第四章路基防护

1、路基防护与加固1第四章第四章 路基防护与加固路基防护与加固路基防护与加固24.1 4.1 概述概述4.2 4.2 坡面防护坡面防护4.3 4.3 冲刷防护冲刷防护4.4 4.4 软土地基加固软土地基加固本章内容本章内容: :第四章第四章防护与加固防护与加固路基防护与加固3浸水挡土墙浸水挡土墙 间接防护间接防护 导流构造物（丁坝、顺坝）导流构造物（丁坝、顺坝） 河道整治（疏峻、改道）河道整治（疏峻、改道） 骨架植物防护骨架植物防护 坡面防护坡面防护 支挡防护支挡防护 冲刷防护冲刷防护 抹面、捶面抹面、捶面 挡土墙挡土墙( (重力式、悬臂式、扶壁式、加筋土、锚杆、锚定板重力式、悬臂式、扶壁式、加筋

2、土、锚杆、锚定板) )锚固锚固 预应力锚杆预应力锚杆( (索索) )、非预应力锚杆、非预应力锚杆( (系统锚杆）系统锚杆） 抗滑桩（抗滑桩、锚索抗滑桩）抗滑桩（抗滑桩、锚索抗滑桩） 土钉土钉 植物防护植物防护 浆砌片石、混凝土预制块浆砌片石、混凝土预制块土工织物、抛石、石笼土工织物、抛石、石笼 植物防护植物防护圬工防护圬工防护直接防护直接防护 路路 基基 防防 护护 分分 类类4.1 概述概述防护与加固工程的分类防护与加固工程的分类保护路基边坡表明免受雨水冲刷，减缓温差以及湿度影响，防止软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变的过程。路基防护与加固41. 1. 路基坡面防护工程应在稳定的边坡上设置，

3、对于路基稳定性不足路基坡面防护工程应在稳定的边坡上设置，对于路基稳定性不足和存在不良地质因素的路段，应注意路基边坡和存在不良地质因素的路段，应注意路基边坡防护与支挡加固防护与支挡加固的综的综合设计。合设计。2. 2. 应采取工程防护和植物防护、防护与支挡、防护与排水相结合的应采取工程防护和植物防护、防护与支挡、防护与排水相结合的综合措施综合措施。3. 3. 防护加固应体现防护加固应体现“不破坏就是最大的保护不破坏就是最大的保护”的理念，重点体现对的理念，重点体现对原有景观资源的保护、利用和开发原有景观资源的保护、利用和开发, ,以及公路主体与原有自然及社会以及公路主体与原有自然及社会环境相融合

4、。环境相融合。路基防护支挡工程设计要求路基防护支挡工程设计要求路基防护与加固5喷播喷播 客土喷播客土喷播 喷射混凝土喷射混凝土 浆砌片石（混凝土）骨架植物浆砌片石（混凝土）骨架植物 浆砌片浆砌片石护面墙石护面墙 窗孔式护面墙窗孔式护面墙 湿式喷播湿式喷播 干砌片石护坡干砌片石护坡骨架植骨架植物防护物防护 圬工圬工防护防护 抹面、抹面、捶面捶面 植草植草 铺草皮铺草皮 植树植树 三维网（垫）植草三维网（垫）植草 土工格室植草土工格室植草 人工种植人工种植 喷护喷护 喷掺砂水泥土喷掺砂水泥土 喷浆喷浆 锚杆挂网喷浆（混凝土）锚杆挂网喷浆（混凝土） 护坡护坡 浆砌片石护坡浆砌片石护坡 水泥混凝土预制

5、块护坡水泥混凝土预制块护坡 实体式护面墙实体式护面墙 拱式护面墙拱式护面墙 路基边坡坡面防护及适用场合路基边坡坡面防护及适用场合锚杆混凝土框骨架植物锚杆混凝土框骨架植物 多边形混凝土空心块植物多边形混凝土空心块植物 植物植物防护防护 铺 草骨架圬工冲刷4.2 坡面防护坡面防护路基防护与加固6 湿式喷播湿式喷播 直接喷播是将配制好的种子、肥料、粘合剂、纸浆、保水剂、土壤稳定剂等与水充分混合后，用高压水枪均匀地喷射到土壤的表面。喷播后的混合物在土壤的表面形成一层膜状结构， 能有效的防止种子被冲刷， 并保证在较短时间内植株迅速覆盖地面， 以达到稳固公路边坡和绿化美化道路的目的。适用于土质边坡、岩石严

