路基課件

1、張5章第一節(jié)章第一節(jié)概述概述?1、防護與加固的原因及意義、防護與加固的原因及意義?路基防護與加固的原因路基防護與加固的原因?1）坡面沖刷及風(fēng)化）坡面沖刷及風(fēng)化?2）河岸沖刷）河岸沖刷?3）土質(zhì)浸水濕軟）土質(zhì)浸水濕軟?4）地基濕軟沉陷）地基濕軟沉陷?路基防護與加固的意義路基防護與加固的意義?1）確保路基路面的穩(wěn)定）確保路基路面的穩(wěn)定?2）確保路基路面的強度）確保路基路面的強度?3）確保）確保路基路面的使耐久性路基路面的使耐久性2、路基防護

2、與加固的類型、路基防護與加固的類型按防護與加固的目的與作用分類：按防護與加固的目的與作用分類：1）、坡面防護－－保護路基邊坡表面，以防受到自然因素的破壞（雨水沖刷、、坡面防護－－保護路基邊坡表面，以防受到自然因素的破壞（雨水沖刷、干濕及冷熱循環(huán)作用，以及表面風(fēng)化等）干濕及冷熱循環(huán)作用，以及表面風(fēng)化等）2）、沖刷防護（堤岸防護與加固）－－主要使沿河路不致受到水流的沖刷、淘、沖刷防護（堤岸防護與加固）－－主要使沿河路不致受到水流的沖刷、淘空

3、和浸軟。空和浸軟。3)、支擋建筑－－指各類擋土墻，主要用以防止路基變形或支擋路基本體以保、支擋建筑－－指各類擋土墻，主要用以防止路基變形或支擋路基本體以保證其穩(wěn)定性。證其穩(wěn)定性。4)、地基加固－－指提高濕軟地基的承載能力的措施。、地基加固－－指提高濕軟地基的承載能力的措施。3、防護與加固的區(qū)別、防護與加固的區(qū)別防護工程－－防止沖刷和風(fēng)化，主要起隔離作用的措施。防護工程－－防止沖刷和風(fēng)化，主要起隔離作用的措施。?加固工程－－防止路基坍滑，

4、主要起支撐作用的支擋結(jié)構(gòu)物。加固工程－－防止路基坍滑，主要起支撐作用的支擋結(jié)構(gòu)物。?區(qū)別：區(qū)別：?防護工程主要用于路基本身穩(wěn)定，即防護工程本身沒有或很少有承受外防護工程主要用于路基本身穩(wěn)定，即防護工程本身沒有或很少有承受外力作用的能力。力作用的能力。?加固工程主要用于路基本身不穩(wěn)定，即本身具有承受外力作用的能力。加固工程主要用于路基本身不穩(wěn)定，即本身具有承受外力作用的能力。路基防護分類圖路基防護分類圖第二節(jié)第二節(jié)坡面防護坡面防護?1、植

5、物防護、植物防護?1）種草）種草?適宜坡高不大、邊坡不陡于適宜坡高不大、邊坡不陡于1:1.0的土質(zhì)易種植邊坡，其表面水徑流速度的土質(zhì)易種植邊坡，其表面水徑流速度應(yīng)低于應(yīng)低于0.6ms。?邊坡坡度在邊坡坡度在1:1.0~1:2.0時也可種時也可種草，但應(yīng)采取固定草種布或網(wǎng)格固定撒種草，但應(yīng)采取固定草種布或網(wǎng)格固定撒種等方法。等方法。?2）鋪草皮）鋪草皮表面水徑流速度在表面水徑流速度在0.6ms~1.8ms之間時不宜種草，而應(yīng)根據(jù)情況按平鋪

6、、水之間時不宜種草，而應(yīng)根據(jù)情況按平鋪、水平疊置、垂直坡面疊置、斜疊置等不同方法鋪草皮，必要時可先漿砌防護，在平疊置、垂直坡面疊置、斜疊置等不同方法鋪草皮，必要時可先漿砌防護，在漿砌內(nèi)部鋪草皮，以減小水流沖刷。漿砌內(nèi)部鋪草皮，以減小水流沖刷。?3）客土噴播）客土噴播?客土噴播是將含有植物生長所需營養(yǎng)的基質(zhì)材料混合膠結(jié)材料噴附在巖基坡客土噴播是將含有植物生長所需營養(yǎng)的基質(zhì)材料混合膠結(jié)材料噴附在巖基坡面上，在巖基坡面上創(chuàng)造出宜于植物生長的硬

7、度的、牢固且透氣、與自然表土面上，在巖基坡面上創(chuàng)造出宜于植物生長的硬度的、牢固且透氣、與自然表土相近的土板塊，種植出可粗放管理的植物群落，最大程度地恢復(fù)自然生態(tài)。相近的土板塊，種植出可粗放管理的植物群落，最大程度地恢復(fù)自然生態(tài)。?4）植樹）植樹?主要用于堤岸邊的河灘、沙漠及雪害地區(qū)的防護林等情況，主要起到：主要用于堤岸邊的河灘、沙漠及雪害地區(qū)的防護林等情況，主要起到：?①降低河灘水流速度及改變水流方向；降低河灘水流速度及改變水流方向；?

