学习情境6路基防护与加固工程上课讲义.ppt
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1、学习情境6路基防护与加固工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望本情境的知识目标和能力目标本情境的知识目标和能力目标 知识知识知识知识目标目标目标目标 1 1掌握掌握路基坡面防护的处治措施。路基坡面防护的处治措施。2 2掌握路基冲刷防护的处治措施。掌握路基冲刷防护的处治措施。1 1能够根据坡面类型选择正确的防护方法。能够根据坡面类型选择正确的防护方法。2 2能够编制能够编制“路基防护工程路基防护工程”的施工方案。的施工方案。能力能力能力能力目标目标目标
2、目标本情境所学内容本情境所学内容 任务1 坡面防护加固与施工 任务2 路基冲刷防护工程的施工 任务3 路基支挡工程的施工保护路基边坡表面免受保护路基边坡表面免受雨水冲刷雨水冲刷减缓温差及湿度变化的影响减缓温差及湿度变化的影响防止和延缓软弱岩土表面的防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变过程风化、碎裂、剥蚀演变过程保护边坡整体稳定性保护边坡整体稳定性美化绿化作用美化绿化作用任务任务1 1 坡面防护加固与施工坡面防护加固与施工坡面防护坡面防护类型类型1.1.植物防护植物防护2.抹面抹面.勾缝勾缝3.喷射防护喷射防护5.浆砌护面墙浆砌护面墙4.砌石防护砌石防护6.锚杆防护锚杆防护各种各样的防护
3、与加固工程各种各样的防护与加固工程工程防护工程防护植物防护的作用主要是能覆盖表土,防植物防护的作用主要是能覆盖表土,防止雨水冲刷;调解土的湿度,防止产生止雨水冲刷;调解土的湿度,防止产生裂缝;固结土壤,避免坡面风化剥落;裂缝;固结土壤,避免坡面风化剥落;同时还能起到保护环境和美化路容的作同时还能起到保护环境和美化路容的作用。用。植物防护植物防护1.种草种草2.植树植树3.铺草皮铺草皮一、植物防护一、植物防护注意:注意:适用:边坡稳定、坡面冲刷适用:边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤或路堑边坡。轻微的路堤或路堑边坡。当边坡不宜种草时,可先当边坡不宜种草时,可先铺一层有利于草生长的种铺一层有利于草生长的
4、种植土铺土厚度植土铺土厚度1015cm.1015cm.施工要点:将草籽加土拌施工要点:将草籽加土拌和,在翻松的表土坡面,和,在翻松的表土坡面,均匀撒播草籽,入土深度均匀撒播草籽,入土深度不小于不小于5cm5cm,拍实松土,拍实松土,洒水湿润。洒水湿润。经常浸水或长期浸水的路堤边坡,种草不宜生长,不宜采经常浸水或长期浸水的路堤边坡,种草不宜生长,不宜采用此种防护。用此种防护。种草适合土质较好种草适合土质较好1:1-1:1.51:1-1:1.5的低边坡的低边坡。1.1.种草种草客土喷播适用于风化岩石、土壤较少的软质岩石边坡客土喷播适用于风化岩石、土壤较少的软质岩石边坡当坡率陡于当坡率陡于 1:1
5、1:1 时时 ,宜设置挂网或混凝土框架。宜设置挂网或混凝土框架。客土是指非当地原生的、由别处移来用于置换原生土的外地土壤,通常是指质地好的壤土(沙壤土)或人工土壤。适用于砂性土、土夹石及风化岩石,且坡率缓于适用于砂性土、土夹石及风化岩石,且坡率缓于1 1:0.750.75的边坡的边坡防护;三维植被网中的回填土通常采用客土。防护;三维植被网中的回填土通常采用客土。骨架植物防护骨架植物防护为了防止边坡受水冲为了防止边坡受水冲蚀,在土质边坡上形成蚀,在土质边坡上形成沟槽,同时也是美化环沟槽,同时也是美化环境的要求,高填土的路境的要求,高填土的路堤边坡应优先选择堤边坡应优先选择骨架骨架排水排水及及植草
