路基路面工程防护与加固的意义及分类阐述

路基路面面工程防防护与加加固的意意义及分分类阐述述哈尔滨理理工大学学荣成学学院建筑筑系5路基防防护护与加加固固12348概述坡面防护护冲刷防护护软土地基基加固目录录（contents）第一节概概述述一、意义义目的1．路基改改变了原原地层的的天然平平衡状态态；2．岩土在在不利的的水温状状态条件件作用下下，物理理力学性性质将发发生变化化。如：：①浸水水后湿度度增大，，土的强强度降低低；②岩性差的的岩体，，在水温温条件变变化下，，加剧风风化；③路基表面面在温差差或湿差差作用下下形成胀胀缩或干干湿循环环，可导导致强度度衰减和和剥蚀；；④地表水流流冲刷，，地下水水源浸入入，使岩岩土表层层失稳，，易造成成和加剧剧路基的的水毁病病害；⑤沿河路堤堤在水流流冲击、、掏刷和和浸蚀作作用下，，易遭破破坏；⑥⑥湿软地地基承载载力不足足，易导导致路基基沉陷。。因而可能能会产生生各种形形态的破破坏。路基防护护与加固固的意义义是：对维护护正常的的交通运运输，确确保行车车安全，，保证公公路使用用品质，，提高投投资效益益，以及及保持道道路与自自然环境境协调。。5路基防防护护与加加固固二、路基基防护与与加固分分类按防护与与加固的的目的与与作用分分类：1、坡面防防护－－－保护路路基边坡坡表面，，以防受受到自然然因素的的破坏（（雨水冲冲刷、干干湿及冷冷热循环环作用，，以及表表面风化化等）2、冲刷防防护（堤堤岸防护护与加固固）－－－主要使使沿河路路堤，不不致受到到水流的的冲刷、、淘空和和浸软。。3、支挡建建筑－－－指各类类挡土墙墙，主要要用以防防止路基基变形或或支挡路路基本体体以保证证其稳定定性。4、地基加加固－－－指提高高湿软地地基的承承载能力力的措施施。5路基防防护护与加加固固三、防护护与加固固的区别别防护工程程－－防防止冲刷刷和风化化，主要要起隔离离作用的的措施。。加固工程程－－防防止路基基坍滑，，主要起起支撑作作用的支支挡结构构物。区别：防护工程程主要用用于路基基本身稳稳定，即即防护工工程本身身没有或很很少有承承受外力力作用的的能力。。加固工程程主要用用于路基基本身不不稳定，，即本身身具有承承受外力作作用的能能力。5路基防防护护与加加固固路基防护护分类图图5路基防防护护与加加固固各种各样样的防护护与加固固工程5路基防防护护与加加固固四、路基基防护与与加固的的原则因地制宜宜，综合合治理；；预防为主主，防治治结合；；对于主要要隐患和和地下害害源（如如软弱基基底和有有害的地地下水源源等），，宜先治治患后筑筑路；对对于某些些附属设设施，如如坡面防防护或路路基用地地范围以以外的防防护与加加固设施施，按其其轻重缓缓急，分分期实施施，逐步步完善；；各项工程程技术措措施，尤尤其是造造价高、、工程技技术复杂杂的措施施，应作作方案分分析比较较，讲究究实效和和经济效效益；注意环境境，配合合景观，，增进路路容的美美化与协协调。5路基防防护护与加加固固路基边坡坡表面的的防护：：主要是防防止地面面水流的的冲刷，，而且将将坡面封封闭隔绝绝，可以以避免与与大气直直接接触触，阻止止岩土进进一步风风化破坏坏。沿河路基基的坡面面防护：：特别是浸浸水部分分的坡面面与坡脚脚防护兼兼有加固固的作用用，可防防止水流流的冲刷刷、冲击击和淘空空。干旱地区区的路基基坡面防防护：主要目的的在于防防止风蚀蚀或积沙沙。坡面防护护设施，，本身不不承受外外力作用用，必须须要求坡坡面岩土土整体稳稳定。第二节坡坡面面防护5路基防防护护与加加固固坡面防护护的前提提：要求求路基应应有适合合于边坡坡土质的的断面形形式及稳稳定边坡坡坡度。。坡面防护护设施有有：植物物防护（（生命防防护）和和工程防防护（无无机物防防护）各种坡面面防护5路基防防护护与加加固固一、植物物防护植物防护护（包括括植草、、铺草皮皮和植树树）主要要适用于于较缓的的土质或或严重风风化的岩岩质边坡坡。