8、②防風(fēng)固沙；防風(fēng)固沙；?③防雪防雪等作用。等作用。?低等級公路也可在路兩側(cè)進行植樹，以起到固土、降塵、綠化、誘導(dǎo)視低等級公路也可在路兩側(cè)進行植樹，以起到固土、降塵、綠化、誘導(dǎo)視線等作用。線等作用。?2、工程防護、工程防護?1）砂漿抹面防護）砂漿抹面防護主要用于石質(zhì)挖方坡面，以防止巖石表面風(fēng)化。但要求巖表完整未剝落、主要用于石質(zhì)挖方坡面，以防止巖石表面風(fēng)化。但要求巖表完整未剝落、表面較平整，一般抹面的厚度在表面較平整，一般抹面的厚度在2~

9、10cm。?2）噴漿防護）噴漿防護用于易風(fēng)化且坡面不平整的巖石挖方邊坡，一般厚度在用于易風(fēng)化且坡面不平整的巖石挖方邊坡，一般厚度在5~10cm。噴漿坡。噴漿坡面應(yīng)設(shè)置排水孔。面應(yīng)設(shè)置排水孔。?3）勾縫、灌漿、嵌補）勾縫、灌漿、嵌補防止水分滲入縫隙。防止水分滲入縫隙。?4）干砌片石護面）干砌片石護面有單層與雙層之分，須做砂墊層，厚度一般不小于有單層與雙層之分，須做砂墊層，厚度一般不小于20cm，主要用于坡面，主要用于坡面或排水溝渠?；蚺潘?/p>

10、溝渠。?4）漿砌片石護面（墻））漿砌片石護面（墻）?封閉軟質(zhì)巖層、高填方路堤表面及較破碎的挖方邊坡，一般立交內(nèi)凹的夾角封閉軟質(zhì)巖層、高填方路堤表面及較破碎的挖方邊坡，一般立交內(nèi)凹的夾角部分及較破碎的挖方邊坡須全漿砌防護，其它可采用菱形、拱形、方格形等防部分及較破碎的挖方邊坡須全漿砌防護，其它可采用菱形、拱形、方格形等防護方式，其間土體可種草或鋪草皮。護方式，其間土體可種草或鋪草皮。4）漿砌片石護面（墻））漿砌片石護面（墻）第三節(jié)第三節(jié)沖

11、刷防護沖刷防護?沖刷防護包括直接防護和間接防護。沖刷防護包括直接防護和間接防護。?直接防護－－加固堤岸邊坡。直接防護－－加固堤岸邊坡。?間接防護－－改變水流性質(zhì)。間接防護－－改變水流性質(zhì)。?沖刷防護的前提是搞好事前的水文地質(zhì)勘察，亦包括風(fēng)浪作用及附近河沖刷防護的前提是搞好事前的水文地質(zhì)勘察，亦包括風(fēng)浪作用及附近河段兩岸現(xiàn)狀的有關(guān)資料收集。段兩岸現(xiàn)狀的有關(guān)資料收集。1、直接防護、直接防護?直接防護－－指對河岸或路基邊坡所采取的直接加固措施

12、。直接防護－－指對河岸或路基邊坡所采取的直接加固措施。?目的：抵抗水流的沖刷和淘刷作用。目的：抵抗水流的沖刷和淘刷作用。?特點：盡可能不干擾或很少干擾原來的水流性質(zhì)，對防護地段的上下游特點：盡可能不干擾或很少干擾原來的水流性質(zhì)，對防護地段的上下游及河對岸影響輕微，要求防護措施的本身應(yīng)有足夠強度和穩(wěn)定性。是被動式防及河對岸影響輕微，要求防護措施的本身應(yīng)有足夠強度和穩(wěn)定性。是被動式防護。護。?適用條件：水流速度較緩，流向與堤岸接近平行或在寬

