地基防护与加固方案

地基防护与加固一、防护与加固的意义意义在于防止路基病害、保证路基稳固、改善环境、保护生态平衡、美化路容、提高公路的使用品质。第一节概述二、路基防护与加固的设施

按其作用不同，可分为边坡坡面防护、冲刷防护、支挡建筑物及湿软地基加固四大类。1、坡面防护：指为防护边坡受冲刷在坡面上所做的各种铺砌和栽植的总称。主要防护易受自然因素影响而破坏的土质与岩石边坡。常用类型有：

植物防护--又称为“生命”防护--土质为主砌石防护--“无机”防护--石质路堑为主

第一节概述2、冲刷防护（沿河路堤河岸）：用于防护水流对路基的冲刷与淘刷，可分为直接防护和间接防护两类。

直接防护类型有植物防护、铺石、抛石、石笼等。

间接防护：指设置导治结构物，如丁坝、顺坝、防洪堤、拦水坝等，必要时疏浚河床、改变河道，以改变流水方向，避免减缓水流对路基的直接破坏作用。

第一节概述二、路基防护与加固的设施3、支挡建筑物：用以防止路基变形或支挡路基本体或山体的位移，以保证其稳定性。类型有：路基边坡支撑（挡土墙、土垛、石垛及其他构造物）、堤岸支挡（沿河驳岸、浸水挡土墙）。驳岸与浸水挡墙的区别在于前者防水作用，后者既防水，又支挡路基的土侧压力。

4、湿软地基加固：用各种有效方法处治含水量高、空隙比大、承载力低的湿软地基，以防路基沉陷、滑移或发生其他病害。方法有：换填土、碾压夯实、排水固结、振动挤密、化学加固、土工格栅。第一节概述二、路基防护与加固的设施一、植物防护（适宜处应优先采用）

主要适用于允许流速小于1.2~1.8m/s的季节性水流冲刷及较缓的土质边坡，依靠植物的发达根系，深入土层，使表土固结。1、种草适用于边坡不陡于1:1.0的草类生长的土质边坡，其表面的水径流速度应低于0.6m/s。边坡坡度在1:1.0~1:2.0时也可种草，但应采取固定草种布或网格固定撒种等方法。选用根系发达、茎干低矮、枝叶茂盛、生长力强、多年生长的草种，并尽量采用几种草籽混种。

第二节坡面防护拱圈植草2、铺草皮适用于边坡较陡、冲刷严重、表面水径流速度在0.6m/s~1.8m/s之间时不宜种草、附近草皮来源较易地区的路基。铺前应将坡面整平，必要时可加铺6~10cm种植土层。应根据情况按平铺、水平叠置、垂直坡面叠置、斜叠置、方格网式等不同方法铺草皮，必要时可先浆砌防护，在浆砌内部铺草皮，以减小水流冲刷。一、植物防护第二节坡面防护草坡防护示意图a)平铺平面；b)平铺剖面；c)水平叠铺；d)垂直叠铺；e)斜交叠铺；f)网格式3、植树主要用于堤岸边的河滩、沙漠及雪害地区的防护林等情况，主要起到以下作用：

