04路基防护与支挡结构设计
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①墙面（墙胸）（batter） ②墙背（俯斜、仰斜、垂直）
有直线形墙背和折线形墙背之分 （back）
墙顶
墙面
墙背 墙身
③墙顶及护栏（top and parapet） 墙 身 ④墙底（墙趾、墙踵）（footing） ⑤ （stem ）基础（basement）
基础 墙趾 基底 墙踵
设计主要内容包括基础形式的选择和 基础埋置深度的确定。 ⑥排水设施（drainage） 由地面排水和墙身排水两部分组成。 ⑦沉降缝和伸缩缝 （settlement joint and expansion joint）
2）铺草皮(turf)
表面水径流速度在 0.6m/s~1.8m/s之 间时不宜种草，而 应根据情况按平铺、 水平叠置、垂直坡 面叠置、斜叠置等 不同方法铺草皮， 必要时可先浆砌防 护，在浆砌内部铺 草皮，以减小水流 草皮防护示意图：a)平铺平面；b)平铺剖面；c)水平叠铺； 冲刷。
d)垂直叠铺；e)斜交叠铺；f)网格式
第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection) 5）景观设计(landscape design) 边坡防护设计应与道路景观设计、道路稳定设计相协调。
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection) 1）砂浆抹面防护(masonry pulp and facework protection)
挡土墙的组成示意图
第三节 挡土墙结构布置
(Retaining Wall Layout)
①横向布置（horizontal layout）
主要是在路基横断面图上选定挡土墙的位置，确定是路堑墙、路肩墙、路堤 墙还是浸水挡墙？并确定断面形式及初步尺寸。
②纵向布置（longitudinal layout）
第二节 支挡结构的类型和构造
◆2、支挡结构的类型和适用范围
(types and range of application)
按支挡结构位置分类 (location) 按支挡结构的墙体材料分类(material) 按结构形式与作用机理分类(structural form)
石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙、砖砌挡墙 (stone,concrete, reinforced concrete, brick) 路堑挡墙、路堤挡墙、路肩挡墙和山坡挡墙 (cutting, embankment, shoulder, slope)
墙趾前土体的被动土压力Ep一般不计。
第四节 挡土墙结构的土压力计算
◆4、不同墙背倾斜形式的土压力大小
(earth pressure of different oblique forms)
墙背倾斜形式
仰斜、直立和俯斜
E2
E1
E3
E1＜E2＜E3
仰斜
直立
俯斜
第四节 挡土墙结构的土压力计算
◆5、挡土墙的土压力计算理论 (theories of earth pressure calculation)
2）直接防护(Direct protection for subgrade erosion)
植物防护 石砌防护 抛石防护：水流速度在3.0m/s~5.0m/s 石笼防护：
水流速度大于5.0m/s
支挡防护
土工织物软体沉排防护
第一节 路基坡面防护
◆3、冲刷防护(scouring protection)
（1）朗肯土压力理论
(Rankine's theory of earth pressure) 1857年英国学者朗肯（Rankine）从研究弹性半空间体内的 应力状态，根据土的极限平衡理论，得出计算土压力的方法， 又称极限应力法(the ultimate stress method)。
保证边坡及其环境的安全，对边坡采取支挡、加固
与防护
公路、铁路、城市建设，水坝建设、河床整治、港口
工程、山体规划、山体滑坡及水泥流防治
景观美化
第二节 支挡结构的类型和构造
边坡挡土墙 (slope retaining wall)
河堤支护 (embankment)
基坑支护 (foundation pit supporting)
3）间接防护(Indirect protection)
建导治结构物
即设坝，一般有丁坝、顺坝、格坝等。 1-顺水坝 2-格坝 3-挑水坝 （丁坝） 4-拦水坝 5-导流坝 6-桥墩 7-路中线
导流结构物综合布置示例
Biblioteka Baidu
第二节 支挡结构的类型和构造
(types and construction)
◆1、支挡结构的用途(functions of retaining structure)
第四节 挡土墙结构的土压力计算
(Calculation of earth pressure)
◆1、作用在挡土墙上的力系（forces） （1）主要力系（main forces）： 挡土墙自重及位于墙上的恒载； 墙后土体的主动土压力（包括超载）； 基底的支撑力与摩阻力； 墙前土体的被动土压力； 浸水墙的常水位静水压力及浮力。
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection) 4）干砌片石护面(rip-dry bank protection)
有单层与双层之分，须做砂垫层，厚度一般不小于20cm， 主要用于坡面或排水沟渠。