13、闊的河灘、凸岸、適用條件：水流速度較緩，流向與堤岸接近平行或在寬闊的河灘、凸岸、臺地邊緣等水流破壞作用較弱地段優(yōu)先選用。臺地邊緣等水流破壞作用較弱地段優(yōu)先選用。?直接防護包括：植物防護、石砌防護或拋石與石籠防護，以及必要時設(shè)直接防護包括：植物防護、石砌防護或拋石與石籠防護，以及必要時設(shè)置的支擋（駁岸等）置的支擋（駁岸等）。?植物防護、石砌防護（同前，但要求高）植物防護、石砌防護（同前，但要求高）?拋石：適用于水流方向較平順，無嚴重局部沖

14、刷而被水浸的路堤邊坡和拋石：適用于水流方向較平順，無嚴重局部沖刷而被水浸的路堤邊坡和河岸；河岸；?石籠：適用于受洪水急流沖刷和風(fēng)浪侵襲的地段；石籠：適用于受洪水急流沖刷和風(fēng)浪侵襲的地段；?浸水擋土墻：在峽谷急流地段，為防止路基擠占河床。浸水擋土墻：在峽谷急流地段，為防止路基擠占河床。2、間接防護、間接防護?間接防護－－采用導(dǎo)流或阻流的方法，改變水流性質(zhì)或者迫使主流流向間接防護－－采用導(dǎo)流或阻流的方法，改變水流性質(zhì)或者迫使主流流向偏離被防

15、護的路段；可減小流速，緩和水流對被防護路段的作用；改變河槽沖偏離被防護的路段；可減小流速，緩和水流對被防護路段的作用；改變河槽沖刷和淤積部位；以及必要時改變河道等措施均屬于間接防護。刷和淤積部位；以及必要時改變河道等措施均屬于間接防護。?特點：間接防護建筑物均侵占一部分河床斷面，因而不同程度上壓縮和特點：間接防護建筑物均侵占一部分河床斷面，因而不同程度上壓縮和紊亂原來的水流，使得沖刷部位受到特別強烈的沖刷和淘刷作用，因此這部分紊亂原來的

16、水流，使得沖刷部位受到特別強烈的沖刷和淘刷作用，因此這部分應(yīng)有比較堅固的加固應(yīng)有比較堅固的加固措施。主動防護或轉(zhuǎn)移沖刷目標。措施。主動防護或轉(zhuǎn)移沖刷目標。設(shè)施：丁壩、順壩或格壩改河。設(shè)施：丁壩、順壩或格壩改河。丁壩（挑水壩）：壩根與河岸相連接，壩頭伸向河槽，與水流成一角度。作丁壩（挑水壩）：壩根與河岸相連接，壩頭伸向河槽，與水流成一角度。作用：將水流挑離河岸或路基，改善流態(tài)用：將水流挑離河岸或路基，改善流態(tài)順壩（導(dǎo)流壩）：壩根與河岸相連

17、接，壩身與導(dǎo)流線基本重合。作用：導(dǎo)順壩（導(dǎo)流壩）：壩根與河岸相連接，壩身與導(dǎo)流線基本重合。作用：導(dǎo)流、束水、調(diào)整流水曲線，改善流態(tài)。流、束水、調(diào)整流水曲線，改善流態(tài)。格壩：在平面上成網(wǎng)格狀，設(shè)于順壩與堤岸之間。格壩：在平面上成網(wǎng)格狀，設(shè)于順壩與堤岸之間。作用：防止高水位時水流溢入沖刷壩內(nèi)岸坡或坡腳，并促進格間的淤積。作用：防止高水位時水流溢入沖刷壩內(nèi)岸坡或坡腳，并促進格間的淤積。重來抵抗動靜荷載，達到穩(wěn)定的作用重來抵抗動靜荷載，達到穩(wěn)定

18、的作用是新型柔性結(jié)構(gòu)重力式擋土墻是新型柔性結(jié)構(gòu)重力式擋土墻。用于園林景觀、高速公路、立交橋和護坡、小區(qū)水岸等，比傳統(tǒng)的混凝土用于園林景觀、高速公路、立交橋和護坡、小區(qū)水岸等，比傳統(tǒng)的混凝土和漿砌塊石容易施工，并且美觀、耐久。和漿砌塊石容易施工，并且美觀、耐久。4、擋土墻的作用、擋土墻的作用路肩墻：護肩及改善綜合坡度；路肩墻：護肩及改善綜合坡度；路堤墻：收縮坡腳，防止邊坡或基底（對于陡坡）路堤滑動，沿河路堤可防水路堤墻：收縮坡腳，防止邊坡