1）降低河滩水流速度及改变水流方向

2）防风固沙

3）防雪等作用低等级公路也可在路两侧进行植树，以起到固土、降尘、绿化、诱导视线等作用。植树品种以根系发达、枝叶茂盛、生长迅速的低矮灌木为主。一、植物防护第二节坡面防护1、砌石防护护为防止地面面径流或河河水冲刷，，公路填方方边坡、沿沿河路堤浸浸水部位坡坡面、土质质路堑边坡坡下部的局局部，以及及桥涵附近近坡面采用用。分为干砌和和浆砌。干砌片石护护坡适用于易受受水流侵蚀蚀的土质边边坡、严重重剥落的软软质岩石边边坡、周期期性浸水及及受水流冲冲刷较轻（（流速小于于2~4m/s）的河岸或或水库岸坡坡的坡面防防护。有单层与双双层之分。。浆砌片石护护坡适用于防护护流速较大大(3~6m/s)、波浪作用用较强、有有流冰、漂漂浮物等撞撞击的边坡坡。二、工程防防护第二节坡坡面防护砌石防护a)、b)单层；c)、d)双层(图中H为干砌石垛垛高度，约约20～30cm,h为护面厚度度，大于20cm)2、抹（捶））面与勾缝缝抹面适用于于坡面较干干燥、未经经严重风化化的各种易易风化的软软质岩石挖挖方边坡。。材料可采采用石灰灰炉渣灰灰浆、石石灰炉渣渣三合土土或水泥泥石灰砂砂浆等，，可分片片或满布布。抹面面的厚度度宜为30~70mm。抹面的边坡坡度不不受限制，但不能能担负荷载，亦不不能承受土压力。。勾缝适用于质地坚坚硬、水易风化但但节理裂缝多而细细的岩石边坡，以以防水分渗入岩层层内造成病害。二、工程防护第二节坡面防护护3、灌浆与喷浆灌浆适用于质地坚坚硬、局部存在较大、较较深的缝隙或洞穴穴，并有进一步扩扩展而影响边坡稳稳定性的岩石路堑堑边坡。目的是借助灰浆的的粘结力把裂开的的岩石粘在一起，，增强整体性并防防止风化引起更大大的破坏，以保证证边坡稳定。喷浆适用于易风化化且坡面平整的岩岩石坡面，一般厚厚度在5~10cm，形成一个保护层层，阻止面层风化化，防止边坡剥落落与碎落。喷浆可可用水泥砂浆或水水泥石灰砂浆。二、工程防护第二节坡面防护护4、锚杆挂网喷浆（（混凝土）防护适用于坡面为碎裂裂结构的硬质岩石石或层状结构的不不连续地层以及坡坡面岩石与基岩分分开并有可能下滑滑的挖方边坡。先钻孔、安装锚杆杆、灌浆；然后挂挂上纤维网柱或钢钢丝网柱；最后用用高压泵射喷厚度度4~6cm的C20混凝土。二、工程防护第二节坡面防护护5、护面墙护面墙适用于易风风化或严重风化破破碎，容易产生碎碎落坍方的岩石路路堑边坡或易受冲冲刷、膨胀性较大大的不良土质路堑堑边坡。目的使边坡免受自自然因素的影响，，防止雨水下渗，，以保护边坡。与挡墙的区别：不不承受土侧压力。。每隔10~15m应设置20mm宽伸缩缝一道（沥沥青麻筋填塞），，并每隔2~3m交错设置泄水孔，，孔径100mm，孔后设砂砾反滤滤层。其构造与布布置如下图所示：：二、工程防护第二节坡面防护护护面墙示意图三峡工程下岸溪料料场岩石边坡护坡坡绿化工程原始坡面施施工工后效果三峡工程142平台开挖边坡防护护绿化工程

