路基边坡支挡和坡面防护技术设计理论.docx

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1、路基边坡支挡设计理论与坡面防护技术摘要为保证路基、路堑边坡B稳定性，就影响边坡稳定性的原因，从地质条件、气候环境条件及边坡高度等方面进行了分析，提出了不同样的防护措施。关键词：路基边坡支挡坡面防护目录序言：错误!未定义书签。-路基边坡支挡设计理论错误!未定义书签。1路基边坡处治常用技术分析错误!未定义书签。2支挡构造的发展和展望错误!未定义书签。3新型支挡构造设计计算理论的不停创新错误!未定义书签。4影响支挡构造长期稳定性的原因错误!未定义书签。5常用支挡构造类型简介错误!未定义书签。6支挡构造设置原则错误!未定义书签。7支挡构造设置位置的选择错误!未定义书签。8支挡构造设计规定错误!未定义书

2、签。9支挡构造设计注意事项错误!未定义书签。二坡面防护技术错误!未定义书签。1概述错误!未定义书签。2工程防护错误!未定义书签。3老式植物防护错误!未定义书签。4现代生物防护技术错误!未定义书签。结语：错误!未定义书签。序言：路基边坡就广义来说是指在路基建设场地或其周围，由于路基B建设（开挖、填筑、采集填料或废方堆积等）施工所形成的人工边坡和对正常营运的安全或稳定有影响的自然边坡。路基边坡处理不妥，首先会发生边坡地质灾害，如落石、倒塌、滑坡等，影响公路安全营运；另首先，由于植被及表土破坏或大量松散弃土，易引起水土流失、农田受淹、河流阻塞、水质污染等恶化环境事件发生。一路基边坡支挡设计理论1路基

3、边坡处治常用技术分析目前，路基边坡加固的类型一般分为辅助工程措施和主体工程措施。前者重要有边坡排水系统，一般是外截内排，坡面封闭，恢复植被，变化地形等辅助手段；后者重要是设置支挡构造，维持和恢复其自然力学平衡，常用0有重力式挡土墙、抗滑桩、锚杆挡土墙、土钉墙、锚喷网、板桩式挡土墙、预应力锚索、加筋挡墙等，在实际应用中，往往采用多种加固措施的组合。常见的有预应力锚索与抗滑桩的组合，简称锚拉抗滑桩；预应力锚索与绿化结合，简称格构地梁锚索等。1）放缓边坡。放缓边坡是边坡处治0常用措施之一，一般为首选措施。它0长处是施工简便、经济、安全可靠。边坡失稳破坏一般是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过削坡，削掉

4、一部分边坡不稳定岩土体，使边坡坡度放缓，稳定性提高。2）支挡。支挡（挡墙、抗滑桩等）是边坡处治的基本措施。对于不稳定的边坡岩土体，使用支挡构造（挡墙、抗滑桩等）对其进行支挡，是一种较为可靠时处治手段。它0长处是可从主线上处理边坡0稳定性问题，抵达根治0目的。3）加固重要包括：注浆加固，锚杆加固，土钉加固，预应力锚索加固等几种方式。4）防护。边坡防护包括植物防护和工程防护，其中工程防护重要有砌体封闭防护、喷射素混凝土防护和挂网锚喷防护。5）排水，截水沟。为防止边坡以外的水流进入坡体对坡面进行冲刷，影响边坡稳定性，一般在边坡外缘设置截水沟，以拦截坡外水流。2支挡构造的发展和展望支挡构造包括挡土墙、

5、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固构造，是用来支撑、加固填土或山坡土体，防止其坍滑以保持稳定的一种建筑物。在铁路、公路路基工程中，支挡构造被广泛应用于稳定路堤、路堑、隧道洞口以及桥梁两端0路基边坡等，重要用于承受土体侧向土压力。在水利、矿场、房屋建筑等工程中，支挡构造重要用于加固山坡、基坑边坡和河流岸壁。当以上工程或其他岩土工程碰到滑坡、倒塌、岩堆体、落石、泥石流等不良地质灾害时，支挡构造重要用于加固或拦挡不良地质体。支挡构造是岩土工程中的一种重要构成部分，伴随我国国民经济水平0提高与基本建设0不停发展，以及支挡构造技术水平0提高和减少环境破坏、节省用地观念0加强等，支挡构造在岩土工程中0使用越来