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection) 4）浆砌片石护面（墙）(rip-dry bank protection)
第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection) 4）植树(plant trees)
主要用于堤岸边的河滩、沙漠及雪害地区的防护林等情况，主要起到： ①降低河滩水流速度及改变水流方向； ②防风固沙； ③防雪等作用。 低等级公路也可在路两侧进行植树，以起到固土、降尘、绿化、诱导视线 等作用。
1）种草
(planting grass)
适宜坡高不大、边坡 不陡于1:1.0的土质易种 植边坡，其表面水径流速 度应低于0.6m/s。 边坡坡度在 1:1.0~1:2.0时也可种草， 但应采取固定草种布或网 格固定撒种等方法。
第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection)
pressure)
第五节 挡土墙设计(design of retaining wall) 第六节 轻型挡土墙(light retaining wall) 第七节 其他支挡结构(other types)
第一节 路基坡面防护
(slope protection)
◆1、植物防护(plant protection)
主要用于石质挖方坡面，以防止岩石表面风化。但要求岩 表完整未剥落、表面较平整，一般抹面的厚度在2~10cm。 2）喷浆防护(gunite covering protection) 用于易风化且坡面不平整的岩石挖方边坡，一般厚度在 5~10cm。喷浆坡面应设置排水孔。 3）勾缝、灌浆、嵌补 (pointing,grouting and insertion) 防止水分渗入缝隙。
封闭软质岩层、高填方路堤表面及较破碎的挖方边坡，一 般立交内凹的夹角部分及较破碎的挖方边坡须全浆砌防护， 其它可采用菱形、拱形、方格形等防护方式，其间土体可种 草或铺草皮。
护面墙厚度(m) 护面墙高度H(m) 路堑边坡 顶宽b ≤2 ≤6 6<H≤10 10<H<15 1：0.5 陡于1：0.5 1：0.5～1：0.75 1：0.75～1：1 0.40 0.40 0.40 0.60 底宽d 0.40 0.40+0.10H 0.40+0.05H 0.60+0.05H
（2）附加力（additional forces）：
季节性或规律性作用于墙的各种力，
如波浪冲击、洪水。
图6-5 作用在挡土墙上 的力系
（3）特殊力（occasional forces）：
偶然出现的力，如地震力、浮力、水面物撞击力等。
第四节 挡土墙结构的土压力计算
◆2、挡土墙的移动形式（movement of retaining wall）
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection)
4）浆砌片石护面（墙）(rip-dry bank protection)
护面墙示意图：a)双层式；b)单层式；c)墙面；d)拱式；e)混合式
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection)
第四章
路基防护与支挡结构设计
Slope Protection and Retaining Wall Design
主要内容(main contents)
第一节 路基坡面防护(slope protection) 第二节 支挡结构的类型和构造(types and construction) 第三节 挡土墙结构布置(structure layout) 第四节 挡土墙结构的土压力计算(calculation of earth
第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection) 3）客土喷播(external-soil spray seeding)
客土喷播是将含有植物生长所需营养的基质材料混合胶结材料喷附在
岩基坡面上，在岩基坡面上创造出宜于植物生长的硬度的、牢固且透 气、与自然表土相近的土板块，种植出可粗放管理的植物群落，最大 程度地恢复自然生态。
重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆式挡土墙 (gravity retaining wall, cantilever retaining wall, counterfort retaining wall, anchored retaining wall )
第二节 支挡结构的类型和构造
a
b
假定挡土墙处于极限移动状态，土体有沿墙及假想破裂面移动
的趋势，则土推墙即为主动土压力，墙推土即为被动土压力。
2）路基挡土墙的土压力考虑： 路基挡土墙一般都有可能有向外的位移或倾覆，因此，在设计
中按墙背土体达到主动极限平衡状态考虑，即只考虑Ea ，且取一 定的安全系数(safety factor)以保证墙背土体的稳定。
anchored retaining wall
结构形式分类 structural form
counterfort retaining wall
第二节 支挡结构的类型和构造
挡土墙适用条件（range of application）
第二节 支挡结构的类型和构造
◆3、支挡结构的构造construction）