原始坡面

施工后效果清江水布垭13#公路岩石边坡护坡坡绿化工程

原始坡面

施工后效果治理滑坡的锚固技技术——SSL永久地锚一、直接防护护直接防护是在稳稳定的边坡上直直接加固的一种种措施，其特点是是不干扰或很少少干扰原来的水水流性质。有：植物防护（（已讲）石砌防护（已讲讲）抛石防护水水流速度在3.0m/s~5.0m/s石笼防护水水流速度大于5.0m/s支挡防护第三节冲刷防防护1、植物防护与石石砌防护植物防护与石砌砌防护，同坡面面防护所述基本本类同，但堤岸岸的防冲刷主要要原因是洪水急急流，水位变迁迁不定，水流速速度较大，相应应的要求更高。。盛产石料的地地区，当水流速度达到到3.0m/s或更高时，植树树与石砌防护无无效时，可采用用抛石防护。当水流速度达到到或超过5.0m/s时，则改用石笼笼防护，也可就就地取材，用竹竹笼或梢料防护护．必要时可以以采用土工织物物软体沉排护坡坡。一、直接防护护第三节冲刷防防护2、抛石防护抛石防护，是指指为防止河岸或或构造物受水流流冲刷而抛填较较大石块的防护护措施。类似在坡脚处设设置护脚，亦称称抛石垛。抛石不受气候条条件限制，路基基沉实以前均可可施工，季节性性浸水或长期浸浸水亦均可用。。抛石垛的边坡坡坡度，不应陡于于抛石浸水后的的天然休止角。。石料粒径视水深深与流速而定，，一般为30-50cm。一、直接防护护第三节冲刷防防护石笼是指为防止止河岸或构造物物受水流冲刷而而设置的装填石石块的笼子。用铁丝编织成框框架，内填石料料，设在坡脚处处，以防急流和和大风浪破坏堤堤岸，也可用来来加固河床，防防止淘刷。3、石笼防护一、直接防护护第三节冲刷防防护1、间接防护类型型有导流坝、防护林林带及改河道等。2、导流结构物有丁坝、顺坝、、格坝及必要的的改河工程。3、设置导治结构构物可改变水流流方向，消除和和减缓水流对堤堤岸直接破坏．．同时可减轻堤堤岸近旁淤积，，彻底解除水流流对局部堤岸的的损害作用，起起安全保护作用用。4、导治结构物的的布置，应综合合考虑河道宽窄窄、水流方向、、地质条件、防防护要求、材料料来源、施工条条件和工程经济济等．要综合考考虑，全面治理理，要避免河床床更多压缩，或或因水位提高和和水流改向，而而危害河对岸或或附近地段的农农田水利、地面面建筑及堤岸等等二、间接防护护第三节冲刷防防护5、顺坝大致与堤岸平行行，主要作用为为导流、束水、、调整流水曲度度、改善流态。。顺坝亦称导流流坝。6、格坝在平面上呈网格格状，设于顺坝坝与堤岸之间，，防止高水位时时水流溢入冲刷刷坝内岸坡和坡坡脚，并促进格格间的淤积。7、丁坝大致与堤岸垂直直或斜交，将水水流挑离堤岸，，束河归槽，改改善流态。丁坝坝亦称挑水坝。。二、间接防护护第三节冲刷防防护导流结构物综合合布置图例l一顺水坝；2－格坝；3一挑水坝(丁坝)；4－拦水坝；5一导流坝；6一桥墩；7－路中线导流结构物的布布置的关键在于于合理设计导治线线，符合预定的河河轴线和河岸线线要求，亦取决决于选择导治水水位，不致出现现不利的冲刷情情况。导治线与与导治水位，应应依据对于水流流和河岸、河床床地形、地质情情况、水流对上上下游对岸的影影响等因素，综综合分析和设计计计算而定。顺坝与丁坝均用用石块修建成梯梯形横断面．坝坝体分为坝头、、坝身和坝根三三个组成部分，，横断面尺寸依依构造要求、施施工条件和使用用需要而定，并并应进行稳定性性计算。公路工程中的改河，主要目的是：：将直接冲刷路路基的水流引向向旁处；路基占占用河槽后，需需要拓宽河道；；挖滩改河，清清除孤石，改移移河道，以保护护路基；裁弯取取直，有利布置置路线或桥涵。。这些措施，如如经过论证可行行，确有必要且且效益高时，方方可通过设计计计算，最后实施施。导流结构物的布布置要求第三节冲刷防防护◆地基加固的作用用及方法1、作用1）考虑使路基保保持稳定2）使路基沉降均均匀且沉降量小小2、地基加固的主主要方法换填土层法碾压夯实法排水固结法挤密法化学加固法土工合成材料加加固法第四节地基加加固1、换填素土（或或灰土）2、换填砂3、砂垫层砂垫层的作用，可提高承载力力，减少沉降量量，加速软弱土土层的排水因结结，防止冻胀．．