植物防护护的原理理：依靠比较较发达的的根系，，深入土土层，使使表土固固结；植物茎叶叶覆盖坡坡面，可可以调节节表土的的湿度，，保持湿湿润，防防止扬尘尘风蚀；；植被阻滞滞地面迳迳流，阻阻止冲刷刷，有利利水土保保持。5路基防防护护与加加固固植物防护护的种类类：1、种草：：2、铺草皮皮：3、植树。。（客客土喷播播）优点：美美化路容容，协调调环境，，调节边边坡土温温湿，起起到固结结和稳定定边坡作作用。适用条件件：边坡坡较缓，，坡度小小，土质质种草：i＜1：1,地表径流流v＜0.6m/S草皮平铺铺，水平平叠铺，，垂直坡坡面方格格5路基防防护护与加加固固二、工程程防护工程防护护－－采用用砂石、、水泥、、石灰等等矿质材材料进行行坡面防防护。主主要采用用隔离原原理防止止风化。。1.灌缝：借助灰浆浆的粘结结力，使使坡面胶胶结成整整体，防防止岩块块坠落或或坍塌；；同时阻阻止雨水水及有害害杂质浸浸入缝穴穴，以防防边坡失失稳破坏坏。2.勾缝：防止坡面面水流入入缝隙而而引起病病害。3.喷浆：将表面封封闭，阻阻止面层层风化，，以防止止边坡剥剥落和零零星碎落落（适用于于易风化化而坡面面不平整整的岩石石挖方边边坡。））5路基防防护护与加加固固4.抹面：将表面封封闭，阻阻止面层层风化，，以防止止边坡剥剥落和零零星碎落落。（2-10cm，适用于于石质挖挖方边坡坡）5.护面墙：：浆砌片石石坡面覆覆盖层。。6.砌石防护护（干砌和和浆砌））：防止止地面水水流或河河水冲刷刷。5路基防防护护与加加固固第三节冲冲刷刷防护沿河路堤堤，因河河道变迁迁与水位位涨落，，经常受受到冲刷刷作用，，因此路路基必须须防护，，才能确确保其稳稳定。水流冲刷刷作用，，包括动动水压力力、波浪浪压力、、冰体压压力，及及其他要要素（如如壅水高高度、冲冲刷深度度、防护护层厚度度），均均需在设设计时予予以计算算与分析析，据此此选择相相应的防防护措施施。因水流性性质变化化较大，，防止冲冲刷的方方法有多多种。各各种方法法大致可可以归纳纳为直接接防护和和间接防防护两大大类。5路基防防护护与加加固固第三节冲冲刷刷防护冲刷防护护包括直直接防护护和间接接防护。。直接防护护－－加固堤岸岸边坡。。间接防护护－－改变水流流性质。。冲刷防护护的前提提是搞好好事前的的水文地地质勘察察，亦包包括风浪浪作用及及附近河河段两岸岸现状的的有关资资料收集集。5路基防防护护与加加固固一、直接接防护直接防护护是指对对河岸或或路基边边坡所采采取的直直接加固固措施目的：抵抗水流流冲刷和和掏刷作作用特点：①尽可能能不干扰扰或很少少干扰原原水流的的性质，，因而对对防护地地段的上上下游及及河对岸岸影响轻轻微。②应有足足够的强强度和稳稳定性，，并能够够经得住住最不利利情况的的考验。。③如情况况估计不不足，或或单纯为为了减少少投资而而采用不不适当的的简易防防护措施施，往往往产生防防护失效效和破坏坏，因此此，可以以认为此此类防护护是被动动式的措措施。5路基防防护护与加加固固适用场合合：①在水流流速度较较缓，流流向与堤堤岸接近近平行，，或在宽宽阔的河河滩、凸凸岸、台台地边缘缘等水流流破坏作作用较弱弱的地段段优先选选用。②②山区河河流有时时河槽呈呈“V”形，其纵纵坡较陡陡、流速速较大，，水流的的破坏作作用强烈烈，如果果由于受受地质的的限制而而难以人人为改变变水流性性质时，，则不得得不采用用直接防防护措施施，此时时必须着着重考虑虑防护体体的坚固固稳定。。直接防护护措施：：植物防防护、砌砌石防护护—流速较小小抛石、石石笼、石石垛、柔柔性板河河抗滑桩桩—流速较大大、浸水水部分一、直接接防护5路基防防护护与加加固固直接防护护包括：：植物防护护、石砌砌防护或或抛石与与石笼防防护，以以及必要要时设置置的支挡挡（驳岸岸等）。。