路基坡脚冲刷防护123讲解

2013年05月13日
路基防护与支挡工程
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.1 植物防护
草皮砖 坡脚培土
固定尖桩
草皮砖突出角铲平 坡脚培土
( a )台阶式叠砌
( b )竖立式叠砌
图7-4 叠铺草皮护坡断面图
适用于流速小于1.8m/s 地段的路基坡脚防护
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计 3.3.5 抛石防护
用于经常浸水且 水深较大地段的 路基边坡防护， 防洪抢险时更为 常用。在缺少石 料的地区，也可 用预制混凝土块 作为抛投材料。
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.4 混凝土板
设计要点
预制成适当大小的方块，并配置一定的构造 筋，最小厚度不宜小于6cm；
V≥6m/s，则板块宜设计成2×1m或2×2m， 厚0.2m～0.3m的大型块状；
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
长方体石笼 扁长方体石笼
图7-13 长方体石笼防护布置断面图
铁丝网孔
h
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L
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1.0m
1.0m L
横向框架筋 φ =6mm
长方体石笼立体图
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图7-14 长
C1
石笼网格 主筋 φ =8mm
镀锌铁丝 图7-15 圆柱体石笼防护布置断面图
C2
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.6 石笼防护
设计要点
一般采用垒砌形式，只有当边坡等于或缓于1∶2 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；
贴近网孔外层应用较大尺寸的石块仔细码砌并使 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。
3.1 概 述
冲刷作用的形成条件
•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； •路基侵占河床、压缩过水面积或阻挡水流， 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， 影响路基的稳定与安全。
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土之间加设卵砾石反滤层，厚0.5～0.8m;
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。
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.6 石笼防护
石笼防护可用于 较陡边坡，容许 流速为4~5m/s， 容许波浪高 1.5~1.8m。适 用于受洪水冲刷 但无滚石河段和 大石料缺乏地区。 也宜用于防洪抢 险。
第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.3 浆砌片石防护
设计要点
石料强度≥30MPa，尺寸≥ 0.15m的，采用M7.5 水泥砂浆砌筑；
护坡下设置厚0.1～0.15m的卵砾石垫层； 浆砌片石厚度：
d
α
P
d
S
( S 0 ) cos
α PS' Q
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适用于流速1.2~1.8m/s 地段的路基坡脚防护
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.1 植物防护
设计要点
草皮尺寸为25×40cm，厚为10～15cm，并用柳枝尖桩 或竹、木尖桩将草皮砖钉住，桩长为0.3～0.5m；
在坡脚部分，一般铺草皮砖2～3层，伸出坡脚外的宽 度可视具体情况决定，但不小于1.0m；
反滤层
( a )不设垫层
( b )设置垫层
图7-10 既有路基边坡抛石防护断面图
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.5 抛石防护
设计要点
抛石堆的水下边坡不宜陡于1∶1.5，当水
深和流速较大时，可放缓至1∶2～1∶3；
当路基填料为土质时，应在抛石与路基填
③改移河道应根据水流特性及河道演变规律，顺应 河势，慎重对待。
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第三章： 3.2 坡脚冲刷防护设计原则
④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0.5m； ⑤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。 ⑥河道狭窄且风速不大时，可不计算波浪侵袭高。 ⑦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。
第三章：
3.1 概 述
冲刷防护原理
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！ 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水流特性，结合线路位置及地 形地质因素，设置合理、适宜及足够坚固的冲刷防 护工程，使其满足适应水流性质和抵抗水流的破坏 作用的要求，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。
护坡面层与边坡土之间设置1～2层的砂、砾石垫层， 垫层厚0.1～0.15m；
冲刷深度在1.0m以内时，可用墁石基础；当冲刷深度 大于1.0m时，宜采用浆砌片石脚墙基础。
干砌片石垛高度≤3.0m以内，顶宽≥1.0m，外侧坡率 1∶1.5，内侧坡率1∶0.75
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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。 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 固的整体护层。 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 8～12年（镀锌铁丝网）或3～5 年（普通铁丝网）
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第三章： 3.2 坡脚冲刷防护设计原则
直接防护、间接防护和改移河道三类，选用原则：
①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 区河谷狭窄，以下蚀为主的V形河谷地段，应优先考 虑设置直接防护。