在墙趾纵断面图上进行墙的纵向布置，布置后绘成挡土墙正面图。包括： 1）分段，设伸缩缝与沉降缝； 2）考虑始、末位置在路基及 其它结构处的衔接； 3）基础的纵向布置； 4）泄水孔布置。
③平面布置（plane layout）
对于个别复杂的挡土墙，例如高的、长的沿河挡墙和曲面挡墙；绕避建筑物 挡墙，除了横、纵向布置外，还应作平面布置，并绘制平面布置图。
4）浆砌片石护面（墙）(rip-dry bank protection)
第一节 路基坡面防护
◆3、冲刷防护(scouring protection)
1）路基冲刷破坏(erode destroy for subgrade)
第一节 路基坡面防护
◆3、冲刷防护(scouring protection)
（1）墙体外移 （move away from backfill）
（2）墙体内移 （move towards soil）
（3）墙体不移动 （keep still）
第四节 挡土墙结构的土压力计算
3、路基挡土墙的土压力考虑(earth pressure)
1）主动土压力与被动土压力的区分
(difference between active pressure and passive pressure)：
c
d
挡土墙位置分：a）路肩挡墙、b）路堤挡墙、c）路堑挡墙、d）山坡挡墙 shoulder embankment cutting slope
第二节 支挡结构的类型和构造
重力式
gravity retaining wall
悬臂式
cantilever retaining wall
扶壁式 锚拉式 （锚碇式）
有直线形墙背和折线形墙背之分 （back）
墙顶
墙面
墙背 墙身
③墙顶及护栏（top and parapet） 墙 身 ④墙底（墙趾、墙踵）（footing） ⑤ （stem ）基础（basement）
基础 墙趾 基底 墙踵
设计主要内容包括基础形式的选择和 基础埋置深度的确定。 ⑥排水设施（drainage） 由地面排水和墙身排水两部分组成。 ⑦沉降缝和伸缩缝 （settlement joint and expansion joint）
2）铺草皮(turf)
表面水径流速度在 0.6m/s~1.8m/s之 间时不宜种草，而 应根据情况按平铺、 水平叠置、垂直坡 面叠置、斜叠置等 不同方法铺草皮， 必要时可先浆砌防 护，在浆砌内部铺 草皮，以减小水流 草皮防护示意图：a)平铺平面；b)平铺剖面；c)水平叠铺； 冲刷。
d)垂直叠铺；e)斜交叠铺；f)网格式
第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection) 5）景观设计(landscape design) 边坡防护设计应与道路景观设计、道路稳定设计相协调。
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection) 1）砂浆抹面防护(masonry pulp and facework protection)
挡土墙的组成示意图
第三节 挡土墙结构布置
(Retaining Wall Layout)
①横向布置（horizontal layout）
主要是在路基横断面图上选定挡土墙的位置，确定是路堑墙、路肩墙、路堤 墙还是浸水挡墙？并确定断面形式及初步尺寸。
②纵向布置（longitudinal layout）
第二节 支挡结构的类型和构造
◆2、支挡结构的类型和适用范围
(types and range of application)
按支挡结构位置分类 (location) 按支挡结构的墙体材料分类(material) 按结构形式与作用机理分类(structural form)
石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙、砖砌挡墙 (stone,concrete, reinforced concrete, brick) 路堑挡墙、路堤挡墙、路肩挡墙和山坡挡墙 (cutting, embankment, shoulder, slope)
墙趾前土体的被动土压力Ep一般不计。
第四节 挡土墙结构的土压力计算
◆4、不同墙背倾斜形式的土压力大小
(earth pressure of different oblique forms)
墙背倾斜形式
仰斜、直立和俯斜
E2
E1
E3
E1＜E2＜E3
仰斜
直立
俯斜
第四节 挡土墙结构的土压力计算
◆5、挡土墙的土压力计算理论 (theories of earth pressure calculation)
2）直接防护(Direct protection for subgrade erosion)
植物防护 石砌防护 抛石防护：水流速度在3.0m/s~5.0m/s 石笼防护：
水流速度大于5.0m/s
支挡防护
土工织物软体沉排防护
第一节 路基坡面防护
◆3、冲刷防护(scouring protection)
（1）朗肯土压力理论
(Rankine's theory of earth pressure) 1857年英国学者朗肯（Rankine）从研究弹性半空间体内的 应力状态，根据土的极限平衡理论，得出计算土压力的方法， 又称极限应力法(the ultimate stress method)。
保证边坡及其环境的安全，对边坡采取支挡、加固
与防护
公路、铁路、城市建设，水坝建设、河床整治、港口
工程、山体规划、山体滑坡及水泥流防治
