1、20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第1页/共75页第三章第三章 路基坡脚冲刷防护路基坡脚冲刷防护20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第2页/共75页第三章：路基坡脚冲刷防护设计第三章：路基坡脚冲刷防护设计20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第3页/共75页第三章：第三章：沿河（水）路基受地形地质条件及工程设置沿河（水）路基受地形地质条件及工程设置要求限制依山傍水顺岸行进；要求限制依山傍水顺岸行进；路基侵占河床、压缩过水面积或阻挡水流，路基侵占河床、压缩过水面积或
2、阻挡水流，改变水流方向和速度，从而形成水流对河床、改变水流方向和速度，从而形成水流对河床、岸坡或建筑物基础的经常或周期性冲刷作用，岸坡或建筑物基础的经常或周期性冲刷作用，影响路基的稳定与安全。影响路基的稳定与安全。20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第4页/共75页专指河道、水库水流的冲刷防护，不包含雨水等漫专指河道、水库水流的冲刷防护，不包含雨水等漫流表水对坡面的冲刷防护！流表水对坡面的冲刷防护！冲刷防护的原理就是根据水流的动水压力、波浪和冲刷防护的原理就是根据水流的动水压力、波浪和壅水高及冲刷作用等壅水高及冲刷作用等水流特性水流特性，结合线路位置
3、及地，结合线路位置及地形地质因素，设置合理、适宜及足够坚固的形地质因素，设置合理、适宜及足够坚固的冲刷防冲刷防护工程护工程，使其，使其满足适应水流性质和抵抗水流的破坏满足适应水流性质和抵抗水流的破坏作用的要求作用的要求，防止岸坡及基础因冲刷作用而失稳，防止岸坡及基础因冲刷作用而失稳，从而确保线路路基的稳定和运营安全。从而确保线路路基的稳定和运营安全。第三章：第三章：20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第5页/共75页第三章：第三章：直接防护、间接防护和改移河道三类，选用原则：直接防护、间接防护和改移河道三类，选用原则：在宽阔的河滩、凸岸、台地边缘及流
4、速不大，流在宽阔的河滩、凸岸、台地边缘及流速不大，流向与河岸接近平行等水流冲刷作用较弱的地段或山向与河岸接近平行等水流冲刷作用较弱的地段或山区河谷狭窄，以下蚀为主的区河谷狭窄，以下蚀为主的V形河谷地段，应优先考形河谷地段，应优先考虑设置虑设置直接防护直接防护。在河床宽阔，冲刷和淤积大致平衡，水流方向易在河床宽阔，冲刷和淤积大致平衡，水流方向易于改变并且有设置导流建筑条件，可采用于改变并且有设置导流建筑条件，可采用间接防护间接防护。改移河道改移河道应根据水流特性及河道演变规律，顺应应根据水流特性及河道演变规律，顺应河势，慎重对待。河势，慎重对待。20132013年年0505月月1313日日路基防
5、护与支挡工程路基防护与支挡工程第6页/共75页直接防护工程顶面和间接防护的高水位坝坝顶高直接防护工程顶面和间接防护的高水位坝坝顶高程，应为设计水位加波浪侵袭高加壅水高加程，应为设计水位加波浪侵袭高加壅水高加0.5m；间接防护的漫水式中水位坝及低水位坝，其坝顶间接防护的漫水式中水位坝及低水位坝，其坝顶高程一般应高出相应的设计中水位及低水位高程。高程一般应高出相应的设计中水位及低水位高程。河道狭窄且风速不大时，可不计算波浪侵袭高。河道狭窄且风速不大时，可不计算波浪侵袭高。冲刷防护工程基底埋深应在冲刷深度以下不小于冲刷防护工程基底埋深应在冲刷深度以下不小于1.0m或嵌入基岩内。或嵌入基岩内。第三章：
6、第三章：20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第7页/共75页第三章：第三章：p 直接防护是对河岸或路基边坡的直接加固，直接防护是对河岸或路基边坡的直接加固，用以抵抗水流的冲刷和淘刷作用。其特点是用以抵抗水流的冲刷和淘刷作用。其特点是对对原水流的干扰很小原水流的干扰很小，但必须经受住最不利，但必须经受住最不利情况的考验。情况的考验。植物防护植物防护干砌片石防护干砌片石防护浆砌片石防护浆砌片石防护混凝土板防护混凝土板防护抛石防护抛石防护石笼防护石笼防护浸水挡土墙防护浸水挡土墙防护20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡
7、工程第8页/共75页第三章：第三章：坡 脚 培 土草 皮 砖固 定 尖 桩()台 阶 式 叠 砌图 7-4 叠 铺 草 皮 护 坡 断 面 图草 皮 砖 突 出 角 铲 平坡 脚 培 土()竖 立 式 叠 砌ab适用于流速小于1.8m/s地段的路基坡脚防护 适用于流速1.21.8m/s地段的路基坡脚防护 20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第9页/共75页设计要点设计要点 草皮尺寸为草皮尺寸为252540cm40cm，厚为，厚为101015cm15cm，并用柳枝尖桩，并用柳枝尖桩或竹、木尖桩将草皮砖钉住，桩长为或竹、木尖桩将草皮砖钉住，桩长为0.30