植物防护护、石砌砌防护（（同前，，但要求求高）；；抛石：适用于水水流方向向较平顺顺，无严严重局部部冲刷而而被水浸浸的路堤堤边坡和和河岸；；石笼：适用于受受洪水急急流冲刷刷和风浪浪侵袭的的地段；；浸水挡土土墙：在峡谷急急流地段段，为防防止路基基挤占河河床。5路基防防护护与加加固固二、间接接防护采用导流流或阻流流的方法法，改变变水流性性质，或或者迫使使主流流流向偏离离被防护护的路段段，也可可减小流流速，缓缓和水流流对被防防护路段段的作用用，改变变河槽中中冲刷和和淤积部部位，以以及必要要时改变变河道等等，均属属于间接接防护。。特点：间接防护护构造物物侵占一一部分河河床断面面，因而而不同程程度上压压缩和紊紊乱原来来的水流流，使得得当冲部部位受到到特别强强烈的冲冲刷和掏掏刷作用用，因此此这些部部位应有有比较坚坚固的加加固措施施。间接防护护实际上上是转移移目标。。适用场合合：当河床较较宽，冲冲刷和淤淤积大致致平衡，，水流性性质较易易改变，，且有条条件可以以顺河势势布置横横向导流流构造物物时，宜宜采用间间接防护护措施。。如果需需要防护护的路段段较长，，则更宜宜采用。。因为在在此条件件下，采采用间接接防护不不仅效果果好，比比较主动动，而且且经济效效益往往往高于直直接防护护。5路基防防护护与加加固固第三节冲冲刷刷防护二、间接接防护常用的间间接防护护措施有有：丁坝坝、顺坝坝、格坝坝丁坝（挑挑水坝））：坝根与河河岸相连连接，坝坝头伸向向河槽，，与水流流成一角角度；作用：将将水流挑挑离河岸岸或路基基，改善善流态顺坝（导导流坝））：坝根与河河岸相连连接，坝坝身与导导流线基基本重合合或平行行；作用：导导流、束束水、调调整流水水曲线，，改善流流态。格坝：格坝在平平面上成成网格状状，设与与顺坝与与堤岸之之间。作用：防防止高水水位时水水流溢入入冲刷坝坝内岸坡坡或坡脚脚，并促促进格间间的淤积积。5路基防防护护与加加固固第三节软软基基处理一、处理理方法种种类以及及选择处理目的的：a、沉降处处理：加加载预压压法、竖竖向砂井井（插塑塑料板））、挤密密砂桩b、稳定性性：换填填土、反反压护道道、加石石灰桩二、选择择处理方方法1、考虑地地基土质质、土层层结构层层；2、道路性性质、路路基高度度与宽度度；3、考虑施施工工期期、材料料的供应应情况、、施工机机械实力力。5路基防防护护与加加固固在路堤设设计时应应考虑：：1.地基的承承载力是是否足以以保证路路堤的稳稳定性；；2.由压缩性性土的固固结变形形而引起起的路堤堤沉降（（沉降量量和沉降降速率））是否影影响路基基路面结结构的正正常使用用及其使使用寿命命。为提高路路堤稳定定性或减减少沉降降量或加加速固结结，需要要采取的的地基处处理措施施。第三节软软基基处理5路基防防护护与加加固固各种地基基处理方方法5路基防防护护与加加固固一、砂垫垫层法砂垫层－－－在软软土地基基上铺设设厚度为为0.5~1.2m的砂层。。适用于软软土层不不厚，当当地有砂砂运距不不远，施施工期不不紧迫作用：1)作为软土土层固结结所需要要的上部部排水层层（配合合其它固固结排水水措施））；2)作为路堤堤内的底底部排水水层，以以降低路路堤内水水位或疏疏干路堤堤内湿度度；3)改善路堤堤和地基基处理工工程施工工时的机机械作业业条件；；4)软土层薄薄时，单单独用作作地基处处理（固固结排水水）措施施。5路基防防护护与加加固固材料：以以透水性性好的砂砂或砂砾砾为宜。。垫层处理理方法5路基防防护护与加加固固二、换换填土土法换填土法法－－用好土（（强度较较高和透透水性好好的材料料）全部部或部分分替换软软土的方方法。适用于软软土层较较厚，稠稠度大，，路堤高高、施工工期紧迫迫作用：提高地基基的承载载力和降降低沉降降量。施工方法法：开挖和强强制挤出出。开挖方法法：全部开挖挖换填－－－在路堤全全宽范围围内将需需要处理理的软土土层挖除除，并置置换以好好土。适适用于软软土层厚厚度为3m以内，路路堤需在在短期内内填筑完完成的情情况。