6、防护植草防护相结合相结合的防护形式,即将骨架的防护形式,即将骨架嵌入压实坡面一定深度,嵌入压实坡面一定深度,并与坡面排水设施综合并与坡面排水设施综合布置,在骨架之间框格布置,在骨架之间框格内种植草皮。内种植草皮。适用于缓于适用于缓于1 1:0.50.5的土质和全风化岩石边坡。当坡面受水冲刷的土质和全风化岩石边坡。当坡面受水冲刷严重或潮湿时,坡度应缓于严重或潮湿时,坡度应缓于1 1:1 1。骨架植物防护骨架植物防护水泥混凝土格架植物防护水泥混凝土格架植物防护1.1.适用于缓于适用于缓于1 1:0.750.75的土质和全风化、强风化岩石边坡。并视的土质和全风化、强风化岩石边坡。并视情况设置浆砌片石
7、或水泥混凝土骨架。情况设置浆砌片石或水泥混凝土骨架。2.2.多边形水泥混凝土空心预制块的混凝土强度不应低于多边形水泥混凝土空心预制块的混凝土强度不应低于C20C20,厚,厚度不应小于度不应小于150mm150mm。空心预制块内应填充种植土,喷播植草。空心预制块内应填充种植土,喷播植草。多边形水泥混凝土空心块植物防护多边形水泥混凝土空心块植物防护1.1.适用于土质边坡和坡体无不良结构面、风化破碎的岩石路堑边坡。适用于土质边坡和坡体无不良结构面、风化破碎的岩石路堑边坡。2.2.锚杆采用非预应力的全长粘结型锚杆。框架应采用钢筋混凝土,锚杆采用非预应力的全长粘结型锚杆。框架应采用钢筋混凝土,混凝土强度
8、不应低于混凝土强度不应低于C25C25。锚杆混凝土格架植物防护锚杆混凝土格架植物防护锚杆的作用:通过锚杆把破碎松散岩层组合连接成整体,并锚固在地锚杆的作用:通过锚杆把破碎松散岩层组合连接成整体,并锚固在地层深部稳固的岩体上,使层深部稳固的岩体上,使锚索长度范围内的软弱岩体(层)挤压密实,锚索长度范围内的软弱岩体(层)挤压密实,提高岩层层面间的正压力和摩阻力提高岩层层面间的正压力和摩阻力,阻止开裂松散岩体位移,从而达,阻止开裂松散岩体位移,从而达到加固边坡的目的。到加固边坡的目的。a)平铺草皮b)水平叠铺草皮c)方格式草皮d)卵石方格草皮e)I-I剖面适用范围适用范围:坡面冲刷较严重,边坡面冲刷
9、较严重,边坡较陡,快速绿化,径流速度大于坡较陡,快速绿化,径流速度大于0.6m/s0.6m/s,容许最大速度为,容许最大速度为1.8m/s1.8m/s。2.2.铺草皮铺草皮平铺草皮平铺草皮 铺草皮需预先备料,草皮可铺草皮需预先备料,草皮可就近培育,切成整齐块状,就近培育,切成整齐块状,然后移铺在坡面上。铺时应然后移铺在坡面上。铺时应自下而上,并用竹木小桩将自下而上,并用竹木小桩将草皮钉在坡面上,使之稳固草皮钉在坡面上,使之稳固。草皮根部土应随草切割,坡草皮根部土应随草切割,坡面要预先整平,必要时还应面要预先整平,必要时还应加铺种植土,草皮应随挖随加铺种植土,草皮应随挖随铺,注意相互贴紧。铺,注
10、意相互贴紧。铺草皮防护铺草皮防护带状植树带状植树连续植树连续植树横断面示意图横断面示意图 适用范围:适用范围:适用于坡率缓于适用于坡率缓于1 1:1.51.5和边坡或在边坡以外的和边坡或在边坡以外的河岸河岸及漫滩地。及漫滩地。应选用根深叶密的低矮灌木。应选用根深叶密的低矮灌木。作用:作用:加固边坡、防止和减缓水流冲刷。加固边坡、防止和减缓水流冲刷。3.3.植树植树植物防护三种形式的比较种草种草适用范围:适用范围:土质适宜种草土质适宜种草,种草边坡坡度不宜,种草边坡坡度不宜 陡于陡于1:1,不浸水或短期浸水但地,不浸水或短期浸水但地 面径流速度不超过面径流速度不超过0.6m/s的路基边的路基边
