路基路面工程防护与加固的意义及分类阐述

路基路面工程防护与加固的意义及分类阐述哈尔滨理工大学荣成学院建筑系5路基防护与加固12348概述坡面防护冲刷防护软土地基加固目录（contents）第一节概述一、意义目的1．路基改变了原地层的天然平衡状态；2．岩土在不利的水温状态条件作用下，物理力学性质将发生变化。如：①浸水后湿度增大，土的强度降低；②岩性差的岩体，在水温条件变化下，加剧风化；③路基表面在温差或湿差作用下形成胀缩或干湿循环，可导致强度衰减和剥蚀；④地表水流冲刷，地下水源浸入，使岩土表层失稳，易造成和加剧路基的水毁病害；⑤沿河路堤在水流冲击、掏刷和浸蚀作用下，易遭破坏；⑥湿软地基承载力不足，易导致路基沉陷。因而可能会产生各种形态的破坏。路基防护与加固的意义是：对维护正常的交通运输，确保行车安全，保证公路使用品质，提高投资效益，以及保持道路与自然环境协调。5路基防护与加固二、路基防护与加固分类按防护与加固的目的与作用分类：1、坡面防护－－保护路基边坡表面，以防受到自然因素的破坏（雨水冲刷、干湿及冷热循环作用，以及表面风化等）2、冲刷防护（堤岸防护与加固）－－主要使沿河路堤，不致受到水流的冲刷、淘空和浸软。3、支挡建筑－－指各类挡土墙，主要用以防止路基变形或支挡路基本体以保证其稳定性。4、地基加固－－指提高湿软地基的承载能力的措施。5路基防护与加固三、防护与加固的区别

防护工程－－防止冲刷和风化，主要起隔离作用的措施。加固工程－－防止路基坍滑，主要起支撑作用的支挡结构物。区别：防护工程主要用于路基本身稳定，即防护工程本身没有或很少有承受外力作用的能力。加固工程主要用于路基本身不稳定，即本身具有承受外力作用的能力。

5路基防护与加固路基防护分类图5路基防护与加固各种各样的防护与加固工程5路基防护与加固四、路基防护与加固的原则因地制宜，综合治理；预防为主，防治结合；对于主要隐患和地下害源（如软弱基底和有害的地下水源等），宜先治患后筑路；对于某些附属设施，如坡面防护或路基用地范围以外的防护与加固设施，按其轻重缓急，分期实施，逐步完善；各项工程技术措施，尤其是造价高、工程技术复杂的措施，应作方案分析比较，讲究实效和经济效益；注意环境，配合景观，增进路容的美化与协调。

5路基防护与加固路基边坡表面的防护：主要是防止地面水流的冲刷，而且将坡面封闭隔绝，可以避免与大气直接接触，阻止岩土进一步风化破坏。沿河路基的坡面防护：特别是浸水部分的坡面与坡脚防护兼有加固的作用，可防止水流的冲刷、冲击和淘空。干旱地区的路基坡面防护：主要目的在于防止风蚀或积沙。坡面防护设施，本身不承受外力作用，必须要求坡面岩土整体稳定。第二节坡面防护5路基防护与加固坡面防护的的前提：要要求路基应应有适合于于边坡土质质的断面形形式及稳定定边坡坡度度。坡面防护设设施有：植植物防护（（生命防护护）和工程程防护（无无机物防护护）各种坡面防防护5路基防防护与与加固固一、植物防防护植物防护（（包括植草草、铺草皮皮和植树））主要适用用于较缓的的土质或严严重风化的的岩质边坡坡。植物防护的的原理：依靠比较发发达的根系系，深入土土层，使表表土固结；；植物茎叶覆覆盖坡面，，可以调节节表土的湿湿度，保持持湿润，防防止扬尘风风蚀；植被阻滞地地面迳流，，阻止冲刷刷，有利水水土保持。。5路基防防护与与加固固植物防护的的种类：1、种草：2、铺草皮：：3、植树。（（客土喷喷播）优点：美化化路容，协协调环境，，调节边坡坡土温湿，，起到固结结和稳定边边坡作用。。