5路基防防护护与加加固固部分开挖挖换填－－－仅挖除表表层最软软弱部分分的软土土，换填填以好土土，使沉沉降量减减少到可可接受程程度（挖挖填深度度为2m以内）。。强制换填填法－－－利用路堤堤填土重重力将软软土从路路堤下向向两侧或或前方挤挤出；或或者将炸炸药装入入软土层层内，通通过爆破破将软土土挤出。。换填材料：：宜选用排水水性能好，，处于地下下水以下能能保持有足足够承载力力的砂、砂砂砾及其它它粗粒料。。5路基防防护与与加固固三、反压护护道法反压护道－－－当路堤堤填筑高度度超过地基基不作处理理时所能容容许的安全全高度（极极限高度或或临界高度度）时，路路堤和软土土层达不到到要求的滑滑动破坏安安全系数。。可在路堤堤两侧填筑筑一定高度度和宽度的的护道。作用：利用用护道的填填土重量增增加稳定力力矩，以平平衡主路堤堤的滑动力力矩。适用条件：：非耕作区，，路堤高度不不大于（5/3~2）倍极限高高度的情况况。尺寸：反压压护道高度度是整个路路堤高度1/2～1/3,反压护道边边坡与原路路堤边坡一一致。5路基防防护与与加固固四、分分阶段施工工分阶段施工工－－路堤填筑到到一定高度度，放置一一段时间，，再进行第第二阶段的的施工，重重复多次，，填到设计计高度为止止。原理：利用土的固结结特性。适用条件：在软土层初始始剪切强度太太低，不足以以保证路堤稳稳定性时，采采用分阶段施施工方法。但但总工期很长长，特别是土土固结很慢的的情况下。同同时，这种方方法有一最大大限度的填土土高度，超出出此高度，分分阶段施工仍仍然不能保证证路堤的稳定定性。5路基防护护与加加固五、超载预压压法超载预压法－－－路堤填筑到超超过设计标高高的高度，使使软土地基受受到超载的作作用而加速固固结沉降。目的：较早地达到设设计路堤荷载载的沉降量，，并减少路面面铺筑后的剩剩余沉降量（（控制在容许许范围内）。。其它方法：采用真空预压压法或降低地地下水位法等等。5路基防护护与加加固六、竖向排水水固结法竖向排水固结结法－－在地基内设置置排水井，缩缩短排水距离离，加速固结结排水。目目的：运用堆堆载预压，挤挤出土中的过过多含水，达达到挤紧土粒粒和提高强度度。适用条件：均匀的厚粘土土层而渗透性性小、路堤较较高。排水材料：砂井、预制芯芯板等。5路基防护护与加加固引入排水单元元，降低地下下水位，使土土固结方法：：a、砂井法施工方法：强强行打入法，，螺旋钻法形状：正方形形、三角形深度：15～20m直径：20～30cm井间距：(8～10)db、塑料板法:带宽10cm，厚几个毫米米≈φ5cm砂井，最小间间距0.6m5路基防护护与加加固七、挤密桩法法和加固土桩桩法挤密桩－－用冲击或振动动方法，将砂砂或碎石等粒粒料挤入软土土地基内，形形成直径较大大的桩体，并并同原地基一一起形成复合合地基。作用：1)使桩周围的土土体变密实；；2)支承路堤很大大一部分重量量；3)加速周围软土土的固结；4)防止液化（砂砂土地基时））。5路基防护护与加加固挤密桩（砂桩桩）砂桩作用：a、使周围土体体变密实；b、承担部分路路堤荷载；c、加速软土固固结。与砂井的区别别：a、形状相同，，作用不同；；b、砂井主要用用于排水，故故井径较小，，间距较大，，而砂桩间距距较小；c、砂井适用于于过湿软土层层，而砂桩适适用于松砂、、乱填土及普普通软粘土。。石灰桩：a、化学反应原原理起作用b、施工方法：：旋转喷浆法法c、桩的直径φ0.3～0.5m，间距0.75～1.5m，深度可达dmax＝30m5路基防护护与加加固石灰桩－－采用螺旋钻在在软土层内开开孔或用末端端闭合式套管管压入软土层层内，而后将将水泥、生石石灰、粉煤灰灰等加固材料料灌入孔内，，利用加固材材料的吸水消消解和生成水水化物等，降降低周围粘性性土中的含水水量，从而提提高地基的强强度和减小沉沉降量。5路基防护护与加加固挤密桩法和加加固土桩施工工现场喷射粉体搅拌拌法深层拌合法5路基防护护与加加固八、重锤夯实实法重锤夯实法－－－以钢筋混凝土土制