11、坡。坡。铺草皮铺草皮适用范围:适用范围:需要快速绿化需要快速绿化,且坡率缓于,且坡率缓于1:1的的 土质边坡和严重风化的土质边坡和严重风化的软质岩石边软质岩石边 坡。坡。植树植树适用范围:坡率缓于适用范围:坡率缓于1:1.5的边坡以外的的边坡以外的河岸及河岸及 漫滩处。漫滩处。又称无机物防护,主要用于又称无机物防护,主要用于石质路堑边坡石质路堑边坡,采用砂石、水泥、石灰,采用砂石、水泥、石灰等矿物材料进行坡面防护。等矿物材料进行坡面防护。工程防护主要有工程防护主要有砂浆抹面砂浆抹面、喷浆及喷射混凝土喷浆及喷射混凝土、勾缝与灌缝勾缝与灌缝、砌石砌石防护防护和和护面墙护面墙等形式。等形式。二、工程
12、防护二、工程防护 适用范围:适用于适用范围:适用于坡面较干燥,易风化但比较完整,尚未剥落坡面较干燥,易风化但比较完整,尚未剥落的新坡面(石质路堑)的新坡面(石质路堑)。如页岩、泥岩、泥灰岩、千枚岩等;抹面。如页岩、泥岩、泥灰岩、千枚岩等;抹面防护使用年限为防护使用年限为8-10年,高速公路路基边坡防护不宜使用抹面防护。年,高速公路路基边坡防护不宜使用抹面防护。特点:特点:抹面不能承受荷载,不能承受土压力抹面不能承受荷载,不能承受土压力,要求边坡必须平整、,要求边坡必须平整、干燥、稳定。干燥、稳定。坡面不平整的岩石边坡,宜采用喷浆来防护坡面不平整的岩石边坡,宜采用喷浆来防护。常用的抹面材料为常用
13、的抹面材料为水泥浆和石灰浆水泥浆和石灰浆。抹面的厚度一般为抹面的厚度一般为210cm,分,分两次进行抹面两次进行抹面,底层抹面底层抹面占占全厚的全厚的2/3,面层抹面面层抹面占全厚的占全厚的1/3。施工工艺:施工工艺:先清理风化层、浮动与松动碎块,填平坑洞,洒水润湿后然后先清理风化层、浮动与松动碎块,填平坑洞,洒水润湿后然后抹面。抹面。1.1.砂浆抹面砂浆抹面施工工艺:施工工艺:坡面整平坡面整平 清除风化表层清除风化表层 洒水湿润洒水湿润 喷洒喷洒 养护养护适用性适用性:适用于坡率缓于适用于坡率缓于1:01:0.5 5、易风化但未遭易风化但未遭严重严重风化的岩石风化的岩石边坡边坡,高而陡的边坡
14、和大面积防护的边坡高而陡的边坡和大面积防护的边坡适用于这种方式。适用于这种方式。作用作用:通过喷涂,将岩石坡面封闭,形成一层保护层,达到通过喷涂,将岩石坡面封闭,形成一层保护层,达到阻止阻止风化风化,防止边坡剥落与碎落防止边坡剥落与碎落的目的。的目的。2.2.喷浆及喷射混凝土喷浆及喷射混凝土(1)喷浆)喷浆施工要点:施工要点:1.1.喷浆防护厚度宜喷浆防护厚度宜为为5 5-10cm-10cm,采用的砂浆强度不应低采用的砂浆强度不应低于于 M10 M10。2.2.喷护坡面应设置喷护坡面应设置泄水孔泄水孔。适用性及作用适用性及作用:适用于坡面为适用于坡面为碎裂碎裂结构的硬质岩石结构的硬质岩石或或层
15、状结构的不连续层状结构的不连续地层地层以及以及坡面岩石坡面岩石与基岩分开并有可与基岩分开并有可能下滑能下滑的的挖方边坡挖方边坡。施工工艺:施工工艺:清理坡面清理坡面钻孔钻孔安装锚杆安装锚杆灌浆灌浆挂网挂网高压喷射混凝土高压喷射混凝土施工:施工:锚杆孔应冲洗干净,然后插入锚杆,水泥砂浆固定。锚杆孔应冲洗干净,然后插入锚杆,水泥砂浆固定。(2)喷射混凝土)喷射混凝土(锚杆挂网喷浆)锚杆挂网喷浆)锚孔锚孔锚杆制作锚杆制作-精轧精轧螺纹钢筋。螺纹钢筋。注意事项注意事项:1.1.清孔:孔内应清洁清孔:孔内应清洁,孔壁无污染物孔壁无污染物,确保锚固力。以免降低水泥确保锚固力。以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的