适用条件：：边坡较缓缓，坡度小小，土质种草：i＜1：1,地表径流v＜0.6m/S草皮平铺，，水平叠铺铺，垂直坡坡面方格5路基防防护与与加固固二、工程防防护工程防护－－采用砂砂石、水泥泥、石灰等等矿质材料料进行坡面面防护。主主要采用隔隔离原理防防止风化。。1.灌缝：借助灰浆的的粘结力，，使坡面胶胶结成整体体，防止岩岩块坠落或或坍塌；同同时阻止雨雨水及有害害杂质浸入入缝穴，以以防边坡失失稳破坏。。2.勾缝：防止坡面水水流入缝隙隙而引起病病害。3.喷浆：将表面封闭闭，阻止面面层风化，，以防止边边坡剥落和和零星碎落落（适用于易易风化而坡坡面不平整整的岩石挖挖方边坡。。）5路基防防护与与加固固4.抹面：将表面封闭闭，阻止面面层风化，，以防止边边坡剥落和和零星碎落落。（2-10cm，适用于石石质挖方边边坡）5.护面墙：浆砌片石坡坡面覆盖层层。6.砌石防护（干砌和浆浆砌）：防防止地面水水流或河水水冲刷。5路基防防护与与加固固第三节冲冲刷防护护沿河路堤，，因河道变变迁与水位位涨落，经经常受到冲冲刷作用，，因此路基基必须防护护，才能确确保其稳定定。水流冲刷作用，，包括动水压力力、波浪压力、、冰体压力，及及其他要素（如如壅水高度、冲冲刷深度、防护护层厚度），均均需在设计时予予以计算与分析析，据此选择相相应的防护措施施。因水流性质变化化较大，防止冲冲刷的方法有多多种。各种方法法大致可以归纳纳为直接防护和和间接防护两大大类。5路基防护护与加固固第三节冲刷刷防护冲刷防护包括直直接防护和间接接防护。直接防护－－加固堤岸边坡。。间接防护－－改变水流性质。。冲刷防护的前提提是搞好事前的的水文地质勘察察，亦包括风浪浪作用及附近河河段两岸现状的的有关资料收集集。5路基防护护与加固固一、直接防护直接防护是指对对河岸或路基边边坡所采取的直直接加固措施目的：抵抗水流冲刷和和掏刷作用特点：①尽可能不干扰扰或很少干扰原原水流的性质，，因而对防护地地段的上下游及及河对岸影响轻轻微。②应有足够的强强度和稳定性，，并能够经得住住最不利情况的的考验。③如情况估计不不足，或单纯为为了减少投资而而采用不适当的的简易防护措施施，往往产生防防护失效和破坏坏，因此，可以以认为此类防护护是被动式的措措施。5路基防护护与加固固适用场合：①在水流速度较较缓，流向与堤堤岸接近平行，，或在宽阔的河河滩、凸岸、台台地边缘等水流流破坏作用较弱弱的地段优先选选用。②山区河河流有时河槽呈呈“V”形，其纵坡较陡陡、流速较大，，水流的破坏作作用强烈，如果果由于受地质的的限制而难以人人为改变水流性性质时，则不得得不采用直接防防护措施，此时时必须着重考虑虑防护体的坚固固稳定。直接防护措施：：植物防护、砌砌石防护—流速较小抛石、石笼、石石垛、柔性板河河抗滑桩—流速较大、浸水水部分一、直接防护5路基防护护与加固固直接防护包括：：植物防护、石砌砌防护或抛石与与石笼防护，以以及必要时设置置的支挡（驳岸岸等）。植物防护、石砌砌防护（同前，，但要求高）；；抛石：适用于水流方向向较平顺，无严严重局部冲刷而而被水浸的路堤堤边坡和河岸；；石笼：适用于受洪水急急流冲刷和风浪浪侵袭的地段；；浸水挡土墙：在峡谷急流地段段，为防止路基基挤占河床。5路基防护护与加固固二、间接防护采用导流或阻流流的方法，改变变水流性质，或或者迫使主流流流向偏离被防护护的路段，也可可减小流速，缓缓和水流对被防防护路段的作用用，改变河槽中中冲刷和淤积部部位，以及必要要时改变河道等等，均属于间接接防护。特点：间接防护构造物物侵占一部分河河床断面，因而而不同程度上压压缩和紊乱原来来的水流，使得得当冲部位受到到特别强烈的冲冲刷和掏刷作用用，因此这些部部位应有比较坚坚固的加固措施施。