19、或基底（對于陡坡）路堤滑動，沿河路堤可防水流沖刷等；流沖刷等；路塹墻：減少開挖，降低邊坡高度；路塹墻：減少開挖，降低邊坡高度；山坡墻：支擋坡上覆蓋層，可兼起攔石作用；山坡墻：支擋坡上覆蓋層，可兼起攔石作用；隧道及明洞口擋墻：縮短隧道或明洞口長度；隧道及明洞口擋墻：縮短隧道或明洞口長度；橋梁兩端擋墻：護臺及連接路堤，作為翼墻或橋臺橋梁兩端擋墻：護臺及連接路堤，作為翼墻或橋臺5、各式擋土墻的使用條件、各式擋土墻的使用條件6、擋土墻的破壞、擋

20、土墻的破壞第二節(jié)第二節(jié)擋土墻的構(gòu)造與布置擋土墻的構(gòu)造與布置1、擋土墻的構(gòu)造、擋土墻的構(gòu)造①墻面（墻胸）墻面（墻胸）②墻背（俯斜、仰斜、垂直）有直線形墻背和折線形墻背之分墻背（俯斜、仰斜、垂直）有直線形墻背和折線形墻背之分③墻頂及護欄墻頂及護欄④墻底（墻趾、墻踵）墻底（墻趾、墻踵）⑤基礎(chǔ)設(shè)計的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)形式的選擇和基礎(chǔ)埋置深度的確定?；A(chǔ)設(shè)計的主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)形式的選擇和基礎(chǔ)埋置深度的確定。a)基礎(chǔ)形式：一般基礎(chǔ)，臺階基礎(chǔ)，擴大基礎(chǔ)

21、，鋼筋混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)形式：一般基礎(chǔ)，臺階基礎(chǔ)，擴大基礎(chǔ)，鋼筋混凝土基礎(chǔ)，地基換填基地基換填基礎(chǔ)，拱式基礎(chǔ)等。礎(chǔ)，拱式基礎(chǔ)等。b）基礎(chǔ)埋置深度要求：）基礎(chǔ)埋置深度要求：（a）保證基底土層的承載力（容許）對于基底可能出現(xiàn)的最大應(yīng)力；）保證基底土層的承載力（容許）對于基底可能出現(xiàn)的最大應(yīng)力；（b）應(yīng)保證基礎(chǔ)不受沖刷；）應(yīng)保證基礎(chǔ)不受沖刷；（c）應(yīng)防止基礎(chǔ)因地基凍融而破壞。）應(yīng)防止基礎(chǔ)因地基凍融而破壞。⑥排水設(shè)施排水設(shè)施目的：目的：a.防止地

22、面水下滲；防止地面水下滲；b.疏干墻后土體中的積水。疏干墻后土體中的積水。地面排水：地面排水：防止地面水滲入的措施有墻后地面設(shè)置排水溝、夯實地表松土、必要時可采取防止地面水滲入的措施有墻后地面設(shè)置排水溝、夯實地表松土、必要時可采取封閉處理等。封閉處理等。防止地表水滲入地基的主要措施有加固邊溝（路肩墻）或在適當(dāng)位置設(shè)置排水防止地表水滲入地基的主要措施有加固邊溝（路肩墻）或在適當(dāng)位置設(shè)置排水溝。溝。墻身排水：墻身排水：設(shè)置泄水孔設(shè)置泄水孔設(shè)

23、置反濾層設(shè)置反濾層⑦沉降縫和伸縮縫沉降縫和伸縮縫為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應(yīng)根據(jù)地基地質(zhì)條件及墻高墻身為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應(yīng)根據(jù)地基地質(zhì)條件及墻高墻身斷面的變化情況，設(shè)置沉降縫；為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用斷面的變化情況，設(shè)置沉降縫；為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產(chǎn)生的裂縫，須設(shè)置伸縮縫。而產(chǎn)生的裂縫，須設(shè)置伸縮縫。2、擋土墻布置、擋土墻布置①橫向布置橫向布置主要是在路基橫斷面圖上選

24、定擋土墻的位置，確定是路塹墻、路肩墻、路堤主要是在路基橫斷面圖上選定擋土墻的位置，確定是路塹墻、路肩墻、路堤墻還是浸水擋墻？并確定斷面形式及初步尺寸。墻還是浸水擋墻？并確定斷面形式及初步尺寸。②縱向布置縱向布置在墻趾縱斷面圖上進行墻的縱向布置，布置后繪成擋土墻正面圖。包括：在墻趾縱斷面圖上進行墻的縱向布置，布置后繪成擋土墻正面圖。包括：1）分段，設(shè)伸縮縫與沉降縫；）分段，設(shè)伸縮縫與沉降縫；2）考慮始、末位置在路基及其它結(jié)構(gòu)處的銜接；）考