16、粘结强度。砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。2.2.锚固深度:锚固深度:锚杆应嵌入稳固基岩内锚杆应嵌入稳固基岩内。3.3.设计确定设计确定:钢筋网喷射混凝土支护钢筋网喷射混凝土支护厚度厚度1 100-00-250m250mm m。钢筋保护层钢筋保护层厚度不宜小于厚度不宜小于20mm20mm。4.4.喷层厚度要均匀,喷后要喷层厚度要均匀,喷后要养护养护7-10d7-10d。锚杆挂网喷射混凝土(砂浆)防护施工应符合下列规定锚杆挂网喷射混凝土(砂浆)防护施工应符合下列规定1 1)锚杆应嵌入稳固基岩内。锚杆应嵌入稳固基岩内。2 2)钢筋保护层)钢筋保护层厚度不宜小于厚度不宜小于20mm20mm。3 3)固定
17、锚杆的)固定锚杆的砂浆应捣固密实砂浆应捣固密实,钢筋网应与锚杆连接牢固钢筋网应与锚杆连接牢固。4 4)铺设钢筋网前)铺设钢筋网前宜在岩面喷射一层混凝土宜在岩面喷射一层混凝土,钢筋网与岩面的间隙宜为,钢筋网与岩面的间隙宜为30mm30mm,然后再喷射混凝土至设计厚度。然后再喷射混凝土至设计厚度。5 5)喷射混凝土的厚度要均匀,)喷射混凝土的厚度要均匀,钢筋网及锚杆不得外露钢筋网及锚杆不得外露。6 6)做好泄、排水孔和伸缩缝。)做好泄、排水孔和伸缩缝。从哪些方面保证喷浆防护的质量?从哪些方面保证喷浆防护的质量?3.3.勾缝与灌缝勾缝与灌缝勾缝:勾缝:适用于较硬、不易风化、适用于较硬、不易风化、节理
18、缝多而细节理缝多而细的岩的岩石路堑边坡。石路堑边坡。灌缝:灌缝:适用于较坚硬、适用于较坚硬、裂缝较大、较深裂缝较大、较深的岩石路堑的岩石路堑边坡。边坡。目的:目的:防水。防水。施工工艺:施工工艺:先用水冲洗,并清除裂缝内的泥土、杂先用水冲洗,并清除裂缝内的泥土、杂草,然后把砂浆嵌入缝中草,然后把砂浆嵌入缝中(灌缝时要求振捣密实)。灌缝时要求振捣密实)。适用:适用:适用于适用于易遭受雨、雪、水流冲刷的易遭受雨、雪、水流冲刷的土质边坡土质边坡,风化较,风化较重的重的软质岩石坡软质岩石坡。干砌片石护坡厚度不宜小于。干砌片石护坡厚度不宜小于250mm250mm。干砌分为干砌分为单层单层、双层双层、网格
19、内网格内铺砌干砌片石铺砌干砌片石三种形式。三种形式。干砌片石干砌片石下设下设0.1-0.15m0.1-0.15m厚的厚的砂砾垫层。砂砾垫层。4.4.砌石防护砌石防护(1)干砌护坡)干砌护坡干砌片石防护干砌片石防护施工方法:施工方法:先先铺砂垫层铺砂垫层,然后然后平整地铺砌片石平整地铺砌片石,片石,片石应应逐块嵌紧且错缝逐块嵌紧且错缝,护面厚,护面厚度一般不小于度一般不小于25cm25cm,为提,为提高路基的整体强度,防止水高路基的整体强度,防止水分进入,分进入,干砌要勾缝,护面干砌要勾缝,护面顶部要封闭顶部要封闭。干砌片石护坡干砌片石护坡砂垫层作用:整平作用,同时以防砂垫层作用:整平作用,同时
20、以防止水流将铺石下面的细颗粒土冲走,止水流将铺石下面的细颗粒土冲走,同时铺垫层后也增加防护的弹性同时铺垫层后也增加防护的弹性 ,缓冲的作用。缓冲的作用。浆砌片石护坡浆砌片石护坡浆砌块石护坡浆砌块石护坡片石应片石应分层砌筑分层砌筑,每一工作层的,每一工作层的水平缝大致找平水平缝大致找平,竖缝应相互错开竖缝应相互错开,不得贯通,砌缝宽度一般不应大于不得贯通,砌缝宽度一般不应大于40mm40mm,块石应平砌,每层石料,块石应平砌,每层石料高度应大致一致。高度应大致一致。适用性及作用:适用性及作用:干砌片石效果不好,或水流速度较大时。干砌片石效果不好,或水流速度较大时。(2)浆砌护坡)浆砌护坡片石和块