消除膨胀土的的胀缩作用，亦亦可处理暗穴。。砂垫层的作用用，因工程性质质而有所不同，，对路基而言，，主要是排水因因结，素土(或灰土)垫层，可以消除除湿陷性黄土3.0m深度范围内的湿湿陷性。砂垫层厚度，一般在0.6~1.0m之间，太厚施工工难，太薄效果果差。砂料以中中粗砂为宜，要要求级配良好，，颗粒的不匀系系数不大于5，含泥量不超过过3％~5％。第四节地基加加固一、换填法砂垫层的材料及及构造要求：1）砂我们在施工中一一般采用级配良良好的、质地坚坚硬的天然河砂砂。为了保证基基底土质良好渗渗透性，不宜使使用含有淤泥杂杂质的土方砂。。2）碎石充砂我们在工程施工工中通常采用10～40的普通碎石，施施工时，为防止止含尘过多，可可事先冲洗干净净后，再与粗砂砂混合搅拌均匀匀使用，砂∶石石一般为3∶7。3）构造要求砂石垫层是以置置换有可能被剪剪切破坏的软弱弱地基土质，从从而提高地基承承载能力，所以以它的构造要有有一定的厚度；；同时还应有足足够的宽度，以以防止向垫层两两侧挤出。第四节地基加加固一、换填法砂垫层的施工要要求：1）砂石均需机机械伴和均匀后后方可分层夯填填；2）施工前要统统一放置标高及及清除干净基底底的杂草浮土，，同时应严禁搅搅动下卧层及周周边土质层；3）为防止下雨雨造成边坡塌方方，施工作业前前应在基坑内及及四周做好排水水措施，从而确确保边坡稳定；；4）如基底尚存存在较小厚度淤淤泥质土，为防防止碾压时冒出出泥浆或脱层，，可在施工前往往该处抛石挤密密，或将基层压压入置换再作底底层；5）应分层分级级夯铺，每层铺铺设厚度应小于于300mm，如采用大型碾碾压机械，其铺铺设厚度可控制制在500mm以内。第四节地基加加固一、换填法1、重锤夯实重锤夯夯实法法加固固地基基，可可提高高地基基表层层土的的强度度。对对湿陷陷性黄黄土，，可降降低地地表的的湿陷陷性，，对杂杂填土土．可可减少少表层层土的的强度度不均均一性性。重重锤夯夯实法法适用用于地地下水水位0.8m以下稍稍湿的的一般般粘性性土、、砂土土、湿湿陷性性黄土土、杂杂填土土等。。重锤锤夯实实法，，一般般以钢钢筋混混凝土土制成成截头头圆锥锥体(底部垫垫钢板板)，重量量宜1.5t或稍重重，锤锤底直直径为为1~1.5m，起重重设备备的能能力为为8~15t，落距距高一一般为为2.5~4.5m。重锤锤的夯夯击遍遍数，，一般般以最最后两两次的的平均均夯沉沉量不不超过过规定定值来来控制制，即即一般般粘性性土和和湿陷陷性黄黄土为为1~2cm。第四节节地地基加加固二、夯夯实实法2、强夯夯在重锤锤夯实实法的的基础础上，，经过过研究究和实实践，，仍年年代末末期出出现所所谓强强夯法法，亦亦称动动力固固结法法，它它足以以8~12t(其至20t)的重锤锤，8~20m落距(最高达达40m)，对土土基进进行强强力夯夯击，，利用用冲击击波和和动应应力，，达到到土基基加固固的目目的。。此项项新技技术出出现，，迅速速在国国际上上得到到广泛泛运用用，效效果十十分显显著，，我国国亦正正在研研究和和运用用。第四节节地地基加加固二、夯实实法排水固结是是运用堆载载预压，挤挤出土中的的过多含水水，达到挤挤紧土粒和和提高强度度的目的。。为了缩短短预压时间间，加设砂井竖向排水通通道或铺设设砂垫层，，效果甚好好。排水固固结法的实实际效果，，取决于土土层固结特特性、厚度度、预压荷荷载和颈压压时间。1、排水堆载载预压法1）塑料排水水板或砂井井2）砂垫层或或连通的排排水砂沟3）堆载预压压（一般堆堆载、等载载、超载））2、降水预压压法3、真空预压压法砂井堆载须须压，需进进行地基因因结计算，，以确定加加载以及秒秒井布置的的有关数据据。一般情情况下、加加载量大致致与设计荷荷载接近，，预压至80％固结度。。砂井直径径多为8~10cm，间距大约约是直径的的6~8倍。砂井长度度应穿越地基基可能的滑动动面，井长如如能穿越主要要受压层，对对沉降有利，，如果软土层层较浅，有透透水性下卧层层，则井长深深入透水层，，对排水固结结更有利。为为加速排水．．