间接防护实际上上是转移目标。。适用场合：当河床较宽，冲冲刷和淤积大致致平衡，水流性性质较易改变，，且有条件可以以顺河势布置横横向导流构造物物时，宜采用间间接防护措施。。如果需要防护护的路段较长，，则更宜采用。。因为在此条件件下，采用间接接防护不仅效果果好，比较主动动，而且经济效效益往往高于直直接防护。5路基防护护与加固固第三节冲刷刷防护二、间接防护常用的间接防护护措施有：丁坝坝、顺坝、格坝坝丁坝（挑水坝））：坝根与河岸相连连接，坝头伸向向河槽，与水流流成一角度；作用：将水流挑挑离河岸或路基基，改善流态顺坝（导流坝））：坝根与河岸相连连接，坝身与导导流线基本重合合或平行；作用：导流、束束水、调整流水水曲线，改善流流态。格坝：格坝在平面上成成网格状，设与与顺坝与堤岸之之间。作用：防止高水水位时水流溢入入冲刷坝内岸坡坡或坡脚，并促促进格间的淤积积。5路基防护护与加固固第三节软基基处理一、处理方法种种类以及选择处理目的：a、沉降处理：加加载预压法、竖竖向砂井（插塑塑料板）、挤密密砂桩b、稳定性：换填填土、反压护道道、加石灰桩二、选择处理方方法1、考虑地基土质质、土层结构层层；2、道路性质、路路基高度与宽度度；3、考虑施工工期期、材料的供应应情况、施工机机械实力。5路基防护护与加固固在路堤设计时应应考虑：1.地基的承载力是是否足以保证路路堤的稳定性；；2.由压缩性土的固固结变形而引起起的路堤沉降（（沉降量和沉降降速率）是否影影响路基路面结结构的正常使用用及其使用寿命命。为提高路堤稳定定性或减少沉降降量或加速固结结，需要采取的的地基处理措施施。第三节软基基处理5路基防护护与加固固各种地基处理方方法5路基防护护与加固固一、砂垫层法砂垫层－－在软软土地基上铺设设厚度为0.5~1.2m的砂层。适用于软土层不不厚，当地有砂砂运距不远，施施工期不紧迫作用：1)作为软土层固结结所需要的上部部排水层（配合合其它固结排水水措施）；2)作为路堤内的底底部排水层，以以降低路堤内水水位或疏干路堤堤内湿度；3)改善路堤和地基基处理工程施工工时的机械作业业条件；4)软土层薄时，单单独用作地基处处理（固结排水水）措施。5路基防护护与加固固材料：以透水性性好的砂或砂砾砾为宜。垫层处处理方方法5路基基防防护护与与加加固固二、换换填土土法换填土土法－－用好土土（强强度较较高和和透水水性好好的材材料））全部部或部部分替替换软软土的的方法法。适用于于软土土层较较厚，，稠度度大，，路堤堤高、、施工工期紧紧迫作用：：提高地地基的的承载载力和和降低低沉降降量。。施工方方法：：开挖和和强制制挤出出。开挖方方法：：全部开开挖换换填－－－在路堤堤全宽宽范围围内将将需要要处理理的软软土层层挖除除，并并置换换以好好土。。适用用于软软土层层厚度度为3m以内，，路堤堤需在在短期期内填填筑完完成的的情况况。5路基基防防护护与与加加固固部分开开挖换换填－－－仅挖除除表层层最软软弱部部分的的软土土，换换填以以好土土，使使沉降降量减减少到到可接接受程程度（（挖填填深度度为2m以内））。强制换换填法法－－－利用路路堤填填土重重力将将软土土从路路堤下下向两两侧或或前方方挤出出；或或者将将炸药药装入入软土土层内内，通通过爆爆破将将软土土挤出出。换填材材料：：宜选用用排水水性能能好，，处于于地下下水以以下能能保持持有足足够承承载力力的砂砂、砂砂砾及及其它它粗粒粒料。。5路基基防防护护与与加加固固三、反反压护护道法法反压护护道－－－当当路堤堤填筑筑高度度超过过地基基不作作处理理时所所能容容许的的安全全高度度（极极限高高度或或临界界高度度）时时，路路堤和和软土土层达达不到到要求求的滑滑动破破坏安安全系系数。。