6、重风适用于土质边坡、岩石严重风 化、坡率缓于化、坡率缓于1:0.51:0.5的路堑的路堑适用于风化岩石、养分较少的土壤、硬质土壤适用于风化岩石、养分较少的土壤、硬质土壤, 当坡当坡度陡于度陡于1:1.0时，宜设置挂网或混凝土框架。时，宜设置挂网或混凝土框架。 客土喷播客土喷播 防护技术是将客土（ 生育基础材料） 、纤维（ 生育基础材料） 、侵蚀防腐剂、缓释性肥料和种子等按一定比例混合， 加入专用设备充分混合后，通过泵、压缩空气喷射到坡面上形成所需要的基层厚度，从而达到绿化的目的和效果。路基防护与加固7湿法喷播湿法喷播客土喷播客土喷播路基防护与加固8 三维植被网三维植被网 利用活性植物并结合土工

7、合成材料等工程材料，利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，在边坡表面在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，在边坡表面覆盖一层土工合成材料并按一定的组合与间距种植多种植物。覆盖一层土工合成材料并按一定的组合与间距种植多种植物。通过植物的生长活动达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的，经通过植物的生长活动达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的，经过生态护坡技术处理，可在坡面形成茂密的植被覆盖，在表过生态护坡技术处理，可在坡面形成茂密的植被覆盖，在表土层形成盘根错节的根系，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，土层形成盘根错节的根系，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的

8、抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，从而增加土体的抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重力，从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。 适用于砂性土、土夹石及风化适用于砂性土、土夹石及风化 岩石，且坡率缓于岩石，且坡率缓于1:0.75边坡边坡 人工植草人工植草(1)(1)种草种草: : 直接在边坡上撒播草籽，经覆盖种植土、直接在边坡上撒播草籽，经覆盖种植土、浇水、保湿使之成活。这种方法适用于坡度缓于浇水、保湿使之成活。这种方法适用于坡度缓于1:11:1的土质边坡。的土质边坡。(2)(2)栽草栽草: : 在苗圃大批草籽成活后，拔草移栽在边坡上。这种方法在苗圃大批草

9、籽成活后，拔草移栽在边坡上。这种方法能尽快形成绿化带，较早发挥防护作用。能尽快形成绿化带，较早发挥防护作用。路基防护与加固9路基防护与加固1011 桩露出表面桩露出表面桩长桩长粗粗路基防护与加固1112路基防护与加固1213路基防护与加固1314路基防护与加固14植树植树带式植树带式植树连续式植树连续式植树河滩上种植乔木的两种形式河道滩地路基防护与加固15 浆砌片石（混凝土块）骨架植草防护适用于土浆砌片石（混凝土块）骨架植草防护适用于土质和强风化的岩石边坡，防止边坡受雨水侵蚀，避质和强风化的岩石边坡，防止边坡受雨水侵蚀，避免土质坡面上产生沟槽。免土质坡面上产生沟槽。 形式多样，主要有拱形骨架、

10、菱型（方格）骨形式多样，主要有拱形骨架、菱型（方格）骨架、人字形骨架、多边形混凝土空心块等。架、人字形骨架、多边形混凝土空心块等。 浆砌片石（混凝土块）骨架植草防护既稳定路基浆砌片石（混凝土块）骨架植草防护既稳定路基边坡，又能节省材料、造价较低、施工方便、造型边坡，又能节省材料、造价较低、施工方便、造型美观，应用较广。美观，应用较广。骨架植物防护骨架植物防护 适用于坡度缓于适用于坡度缓于1:0.75土质边土质边 坡和全风化的岩石边坡坡和全风化的岩石边坡路基防护与加固1616骨架植物防护骨架植物防护路基防护与加固1717植草皮植草皮 锚杆锚杆砼骨架砼骨架侧沟底线侧沟底线踏步踏步伸缩缝伸缩缝砼框架

11、砼框架肋柱肋柱泄水孔泄水孔路基防护与加固18路基防护与加固19 锚杆混凝土框架植草防护是近年来在总结了锚杆挂网锚杆混凝土框架植草防护是近年来在总结了锚杆挂网喷浆（混凝土）防护的经验教训后发展起来的，它既保留喷浆（混凝土）防护的经验教训后发展起来的，它既保留了锚杆对风化破碎了锚杆对风化破碎岩石边坡主动加固岩石边坡主动加固作用，防止岩石边作用，防止岩石边坡经开挖卸荷和爆坡经开挖卸荷和爆破松动而产生的局破松动而产生的局部楔型破坏，又吸部楔型破坏，又吸收了浆砌片石（混收了浆砌片石（混凝土块）骨架植草凝土块）骨架植草防护的造型美观、防护的造型美观、便于绿化的优点便于绿化的优点。骨架植物防护骨架植物防护路