缩短固结时时间，在设置置竖井的同时时，可加设井井顶砂垫层或或纵横连通砂砂井的排水砂砂沟，砂垫层层厚度约0.5~1.0m。第四节地基基加固三、排水固固结法1、砂桩孔中灌砂，形形成砂桩，它它与砂井相比比，形式相仿仿，但作用不不同。砂井的的作用是排水水因结，并径径较小而间距距较大；砂桩桩的作用是将将地基土挤紧紧，井径较大大，而间距宜宜小。砂井适适用过湿软土土层，而砂桩桩适用于处理理松砂、杂填土土和粘粒含量量不大的普通通粘性土，亦可有效地地防止砂土基基底的振动液液化。饱和软软粘土的渗透透性较小、灵灵敏度较大，，夯击过程中中土内产生的的超孔隙压力力不易迅速扩扩散，砂桩的的挤密效果较较差，甚至能能破坏地基土土的天然结构构。2、石灰桩：孔中填石灰而而成灰桩，用用于挤密软土地层，是近年来在在国外广泛应应用的一种新新方法。石灰灰桩主要作用用是挤密，而而生石灰的吸吸水、膨胀、、发热及离子子交换作用、、使枉体硬化化，改善了原原地基土的性性质，此外还还可减小因周周围土的蠕变变所引起的侧侧向位移。利利用石灰桩加加固软土地基基，关键在于于石灰柱在地地下水中能否否结硬，试验验表明：水中中含有酸根是是石灰桩结硬硬的基本条件件。第四节地基基加固四、挤密桩法法利用化学溶液液或胶结剂，，采用压力灌灌注或搅拌混混合等措施，，使土颗粒胶胶结起来，达达到对土基加加固的目的，，称为化学加加固法，又称称胶结法。此此法加固效果果取决于土的的性质和所用用化学剂，也也与施工工艺艺有关。目前化学溶液液主要有：(1)以水玻璃溶液为主的浆浆液，其配方方较多，常用用的是水玻璃璃浆液和氯化化钙浆液配合合使用，价格格昂贵，使用用受到限制。。(2)以丙烯酸氨为主的桨液，，我国研制的的丙强是其中中一种。加固固效果较好，，因价高亦难难以广泛采用用。(3)水泥浆溶液，是由高高标号的硅酸酸盐水泥，配配以速凝剂而而组成的浆液液。水泥浆液液加固目前使使用较多，一一般采用压力力灌注或搅拌拌混合措施，，后者使用较较普遍，使用用旋喷工艺。。(4）以纸浆溶液为主的桨被，，如重铬酸盐盐木质素和木木铵，加固效效果好，但有有毒性，且易易污染地下水水。第四节地基加固固五、化学加固法第四节地基加固固六、液化地基处理理1、造成地地基液化化的内在条件件：（1）土粒为为无粘性性或低粘粘性，且且结构松松散的土土。（2）地下水水位过高高且丰富富，土处处于饱和和状态。。（3）土中排排水条件件校差，，超静空空隙压力力不易消消散。2、液化地地基常用处理理防治措措施：（1）强夯法法；利用用2～3t的重锤，，一般能能获得1.2～1.8m深的夯实实上，在在此层内内土的干干密度达达1.5g/cm3，能消除除地基直直接持力力层的湿湿陷性，，效果较较好，被被广泛应应用。（2）灌浆法法：将水水泥注入入粉土或或粉细砂砂土中，，可以解解决砂土土的液化化问题。。（3）高压喷喷射法：：是用旋旋转及高高压喷射射的措施施，将水水泥注入入土粒空空隙中，，并与土土混合成成一体。。以解决决砂土的的液化问问题。液液化化地基上上路基加加固处理理除以上上三种方方法外，，还有振振冲法、、桩基法法、电动动化学灌灌浆法等等方法。。在工程程中利用用哪种方方法，应应视具体体地质条条件而定定。第四节地地基加固七、软土地地基处理软土包括淤泥质质土、泥炭炭、呈软塑塑与流塑状状态的粉土土和粉质土土、松散的的粉细砂等等天然土层层、以及初初始回填时时未经夯（（压）实的的、或者以以含有大量量腐殖质土土料的杂填填土、土质质软弱和龄龄期较短的的冲填土等等人工填土土。软土地基具具有沉降大且不不均匀、沉沉降速度大大、沉降稳稳定历时较较长。软土地基基上，当沉沉降和稳定定不能满足足要求，且且采用桩基基，沉井等等深基础在在技术上又又不可取时时，对软土土进行加固固，加固常采用用的方法有排水固结结法，砂桩桩法、石灰灰桩法、换换土垫层法法，加筋法法、高压喷喷射法等，，而强夯法法也有用于于软土粘土土地基上。。软土地基加加固的其它它方法反压护道土工加筋法法轻质路堤第四节地地基加固七、软土地地基处理反压护道1、定义：反反压护道是是为防止地地基在路堤堤荷载作用用下遭到破破坏而采取取的一项保保证地基稳稳定性的措措施。2、在路堤