21、石的区别:片石是片石和块石的区别:片石是符合工程要求符合工程要求的岩石,经开采选择所得的的岩石,经开采选择所得的形状不规则的形状不规则的、边长一般不小于边长一般不小于15厘米的石块;块石是符厘米的石块;块石是符合工程要求的岩石,经开采并加工合工程要求的岩石,经开采并加工而成的而成的形状大致方正形状大致方正的石块。的石块。浆砌片浆砌片(卵卵)石护坡的厚度石护坡的厚度不宜小于不宜小于250250mmmm,砂浆强砂浆强度不应低于度不应低于M5M5,护坡应设护坡应设置置沉降沉降缝缝(每隔(每隔10-15m10-15m设一道,缝宽设一道,缝宽2cm2cm,内填,内填沥青麻絮)沥青麻絮)和和泄水孔泄水孔(
22、矩(矩形和圆形)形和圆形)。施工方法:施工方法:坡面清理坡面清理挂挂线放样线放样选择选择石料石料砂浆饱砂浆饱满(和易性满(和易性)坡面平整度控坡面平整度控制。制。首先在片石下面设置首先在片石下面设置0.10.5m厚的碎石或砂砾垫厚的碎石或砂砾垫层,起到整平、反滤的作用。层,起到整平、反滤的作用。然后由下而上平整铺砌片石,然后由下而上平整铺砌片石,错缝嵌紧,表面平整,周边错缝嵌紧,表面平整,周边用砂浆密封,以防渗水。用砂浆密封,以防渗水。浆砌块石护坡浆砌块石护坡5.5.护面墙护面墙为了覆盖为了覆盖各种软质岩层各种软质岩层和较破碎岩石和较破碎岩石的挖方边的挖方边坡,坡,防止雨水渗入防止雨水渗入而修
23、而修建的墙建的墙护面墙。护面墙。护面墙护面墙浆砌片石的坡面覆盖层浆砌片石的坡面覆盖层。适用性及作用适用性及作用:用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡,用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡,只承受自重,不承受墙背土侧压力。只承受自重,不承受墙背土侧压力。a)a)立面图立面图b)b)剖面图剖面图c)c)二级护面墙二级护面墙护面墙每隔10-15米设置2cm宽伸缩缝一道,其内填上沥青麻絮。每隔2-3米交错设置6cm6cm或10cm10cm泄水孔。在泄水孔后面,用碎石和砂砾做反滤层。单级护面墙的高度不宜超过10米。护面墙较高时,应护面墙较高时,应分级修筑分级修筑,每级高度每级高度610m610m,并
24、设,并设不小于不小于1 1米宽的平台米宽的平台。墙背每墙背每36m36m高设一高设一道耳墙,耳墙宽度道耳墙,耳墙宽度0.5-1.0m0.5-1.0m。防护前防护前防护后防护后护面墙现场防护护面墙现场防护:施工注意施工注意:同浆砌片石(沉降伸同浆砌片石(沉降伸缩缝、泄水孔、墙后缩缝、泄水孔、墙后反滤层、砂浆拌和质反滤层、砂浆拌和质量、片石强度等)量、片石强度等)墙面及两断面砌筑平顺,墙墙面及两断面砌筑平顺,墙背与坡面密贴结合,墙顶与背与坡面密贴结合,墙顶与边坡间缝隙应封严。边坡间缝隙应封严。防护方式防护方式1.抛石防护抛石防护2.砌石护坡砌石护坡3.间接防护间接防护任务任务2 2 路基冲刷防护工
25、程的施工路基冲刷防护工程的施工冲刷加固与防护主要针对沿河滨海路堤、河滩路堤、桥头引道冲刷加固与防护主要针对沿河滨海路堤、河滩路堤、桥头引道等。等。其中前两者属于其中前两者属于直接防护直接防护,3间接防护主要是改变水流方向间接防护主要是改变水流方向(导流结构物导流结构物)。)。适用范围:适用范围:抛石防护的应用广泛,对于抛石防护的应用广泛,对于经常浸水(水流速经常浸水(水流速度度3.05.0m/s3.05.0m/s)的深水地段的路基边坡)的深水地段的路基边坡防护及洪水季节防护抢险中防护及洪水季节防护抢险中的使用更加普遍。在缺少大块石料地区,也可以把的使用更加普遍。在缺少大块石料地区,也可以把混凝
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