12、基防护与加固20干 浆 砌 片 石 厚2 5a）干 砌 片 石 基 础b）浆 砌 片 石 基 础碎 石 或 砂 砾厚1 00 .5 m0 .5 m0 .5 m干 浆 砌 片 石浆 砌 片 石干 浆 砌 片 石 厚2 50 .5 m碎 石 或 砂 砾 厚1 0工程防护工程防护 当不宜于使用植物防护时或考虑就地取材时，当不宜于使用植物防护时或考虑就地取材时，采用砂石，水泥，石灰材料进行坡面防护采用砂石，水泥，石灰材料进行坡面防护干 浆 砌 片 石 厚2 5a）干 砌 片 石 基 础b）浆 砌 片 石 基 础碎 石 或 砂 砾厚1 00 .5 m0 .5 m0 .5 m浆 砌 片 石干 浆 砌 片

13、石 厚2 50 .5 m碎 石 或 砂 砾 厚1 0干 砌 片 石路基防护与加固21路基防护与加固2219工程防护工程防护 -护面墙及支补墙护面墙及支补墙两级护面墙两级护面墙支补墙支补墙路基防护与加固23路基防护与加固2420圬工工程防护工程防护 -喷护喷护( (喷浆或喷射砼喷浆或喷射砼) )路基防护与加固2521圬工工程防护工程防护 - - 锚杆铁丝网挂网喷护锚杆铁丝网挂网喷护注注: :路基防护与加固2622铁丝网片大样图铁丝网片大样图锚杆结点图锚杆结点图正面图正面图立面图立面图路基防护与加固27路基防护与加固2823封闭防护封闭防护: :路基防护与加固29 将植被混凝土原料经搅拌后由常规喷

14、锚设备将植被混凝土原料经搅拌后由常规喷锚设备喷射喷射到岩石坡面到岩石坡面 ；喷射完毕后，喷射完毕后，覆盖覆盖一层无纺布防晒保墒一层无纺布防晒保墒 ；洒水洒水养护养护管理管理. .路基防护与加固30SNS柔性防护系统 柔性防护系统是利用柔性防护系统是利用钢绳网钢绳网作为主要构成部分来作为主要构成部分来防止崩塌落石危害的柔性安全防护系统，其与以圬工防止崩塌落石危害的柔性安全防护系统，其与以圬工结构为代表的传统方法的主要差别在于系统本身具有结构为代表的传统方法的主要差别在于系统本身具有的柔性和高强度，更能适应于的柔性和高强度，更能适应于抗击集中荷载和高冲击抗击集中荷载和高冲击荷载荷载，系统设置后的较

15、小视觉干扰和最大限度的维持，系统设置后的较小视觉干扰和最大限度的维持原始地貌和植被。原始地貌和植被。 路基防护与加固31路基防护与加固32 （包括丁坝、顺坝、防水林、改河工程等）（包括丁坝、顺坝、防水林、改河工程等） （包括植物防护、石砌护面、砼预制块、（包括植物防护、石砌护面、砼预制块、 抛石、石笼、驳岸挡墙防护等措施）抛石、石笼、驳岸挡墙防护等措施）4.34.3 冲刷防护冲刷防护 冲刷防护冲刷防护直接防护直接防护间接防护间接防护路基防护与加固33 直接防护直接防护: : 直接在路堤坡面或坡脚处设置防护结构物，起直接在路堤坡面或坡脚处设置防护结构物，起 加固岸坡的作用。加固岸坡的作用。 石砌

16、防护有干砌和浆砌片石两种。单层干砌厚石砌防护有干砌和浆砌片石两种。单层干砌厚0.25-0.35m;0.25-0.35m;双层干砌双层干砌: : 上层厚上层厚0.2- 0.35m,0.2- 0.35m,下层厚下层厚0.1-0.2m0.1-0.2m；浆砌片石层厚；浆砌片石层厚一般为一般为0.25-0.4m0.25-0.4m。石砌护坡均需在护坡面下设。石砌护坡均需在护坡面下设0.1- 0.2m0.1- 0.2m的砂的砂砾或碎石垫层。砾砾或碎石垫层。砾(碎石碎石)垫层可用土工布或土工格栅代替。垫层可用土工布或土工格栅代替。石砌护面石砌护面1:m1:m砂 砾 、 碎 石 垫 层砼 脚 墙浆 砌 片 石干

