尼龍砂袋放入9cm左右的套筒中,套筒達到要求深度后拔出,砂袋留在地基中形成袋裝砂井,砂井的間距一般為0.7-1.4米。

塑料排水板:

施工時將帶狀塑料板用插板機垂直插入地基內(nèi)地基中的孔隙水承壓后沿塑料板的溝槽排出,可以達到排水的目的。井徑比n通常取值為15～30,當量直徑de=(b+δ)/2。具體作法如下:596061②水平排水:

系在路堤底部原地面上鋪設一層較薄的井頂砂墊層或縱橫連通砂井（排水板）的排水砂溝。構造如圖示:62