可在在路堤堤两侧侧填筑筑一定定高度度和宽宽度的的护道道。作用：：利用用护道道的填填土重重量增增加稳稳定力力矩，，以平平衡主主路堤堤的滑滑动力力矩。。适用条条件：：非耕作作区，，路堤高高度不不大于于（5/3~2）倍极极限高高度的的情况况。尺寸：：反压压护道道高度度是整整个路路堤高高度1/2～1/3,反压护护道边边坡与与原路路堤边边坡一一致。。5路基基防防护护与与加加固固四、分分阶段段施工工分阶段段施工工－－－路堤填填筑到到一定定高度度，放放置一一段时时间，，再进进行第第二阶阶段的的施工工，重重复多多次，，填到到设计计高度度为止止。原理：：利用土土的固固结特特性。。适用条条件：：在软土土层初初始剪剪切强强度太太低，，不足足以保保证路路堤稳稳定性性时，，采用用分阶阶段施施工方方法。。但总总工期期很长长，特特别是是土固固结很很慢的的情况况下。。同时时，这这种方方法有有一最最大限限度的的填土土高度度，超超出此此高度度，分分阶段段施工工仍然然不能能保证证路堤堤的稳稳定性性。5路基基防防护护与与加加固固五、超超载预预压法法超载预预压法法－－－路堤填填筑到到超过过设计计标高高的高高度，，使软软土地地基受受到超超载的的作用用而加加速固固结沉沉降。。目的：较早地达到设计路路堤荷载的沉降量量，并减少路面铺铺筑后的剩余沉降降量（控制在容许许范围内）。其它方法：采用真空预压法或或降低地下水位法法等。5路基防护与与加固六、竖向排水固结结法竖向排水固结法－－－在地基内设置排水水井，缩短排水距距离，加速固结排排水。目的：运运用堆载预压，挤挤出土中的过多含含水，达到挤紧土土粒和提高强度。。适用条件：均匀的厚粘土层而而渗透性小、路堤堤较高。排水材料：砂井、预制芯板等等。5路基防护与与加固引入排水单元，降降低地下水位，使使土固结方法：a、砂井法施工方法：强行打打入法，螺旋钻法法形状：正方形、三三角形深度：15～20m直径：20～30cm井间距：(8～10)db、塑料板法:带宽10cm，厚几个毫米≈φ5cm砂井，最小间距0.6m5路基防护与与加固七、挤密桩法和加加固土桩法挤密桩－－用冲击或振动方法法，将砂或碎石等等粒料挤入软土地地基内，形成直径径较大的桩体，并并同原地基一起形形成复合地基。作用：1)使桩周围的土体变变密实；2)支承路堤很大一部部分重量；3)加速周围软土的固固结；4)防止液化（砂土地地基时）。5路基防护与与加固挤密桩（砂桩）砂桩作用：a、使周围土体变密密实；b、承担部分路堤荷荷载；c、加速软土固结。。与砂井的区别：a、形状相同，作用用不同；b、砂井主要用于排排水，故井径较小小，间距较大，而而砂桩间距较小；；c、砂井适用于过湿湿软土层，而砂桩桩适用于松砂、乱乱填土及普通软粘粘土。石灰桩：a、化学反应原理起起作用b、施工方法：旋转转喷浆法c、桩的直径φ0.3～0.5m，间距0.75～1.5m，深度可达dmax＝30m5路基防护与与加固石灰桩－－采用螺旋钻在软土土层内开孔或用末末端闭合式套管压压入软土层内，而而后将水泥、生石石灰、粉煤灰等加加固材料灌入孔内内，利用加固材料料的吸水消解和生生成水化物等，降降低周围粘性土中中的含水量，从而而提高地基的强度度和减小沉降量。。5路基防护与与加固挤密桩法和加固土土桩施工现场喷射粉体搅拌法深层拌合法5路基防护与与加固八、重锤夯实法重锤夯实法－－以钢筋混凝土制成成截头圆锥体（底底部垫钢板），重重量宜1.5吨左右，落高2.5~4.5m，对地基进行夯实实（8～12遍）。适