17、 砌 片 石 墁 石 基 础砼 预 制 板 块垫 层路基防护与加固34路基防护与加固35 砼预制板块防护砼预制板块防护: :有大体积预制方块和柔性砼预制有大体积预制方块和柔性砼预制块等型式。前者规格块等型式。前者规格2 21m1m或或2 22m,2m,厚厚0.2 - 0.3m0.2 - 0.3m，为，为实心块。后者是将小件预制块用铰链相互连接。实心块。后者是将小件预制块用铰链相互连接。 砼预制板块护面砼预制板块护面路基防护与加固36路基防护与加固37 抛石防护抛石防护 抛石适用于经常浸水且水深较大、受水流冲刷的路基边抛石适用于经常浸水且水深较大、受水流冲刷的路基边坡或坡脚坡或坡脚, , 以及挡

18、土墙、护坡的基础防护。一般多用于临时以及挡土墙、护坡的基础防护。一般多用于临时抢修工程。形式上类似于在坡脚处设置护脚抢修工程。形式上类似于在坡脚处设置护脚, ,亦称抛石垛。亦称抛石垛。波 浪 侵 袭 高 +0 .5米高 水 位低 水 位抛 石石 笼干 砌 片 石反 滤 层( 土 工 织 物 )1:m抛石抛石路基防护与加固38路基防护与加固39 当边坡、坡脚以及沿河工程构造物基础在水流作用下出当边坡、坡脚以及沿河工程构造物基础在水流作用下出现严重的冲蚀及掏刷情况时现严重的冲蚀及掏刷情况时, , 改用石笼防护。石笼防护较抛改用石笼防护。石笼防护较抛石防护有较好的稳定性。在缺少大石块地段，使用小石块

19、的石防护有较好的稳定性。在缺少大石块地段，使用小石块的石笼形成较大的块体，可抵御较大的流速。石笼形成较大的块体，可抵御较大的流速。 石笼防护石笼防护波 浪 侵 袭 高 +0 .5米高 水 位低 水 位抛 石石 笼干 砌 片 石反 滤 层( 土 工 织 物 )1:m石笼石笼路基防护与加固40路基防护与加固41（5 5）土工织物软体沉排土工织物软体沉排 一般适用于水下工程及预计可能发生一般适用于水下工程及预计可能发生 冲刷的河床和岸坡土面上。冲刷的河床和岸坡土面上。 土工模袋是一种双层织物袋，袋中充填流动性混凝土或土工模袋是一种双层织物袋，袋中充填流动性混凝土或水泥砂浆、稀石混凝土，凝固后形成高强

20、度的硬结板块。水泥砂浆、稀石混凝土，凝固后形成高强度的硬结板块。路基防护与加固42路基防护与加固4327间接防护间接防护 丁坝丁坝 ( (挑水坝挑水坝) )片石大卵石片石大卵石丁坝断面丁坝断面路基防护与加固44路基防护与加固45路基防护与加固46裁弯取直及造地顺坝硬岸炸开新河道硬岸炸开新河道浆砌片石护坡 改河工程改河工程( (如下图如下图):):路基防护与加固47沿河路基冲刷防护的适用条件 植物防护适用于允许流速小于植物防护适用于允许流速小于1.2m/s1.2m/s1.8m/s1.8m/s季节性水流冲季节性水流冲刷，经常浸水或长期浸水的路堤边坡，不宜采用种草防护。刷，经常浸水或长期浸水的路堤边

21、坡，不宜采用种草防护。 砌石或混凝土护坡适用于允许流速砌石或混凝土护坡适用于允许流速2m/s2m/s8m/s8m/s的路堤边坡。的路堤边坡。 护面防护适用于沿河路基挡土墙或护坡的局部冲刷深度过大，护面防护适用于沿河路基挡土墙或护坡的局部冲刷深度过大，深基础施工不便的路段。深基础施工不便的路段。 抛石适用于经常浸水且水深较大的路基边坡或坡脚以及挡土抛石适用于经常浸水且水深较大的路基边坡或坡脚以及挡土墙、护坡的基础防护。抛石一般多用于抢修工程。墙、护坡的基础防护。抛石一般多用于抢修工程。 石笼防护适用于受水流冲刷和风浪侵袭，且防护工程基础不石笼防护适用于受水流冲刷和风浪侵袭，且防护工程基础不易处理