8、.30.5m0.5m；在坡脚部分，一般铺草皮砖在坡脚部分，一般铺草皮砖2 23 3层，伸出坡脚外的宽层，伸出坡脚外的宽度可视具体情况决定，但不小于度可视具体情况决定，但不小于1.0m1.0m；防水林最适宜的树种是杨柳类的乔木和灌木，生长快，防水林最适宜的树种是杨柳类的乔木和灌木，生长快，根系发达，枝梢茂密，能长期经受水淹而成活。根系发达，枝梢茂密，能长期经受水淹而成活。防水林的行距可用防水林的行距可用0.80.81.51.5m m，棵距可用棵距可用0.40.40.80.8m m。第三章：第三章：20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第10页/共75页第
9、三章：第三章：pmba1.5不小于(1.52.5)hpm不小于垫层()单层干砌片石墁石铺砌基础注:h 冲刷深度()双层干砌片石浆砌片石脚墙基础回填片石垫层图7-5 干砌片石护坡及基础布置断面图用于河漫滩或阶地边缘，受季节性浸水的路基边坡防护。适用于水流较平顺，不受主流冲刷且流速为23m/s的地段。20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第11页/共75页2.00.2防护标高干砌片石护坡0.15卵砾石垫层4%0.150.150.30卵砾石垫层砂砾石垫层1:1.5m1:21:1m填非渗水土图76 片石垛基础设计图1:0.753m1.0片石垛干砌片石垛一般与干
10、砌片石护坡配合使用。用于水流方向较平顺的河岸滩地边缘或不受主流冲刷且水流流速为1.83m/s的路堤边坡防护，适用于枯水期施工。20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第12页/共75页设计要点设计要点 厚度由流速或波浪大小决定。通常单层厚厚度由流速或波浪大小决定。通常单层厚0.250.250.35m0.35m，双层厚：上层双层厚：上层0.250.250.35m0.35m，下层，下层0.25m0.25m。护坡面层与边坡土之间设置护坡面层与边坡土之间设置1 12 2层的砂、砾石垫层，层的砂、砾石垫层，垫层厚垫层厚0.10.10.15m0.15m；冲刷深度在冲
11、刷深度在1.0m1.0m以内时，可用墁石基础；当冲刷深度以内时，可用墁石基础；当冲刷深度大于大于1.0m1.0m时，宜采用浆砌片石脚墙基础。时，宜采用浆砌片石脚墙基础。干砌片石垛高度干砌片石垛高度3.0m3.0m以内，顶宽以内，顶宽1.0m1.0m，外侧坡率，外侧坡率11.511.5，内侧坡率，内侧坡率10.7510.75第三章：第三章：20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第13页/共75页第三章：第三章：dPSQ图 7-7 浆 砌 片 石 护 坡 厚 度 计 算 图用于经常浸水且受用于经常浸水且受主流冲刷及波浪作主流冲刷及波浪作用强烈的路基边坡用强
12、烈的路基边坡和河流或水库岸坡和河流或水库岸坡的防护。其容许流的防护。其容许流速为速为48m/s。20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第14页/共75页设计要点设计要点 石料强度石料强度30MPa30MPa，尺寸，尺寸 0.15m0.15m的，采用的，采用M7.5M7.5水泥砂浆砌筑；水泥砂浆砌筑；护坡下设置厚护坡下设置厚0.10.10.15m0.15m的卵砾石垫层；的卵砾石垫层；浆砌片石厚度：浆砌片石厚度：第三章：第三章：cos)(0SSPddPSQ图 7-7 浆 砌 片 石 护 坡 厚 度 计 算 图20132013年年0505月月1313日日路基
13、防护与支挡工程路基防护与支挡工程第15页/共75页混凝土脚墙回填片石垫层混凝土板图7-8 混凝土板护坡断面示意图第三章：第三章：功用大致与浆功用大致与浆砌片石相同，砌片石相同，并能抵抗更大并能抵抗更大一些的波浪作一些的波浪作用和冰压力，用和冰压力，其其容许流速容许流速48m/s，波浪高，波浪高2m以上以上。20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第16页/共75页设计要点设计要点 预制成适当大小的方块，并配置一定的预制成适当大小的方块，并配置一定的构造构造筋筋，最小厚度不宜小于，最小厚度不宜小于6 6cmcm；V6m/s，则板块宜设计成，则板块宜设计成2
14、1m或或22m，厚厚0.2m0.3m的大型块状；的大型块状；留出泄水孔眼以减小水流和波浪的上举力；留出泄水孔眼以减小水流和波浪的上举力；必须设置夯实平整的垫层必须设置夯实平整的垫层第三章：第三章：20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第17页/共75页第三章：第三章：用于经常浸水且用于经常浸水且水深较大地段的水深较大地段的路基边坡防护，路基边坡防护，防洪抢险防洪抢险时更为时更为常用。在缺少石常用。在缺少石料的地区，也可料的地区，也可用预制混凝土块用预制混凝土块作为抛投材料。作为抛投材料。20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基