25、慮始、末位置在路基及其它結(jié)構(gòu)處的銜接；3）基礎(chǔ)的縱向布置；）基礎(chǔ)的縱向布置；4）泄水孔布置。）泄水孔布置。③平面布置平面布置對于個別復(fù)雜的擋土墻，例如高的、長的沿河擋墻和曲面擋墻；繞避建筑物對于個別復(fù)雜的擋土墻，例如高的、長的沿河擋墻和曲面擋墻；繞避建筑物擋墻，除了橫、縱向布置外，還應(yīng)作平面布置，并繪制平面布置圖。擋墻，除了橫、縱向布置外，還應(yīng)作平面布置，并繪制平面布置圖。第三節(jié)第三節(jié)擋土墻土壓力計算擋土墻土壓力計算1、作用在擋土墻上的

26、力系、作用在擋土墻上的力系（1）主要力系：）主要力系：擋土墻自重及位于墻上的恒載；擋土墻自重及位于墻上的恒載；墻后土體的主動土壓力（包括超載）墻后土體的主動土壓力（包括超載）；基底的支撐力與摩阻力；基底的支撐力與摩阻力；墻前土體的被動土壓力；墻前土體的被動土壓力；浸水墻的常水位靜水壓力及浮力。浸水墻的常水位靜水壓力及浮力。（2）附加力：）附加力：季節(jié)性或規(guī)律性作用于墻的各種力，季節(jié)性或規(guī)律性作用于墻的各種力，如波浪沖擊、洪水。如波浪沖擊

27、、洪水。（3）特殊力：）特殊力：偶然出現(xiàn)的力，如地震力、浮力、水面物撞擊力等。偶然出現(xiàn)的力，如地震力、浮力、水面物撞擊力等。2、擋土墻的移動形式、擋土墻的移動形式3、墻位移與土壓力關(guān)系、墻位移與土壓力關(guān)系Ea:墻體外移墻體外移土壓力逐漸減小土壓力逐漸減小當(dāng)土體破壞當(dāng)土體破壞達到極限平衡狀達到極限平衡狀態(tài)時所對應(yīng)的土壓力態(tài)時所對應(yīng)的土壓力(最小最小)Ep:墻體內(nèi)移墻體內(nèi)移土壓力逐漸增大土壓力逐漸增大當(dāng)土體破壞當(dāng)土體破壞達到極限平衡狀達到極

28、限平衡狀態(tài)時所對應(yīng)的土壓力態(tài)時所對應(yīng)的土壓力(最大最大)E0:墻體不移動墻體不移動土壓力即是土壓力即是土體產(chǎn)生的側(cè)壓力土體產(chǎn)生的側(cè)壓力4、不同類型土壓力需滿足的條件、不同類型土壓力需滿足的條件1）靜止土壓力：土靜止不動）靜止土壓力：土靜止不動2）主動土壓力）主動土壓力Ea：①土推墻土推墻②土體達到主動極限平衡狀態(tài)土體達到主動極限平衡狀態(tài)3）被動土壓力）被動土壓力Ep：①墻推土墻推土②土體達到被動極限平衡狀態(tài)土體達到被動極限平衡狀態(tài)5、路

29、基擋土墻的土壓力考慮、路基擋土墻的土壓力考慮1）主動土壓力與被動土壓力的區(qū)分：）主動土壓力與被動土壓力的區(qū)分：假定擋土墻處于極限移動狀態(tài)，土體有沿墻及假想破裂面移動的趨勢，則土推假定擋土墻處于極限移動狀態(tài)，土體有沿墻及假想破裂面移動的趨勢，則土推墻即為主動土壓力，墻推土即為被動土壓力。墻即為主動土壓力，墻推土即為被動土壓力。2）路基擋土墻的土壓力考慮：）路基擋土墻的土壓力考慮：路基擋土墻一般都有可能有向外的位移或傾覆，因此，在設(shè)計中按墻

30、背土體達路基擋土墻一般都有可能有向外的位移或傾覆，因此，在設(shè)計中按墻背土體達到主動極限平衡狀態(tài)考慮，即只到主動極限平衡狀態(tài)考慮，即只考慮考慮Ea，且取一定的安全系數(shù)以保證，且取一定的安全系數(shù)以保證墻背土體的穩(wěn)定。墻背土體的穩(wěn)定。墻趾前土體的被動土壓力墻趾前土體的被動土壓力Ep一般不計。一般不計。6、不同墻背傾斜形式的土壓力大小、不同墻背傾斜形式的土壓力大小墻背傾斜形式墻背傾斜形式7、庫侖土壓力理論、庫侖土壓力理論1776年法國的庫倫（年