22、或沿河挡土墙、护坡基础局部冲刷深度过大的沿河路易处理或沿河挡土墙、护坡基础局部冲刷深度过大的沿河路堤坡脚或河岸。堤坡脚或河岸。 浸水挡土墙适用于允许流速浸水挡土墙适用于允许流速5m/s5m/s8m/s8m/s的峡谷急流和水流冲的峡谷急流和水流冲刷严重的河段。刷严重的河段。 路基防护与加固48 顺坝适用于河床断面较窄、基础地质条件较差的河岸或顺坝适用于河床断面较窄、基础地质条件较差的河岸或沿河路基防护，调整流水曲度和改善流态。沿河路基防护，调整流水曲度和改善流态。 沿河路基受水流冲刷严重，或防护工程艰巨，以及路线沿河路基受水流冲刷严重，或防护工程艰巨，以及路线在短距离内多次跨越弯曲河道时可改移河

23、道。主河槽改在短距离内多次跨越弯曲河道时可改移河道。主河槽改动频繁的变迁性河流或支流较多的河段不宜改河。动频繁的变迁性河流或支流较多的河段不宜改河。 土工织物软体沉排、土工膜袋适用于允许流速为土工织物软体沉排、土工膜袋适用于允许流速为 2m/s2m/s3m/s3m/s的沿河路基冲刷防护。的沿河路基冲刷防护。 丁坝适用于宽浅变迁性河段，用以挑流或减低流速，丁坝适用于宽浅变迁性河段，用以挑流或减低流速， 减轻水流对河岸或路基的冲刷。减轻水流对河岸或路基的冲刷。路基防护与加固49软土地基软土地基: :是指淤泥、淤泥质土、高压缩性饱和性粘是指淤泥、淤泥质土、高压缩性饱和性粘 土和粉土等天然含水量高、压

24、缩性大、抗剪强度低的细粒土土和粉土等天然含水量高、压缩性大、抗剪强度低的细粒土 软弱地基。软土地基上填筑路堤往往会出现路基失稳或过量软弱地基。软土地基上填筑路堤往往会出现路基失稳或过量 沉降。对此工程上软基处治相应的方法有：沉降。对此工程上软基处治相应的方法有：4.4.14.4.1 概述概述垫层处理法垫层处理法反压护道法反压护道法慢速加载法慢速加载法预压法预压法垂直排水法垂直排水法挤密桩法挤密桩法粒料桩法粒料桩法加固土桩法加固土桩法兼顾稳定兼顾稳定和沉降的和沉降的处治方法处治方法沉降沉降处治处治方法方法稳定稳定性处性处治方治方法法 在土木工程中，软土地基、欠固结的天然地基及人工杂在土木工程中，

25、软土地基、欠固结的天然地基及人工杂 填土需要进行地基加固。填土需要进行地基加固。4.4 软土地基加固路基防护与加固504.4.24.4.2 处理措施1. 1. 换填土层法换填土层法1设计容许工后沉降设计容许工后沉降与桥台相邻处与桥台相邻处与涵洞等构与涵洞等构造物相邻处造物相邻处一般路段一般路段高速公路、一级公路高速公路、一级公路0.10m0.20m0.30m控制工后沉降控制工后沉降设计要求设计要求路基防护与加固512.2.挤密石灰桩法挤密石灰桩法振沉桩施工示意图振沉桩施工示意图路基防护与加固52路基防护与加固533.3.砂石粒料桩法砂石粒料桩法路基防护与加固54路基防护与加固55 4. 4.

26、水泥土搅拌桩法水泥土搅拌桩法钻头叶片钻头叶片喷头喷头软管软管旋喷桩示意图旋喷桩示意图路基防护与加固56路基防护与加固575. 5. 排水固结法排水固结法 原理原理加压系统排 水 系 统砂垫层H:天然地基A点 的排水路径r:设砂井后地基中 A点的排水路径HArr真空堆载预压排水法示意图真空堆载预压排水法示意图砂垫层砂垫层堆载填土堆载填土砂井砂井/袋装砂井袋装砂井/塑料排水板塑料排水板塑料薄膜塑料薄膜射流泵射流泵有孔管道网络有孔管道网络路基防护与加固58 排水系统排水系统 真空法真空法堆载法堆载法加压系统加压系统水平排水体：砂垫层水平排水体：砂垫层塑料排水板塑料排水板袋装砂井袋装砂井普通砂井普通砂井竖向排水井竖向排水井排水系统排水系统排水固