15、防护与支挡工程第18页/共75页常 水 位设 计 水 位1:m1:m抛 石 堆砌 石 护 坡()不 设 垫 层()设 置 垫 层设 计 水 位1:m常 水 位1:m砌 石 护 坡抛 石 堆反 滤 垫 层1:n图 7-9 新 建 路 基 抛 石 防 护 断 面 图ba20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第19页/共75页1:m1:n常 水 位设 计 洪 水 位图 7-10 既 有 路 基 边 坡 抛 石 防 护 断 面 图()不 设 垫 层1:n1:m抛 石 堆抛 石 堆常 水 位设 计 洪 水 位反 滤 层()设 置 垫 层ba20132013年年0
16、505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第20页/共75页设计要点设计要点 抛石堆的水下边坡不宜陡于抛石堆的水下边坡不宜陡于11.511.5，当水，当水深和流速较大时，可放缓至深和流速较大时，可放缓至12121313；当路基填料为土质时，应在抛石与路基填当路基填料为土质时，应在抛石与路基填土之间加设卵砾石反滤层，厚土之间加设卵砾石反滤层，厚0.50.50.8m;0.8m;为了使抛石堆有一定的密实度，宜采用不为了使抛石堆有一定的密实度，宜采用不小于计算尺寸且大小不同的石块掺杂抛投。小于计算尺寸且大小不同的石块掺杂抛投。第三章：第三章：20132013年年0505月月1313日日
17、路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第21页/共75页第三章：第三章：石笼防护可用于石笼防护可用于较陡边坡，容许较陡边坡，容许流速为流速为45m/s，容许波浪高容许波浪高1.51.8m。适。适用于受洪水冲刷用于受洪水冲刷但无滚石河段和但无滚石河段和大石料缺乏地区。大石料缺乏地区。也宜用于防洪抢也宜用于防洪抢险。险。石笼防护的优点是具有较好的强石笼防护的优点是具有较好的强度和柔性，但不需用较大的石料。度和柔性，但不需用较大的石料。当水流中含有大量泥砂时，石笼当水流中含有大量泥砂时，石笼中的孔隙将很快被淤满而形成坚中的孔隙将很快被淤满而形成坚固的整体护层。固的整体护层。缺点是铁丝网会被锈蚀，以致石
18、缺点是铁丝网会被锈蚀，以致石笼解体，因此其使用期限约为笼解体，因此其使用期限约为8 81212年（镀锌铁丝网）或年（镀锌铁丝网）或3 35 5年（普通铁丝网）年（普通铁丝网）20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第22页/共75页长方体石笼图7-13 长方体石笼防护布置断面图扁长方体石笼1.0m1.0mLLh铁丝网孔横向框架筋=6mm长方体石笼立体图hLhhbhb主筋=8mm笼盖框架筋=6mm长方体石笼展示图图7-14 长方体石笼立体及展示图20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第23页/共75页CC12镀锌铁
19、丝=8mm主筋石笼网格图7-15 圆柱体石笼防护布置断面图20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第24页/共75页设计要点设计要点 一般采用垒砌形式，只有当边坡等于或缓于一般采用垒砌形式，只有当边坡等于或缓于1212时才可用平铺形式；时才可用平铺形式；用于垒砌的石笼宜用长方体，用于平铺的石笼宜用于垒砌的石笼宜用长方体，用于平铺的石笼宜用扁长方体，用于防洪抢险的石笼一般采用有骨用扁长方体，用于防洪抢险的石笼一般采用有骨架的圆柱体或无骨架的网袋；架的圆柱体或无骨架的网袋；贴近网孔外层应用较大尺寸的石块仔细码砌并使贴近网孔外层应用较大尺寸的石块仔细码砌并使石
20、块的挂角突出网孔以外，这样可以起到保护铁石块的挂角突出网孔以外，这样可以起到保护铁丝网的作用。丝网的作用。第三章：第三章：20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第25页/共75页设 计 水 位河 床 面挡 土 墙挡 土 墙河 床 面设 计 水 位护 坡冲 刷 线图 7-17 防 护 用 的 挡 土 墙 断 面 图基 岩第三章：第三章：在山区狭谷地段，当水流对路基的冲刷特别严重而由于地形限在山区狭谷地段，当水流对路基的冲刷特别严重而由于地形限制又不宜设置其它类型的防护时，可采用挡土墙进行防护。其制又不宜设置其它类型的防护时，可采用挡土墙进行防护。其容许流速容许流速V=58m/s，并能抵抗较强烈的波浪和流冰的冲击。，并能抵抗较强烈的波浪和流冰的冲击。20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第26页/共75页第三章：第三章：上挑布置上挑布置垂直布置垂直布置下挑布置下挑布置20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第27页/共75页第三章：第三章：20132013年年0505月月1313日日路基防护与支挡工程路基防护与支挡工程第28页/共75页第三章：第三章：