6、越广泛，尤其是在铁路、公路路基及建筑基础工程中所占0比重也越来越大。3新型支挡构造设计计算理论的不停创新老式的重力式污工挡土墙的设计一般采用库仑土压力理论，当墙体向外倾斜变形使墙后土体抵达积极土压力状态时，假定土中0积极土压滑动面为平面，按滑动土楔的J极限平衡条件求算积极土压力（假如墙背坡俯斜较大，则按第二破裂面土压力公式计算）。当墙体向内倾斜变形使墙后土体抵达被动土压力状态时，则按假定0平面或复合土压滑动面来计算被动土压力。新型支挡构造0不停出现，带动了对支挡构造设计理论B试验研究，加筋土挡土墙、锚定板挡土墙、钉墙等复合型挡土墙都根据多种构造的特点进行了室内模型试验和现场测试，对其墙背松弛区

7、（或破裂面）和土压力提出了新0计算公式。而抗滑桩、土钉墙、预应力锚索等构造的大量推广应用，使得支构造与被支挡体之间已不能简朴用极限平衡条件来解释，支挡构造与被支挡岩土体互相共同作用0机理开始得到比较深入B研究。例如，滑坡体和抗滑桩互相作用的位移机理，边坡开挖松弛区日勺弹性理论分析及数值分析、坡体与加固支挡构造互相作用机理等的研究，对深入合理确定作用于支挡构造上0荷载以及合理进行新型支挡构造0内力分析具有非常积极0意义4影响支挡构造长期稳定性的原因对于高陡边坡施加支挡构造处理后，由于自然营力、人为扰动以及坡体材料自身的特殊力学属性等原因，会使坡体逐渐出现体内剪应力增大而软弱构造面等处抗剪强度减少

8、的现象。于是坡体变形增长，对支挡构造的挤压作用增强，而要使坡体仍保持比较稳定0力学状态，支挡构造的抗力就必然会增长，从而导致其内力增大，向着构造破坏日勺方向发展，例如体现为锚索松弛很大，桩被推断等状况。进而使坡体的稳定性下降，于是发生灾害性B滑坡破坏。影响支挡构造长期稳定性，按影响坡体应力增长、强度减少的重要原因分析如下。4.1 影响坡体内剪应力增长的原因地震、爆坡、机械振动干扰、滑体饱水及其动静水压力都会使坡体内的剪应力增大，因而增长坡体变形量，致使作用于支挡构造上荷载增大，导致支挡加固后的坡体向不稳定方向发展，甚至抵达一定程度后导致坡体滑动失稳。4.2 导致滑带岩土体强度减少B原因（1）水

9、原因。岩土体被水浸蚀后.力学性质变差，强度指标减少。强度的减少一般体现为粘聚力急剧下降。而内摩擦角却减少较少。对这种软化作用反应最敏捷的地方就是坡体中的软弱构造面处，于是导致坡体抗滑能力下降.对支挡构造就施加更火0荷载，使得坡体0稳定性减弱。（2）强度随时间B变化。对于岩土材料而言，其抗剪强度随时间而逐渐减少并趋于一稳定值.在强度逐渐衰减的过程中，坡体中潜在滑面的抗滑能力就逐渐下降，同样对支挡构造施加了更大0荷载，不利于坡体稳定。此外，由于坡体中软弱构造面处0岩土体一般都体现为应变软化B性质，即当剪切变形抵达一定值后来，岩土体的抗剪强度便伴随变形的发展而逐渐减小，以致最终抵达残存强度之值，因此

10、当加固支挡后的坡体的软弱构造面处的变形积累到一定程度后，其抗剪强度就会伴随变形而逐渐减少，抗剪能力减弱，从而增长了作用于支挡构造上的荷载（坡体压力）。（3）锚索松弛。任何钢材都具有应力松弛特性，长期荷载作用下，受荷大小及环境温度B影响，由于钢绞线B徐变特性等原因，使得预应力锚索会出现应力松弛问题，松弛量一般随荷载增长而增大，随温度升高而升高。锚索的松弛会直接影响锚固效果。从而影响边坡的长期稳定。（4）锚索的预应力损失。预应力锚索构造在锚索张拉完毕后，便进入了长期工作状态。伴随时间的推移，受钢绞线的松弛、岩体蠕变、浆体徐变的影响，锚索中0张拉抗力会逐渐减小，从而影响预应力锚索锚固支挡构造长期稳定

11、性。5常用支挡构造类型简介5.1重力式挡土墙1）依托墙身自重承受土侧压力；2）-一般用浆砌片石砌筑,在缺乏石料地区或墙身较高时也用混凝土灌注；3）形式简朴,取材轻易,施工简便；4）合用于一般地区,浸水地区,地震地区等地区0边坡支挡工程,当地基承载力较低时或地质条件较复杂时应合适控制墙高。5.2衡重式挡土墙1）运用衡重台上0填土重量及墙体自重共同抵御土压力以增长墙身0稳定性;2）由于墙胸坡陡,下墙背仰斜,在陡坡地区可减少墙高,减少基坑开挖面积；4）重要用于地面横坡较陡的路肩墙和路堤墙,也可用于拦挡落石的路堑墙。5. 3卸荷板式挡土墙1）在衡重式挡墙B墙背设置一定长度0水平卸荷板,卸荷板上0填料作