②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，可采用间接防护。
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
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 对原水流的干扰很小，但必须经受住最不利 情况的考验。
植物防护 干砌片石防护 浆砌片石防护 混凝土板防护
抛石防护 石笼防护 浸水挡土墙防护
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。
防水林的行距可用0.8～1.5m，棵距可用0.4～0.8m。
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计 3.3.2 干砌片石防护
( a )单层干砌片石
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计 3.3.3 浆砌片石防护
d
α
α PS' Q
图7-7 浆砌片石护坡厚度计算图
用于经常浸水且受 主流冲刷及波浪作 用强烈的路基边坡 和河流或水库岸坡 的防护。其容许流 速为4～8m/s。
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设计水位 常水位
1:m
砌石护坡
抛石堆 1:m
设计水位 常水位
1:m
( a )不设垫层
图7-9 新建路基抛石防护断面图
砌石护坡
抛石堆
1:m 反滤垫层
1:n
(b )设置垫层
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抛石堆 设计洪水位
1:n
常水位
1:m
抛石堆 设计洪水位
1:n
常水位
1:m
有冻胀变 形的边坡
混凝土护 坡
厚 0.08～0.2m
4～8
主流冲刷及波浪作用强烈处的路堤 边坡
上应设置 垫层。有流 木、流冰、 滚石时，应
适当加厚
抛石厚度
抛石
石块尺寸根据流速、波浪大 小计算，不宜小于 0.3m
3
水流方向较平顺，无严重局部冲刷的 不 应 小 于
河段；已浸水的路堤边坡与河岸
石块尺寸
之两倍
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.7 浸水挡土墙防护
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 容许流速V=5～8m/s，并能抵抗较强烈的波浪和流冰的冲击。
设计水位
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图7-7 浆砌片石护坡厚度计算图
第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.4 混凝土板
功用大致与浆 砌片石相同， 并能抵抗更大 一些的波浪作 用和冰压力， 其容许流速4～ 8m/s，波浪高 2m以上。
回填片石
混凝土板 垫层
混凝土脚墙 图7-8 混凝土板护坡断面示意图
石笼
镀锌铁丝制成箱形或圆形， 笼内装石块
4～5
受洪水冲刷但无滚石河段和大石料 缺乏地区
—
大型砌块
2m×2m×2m 3m×3m×2m
5～8 受主流冲刷严重的河段
常与脚墙 配合使用
浸水挡土 墙
—
5～8 峡谷急流和水流冲刷严重的河段
—
土工织物沉枕 土工合成 土工格栅和土工网石笼
2013材年料0防5护月土13工日膜袋
第三章 路基坡脚冲刷防护
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第三章：路基坡脚冲刷防护设计
3.1 概 述 3.2 坡脚冲刷防护设计原则 3.3 常用直接防护类型及设计 3.4 间接防护 3.5 本章小结
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第三章：
不小于 (1.5~2.5)hpm
垫层
δ
( b )双层干砌片石
浆砌片石脚墙基础 回填片石
不小于 1.5δ
墁石铺砌基础 注:hpm ——冲刷深度
图7-5 干砌片石护坡及基础布置断面图
垫层
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2～3m/s的地段。
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3.4 间 接 防 护
3.4.2 顺坝（导流坝） 3.4.3 改移河道
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适用条件
防护类型
结构形式
容许流速 （m/s）
水流方向，河道地貌等
注意事项
水流方向与线路近乎平行；不受各种
第三章： 3.5 本 章 小 结 植物防护 铺草皮 种植防水林，挂柳
挡土墙 河床面
护坡 设计水位
挡土墙 河床面
冲刷线
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基岩 图7-17 防护用的挡土墙断面图
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第三章：
3.4 间 接 防 护
3.4.1 丁坝（挑水坝）
上挑布置 垂直布置 下挑布置
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第三章：
路基防护与支挡工程
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干砌片石垛一般与干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1.8～3m/s的路堤边坡防护，适用于枯水期施工。
防护标高
2.0 4%
1:m 1
干砌片石护坡
0.2
0.15 0.30
1:m 2
卵砾石垫层
1.0
1:1.5
片石垛 卵砾石垫层 0.15
1.2～ 1.8
洪水主流冲刷的浅滩地段路堤边坡 防护 有浅滩地段的河岸冲刷防护
—
干砌片石 护坡
单层厚 0.25～0.35m；双层 厚：上层 0.25～0.35m，下 层 0.25m
2～3
水流方向较平顺的河岸滩地边缘；不 受主流冲刷的路堤边坡；无漂浮物和 滚石的河段
应设置垫 层
浆砌片石 护坡
厚 0.3～0.6m
路基防≤4～护1.55与支受 坡 不 于挡护 受洪1：底 主水工1工 流冲程程 冲刷刷深的水路急堤流边和坡浪，大边处坡的不第护陡28页/—共75页
0.15 砂砾石垫层
填非渗水土
≤3m
1:0.75
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图7—6路片基石防垛护基与础设 支计挡图工程
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第三章： 3.3 常用直接防护类型及设计
3.3.2 干砌片石防护
设计要点
厚度由流速或波浪大小决定。通常单层厚0.25～0.35m， 双层厚：上层0.25～0.35m，下层0.25m。