12、为墙体重量而卸荷板又减小了衡重式挡墙下墙附压力，增长全墙0抗倾覆稳定性；2）地基强度较大地段，墙高不不大于6m时，卸荷板式挡土墙与衡重式挡墙比较显示出优越性，铁路系统目前在铁路路基支挡构造设计规范中规定本构造使用范围为墙高不不大于6m,不不不大于12m的路肩墙。6. 4托盘式挡土墙1）在挡墙顶部设置钢筋混凝0托盘及道磴槽，承受线路上部建筑和列车0重量；2）在山区地面陡峻地带或受既有线建筑物影响横向空间受限制时，设置托盘式挡土墙可减少墙高，缩短横向距离；3）规定挡墙的地基承载力较高。5. 5悬臂式挡土墙1）采用钢筋混凝土材料，由立臂，墙趾板，墙踵板三部构成,墙的断面尺寸较小；2）墙高时立臂下部0

13、弯矩较大；3）宜在石料缺乏，地基承载力较低的填方地段使用;4）墙高不合适不不大于6m,当墙高不不大于4m,宜在墙面板前加肋。5. 6扶壁式挡土墙1）当悬臂式挡墙的立臂较高时沿墙长方向每隔一定距离加一道扶壁把墙面板和墙踵板连接起来，以减小立臂下部的弯矩；2）扶壁式挡墙宜在石料缺乏，地基承载力较低的地段使用，墙高不合适不不大于IOm,装配式的扶壁式挡土墙不合适在不良地质地段或设计地震动峰值加速度为0.2g（原八度）及以上地区采用。5. 7锚杆挡土墙1）锚杆挡土墙是由钢筋混凝土肋柱，墙面板和锚杆构成,靠锚杆拉力来维持稳定,肋柱，挡板可预制,有时,根据地质和工程的详细状况,也采用无肋柱式锚杆挡土墙；2

14、）锚杆挡土墙合用于一般地区岩质或土质边坡加固工程（铁路支挡规范规定目前仅使用于岩质路堑边坡），可采用单级或多级,在多级墙0上下级之间应设平台,每级墙高不合适不不大于8m,总高度宜控制在18m以内。5.8锚定板挡土墙1）锚定板挡土墙是由钢筋混凝土墙面板和锚杆及锚定板共同构成,靠固定在稳定区的锚定板提供的抗拔力来维持墙体的稳定,有时,根据地质和工程的详细状况,也采用无肋柱式锚定板挡土墙；2）锚定板挡土墙合用于一般地区墙高不不不大于IOm的路肩墙或路堤墙,设计时可采用单级或双级,在双级墙B上下级之间应设平台,单级墙高不合适不不大于6m,双级墙总高度宜控制在Iom以内。5.9加筋土挡土墙1）加筋土挡土

15、墙是由墙面系，拉筋和填土共同构成的挡土构造，由拉筋和填土间的摩阻力维持墙体的稳定，墙面板宜采用钢筋混凝土板,拉筋宜采用钢筋混凝土板条，钢带，复合拉筋带或土工格栅，目前也有采用土工合成材料作拉筋的包裹式（无面板）加筋土挡墙；2）加筋土挡土墙合用于石料缺乏地区，由于其为柔性构造,对地基承载力0规定不高,能适应地基轻微0变形,一般对墙高没有限制,但铁路工程中加筋土挡墙仅限于使用在一般地区0路肩墙,在铁路一级干线上加筋土挡墙B高度不合适不不大于IOm高度不不大于IOnl或用在其他地区时按特殊设计考虑。5.10土钉墙1） 土钉墙一般由土钉及墙面系（钢筋网和喷射混凝土构成的面层）构成，靠土钉拉力维持边坡0稳定；2）土钉墙可用于一般地区及破碎软弱岩质边坡加固工程,在地下水较发育或边坡土质破碎时不合适采用，单级土钉墙墙高宜控制在12m以内，多级土钉墙上下墙之间应设置平台,每级墙高不合适不不大于IOm,总高度宜控制在20m以内。1.11 抗滑桩1）抗滑桩是一种由其锚固段侧向地基抗力来抵御悬臂段的土压力或滑坡下滑力的横向受力桩（当用在非滑坡工程时常称其为锚固桩），在土质和破碎软弱岩质地层中常设置锁口和护壁；2）抗滑桩常用于稳定滑坡、加固其他特殊边坡（例如作为软弱破碎岩质路堑边坡的预加固桩）桩间距一般为6T0