景观美化
第二节 支挡结构的类型和构造
边坡挡土墙 (slope retaining wall)
河堤支护 (embankment)
基坑支护 (foundation pit supporting)
3）间接防护(Indirect protection)
建导治结构物
即设坝，一般有丁坝、顺坝、格坝等。 1-顺水坝 2-格坝 3-挑水坝 （丁坝） 4-拦水坝 5-导流坝 6-桥墩 7-路中线
导流结构物综合布置示例
Biblioteka Baidu
第二节 支挡结构的类型和构造
(types and construction)
◆1、支挡结构的用途(functions of retaining structure)
第四节 挡土墙结构的土压力计算
(Calculation of earth pressure)
◆1、作用在挡土墙上的力系（forces） （1）主要力系（main forces）： 挡土墙自重及位于墙上的恒载； 墙后土体的主动土压力（包括超载）； 基底的支撑力与摩阻力； 墙前土体的被动土压力； 浸水墙的常水位静水压力及浮力。
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection) 4）干砌片石护面(rip-dry bank protection)
有单层与双层之分，须做砂垫层，厚度一般不小于20cm， 主要用于坡面或排水沟渠。
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection) 4）浆砌片石护面（墙）(rip-dry bank protection)
第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection) 4）植树(plant trees)
主要用于堤岸边的河滩、沙漠及雪害地区的防护林等情况，主要起到： ①降低河滩水流速度及改变水流方向； ②防风固沙； ③防雪等作用。 低等级公路也可在路两侧进行植树，以起到固土、降尘、绿化、诱导视线 等作用。
1）种草
(planting grass)
适宜坡高不大、边坡 不陡于1:1.0的土质易种 植边坡，其表面水径流速 度应低于0.6m/s。 边坡坡度在 1:1.0~1:2.0时也可种草， 但应采取固定草种布或网 格固定撒种等方法。
第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection)
pressure)
第五节 挡土墙设计(design of retaining wall) 第六节 轻型挡土墙(light retaining wall) 第七节 其他支挡结构(other types)
第一节 路基坡面防护
(slope protection)
◆1、植物防护(plant protection)
主要用于石质挖方坡面，以防止岩石表面风化。但要求岩 表完整未剥落、表面较平整，一般抹面的厚度在2~10cm。 2）喷浆防护(gunite covering protection) 用于易风化且坡面不平整的岩石挖方边坡，一般厚度在 5~10cm。喷浆坡面应设置排水孔。 3）勾缝、灌浆、嵌补 (pointing,grouting and insertion) 防止水分渗入缝隙。
封闭软质岩层、高填方路堤表面及较破碎的挖方边坡，一 般立交内凹的夹角部分及较破碎的挖方边坡须全浆砌防护， 其它可采用菱形、拱形、方格形等防护方式，其间土体可种 草或铺草皮。
护面墙厚度(m) 护面墙高度H(m) 路堑边坡 顶宽b ≤2 ≤6 6<H≤10 10<H<15 1：0.5 陡于1：0.5 1：0.5～1：0.75 1：0.75～1：1 0.40 0.40 0.40 0.60 底宽d 0.40 0.40+0.10H 0.40+0.05H 0.60+0.05H
（2）附加力（additional forces）：
季节性或规律性作用于墙的各种力，
如波浪冲击、洪水。
图6-5 作用在挡土墙上 的力系
（3）特殊力（occasional forces）：
偶然出现的力，如地震力、浮力、水面物撞击力等。
第四节 挡土墙结构的土压力计算
◆2、挡土墙的移动形式（movement of retaining wall）
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection)
4）浆砌片石护面（墙）(rip-dry bank protection)
护面墙示意图：a)双层式；b)单层式；c)墙面；d)拱式；e)混合式
第一节 路基坡面防护
◆2、工程防护(Engineering protection)
第四章
路基防护与支挡结构设计
Slope Protection and Retaining Wall Design
主要内容(main contents)
第一节 路基坡面防护(slope protection) 第二节 支挡结构的类型和构造(types and construction) 第三节 挡土墙结构布置(structure layout) 第四节 挡土墙结构的土压力计算(calculation of earth
第一节 路基坡面防护
◆1、植物防护(plant protection) 3）客土喷播(external-soil spray seeding)
客土喷播是将含有植物生长所需营养的基质材料混合胶结材料喷附在
岩基坡面上，在岩基坡面上创造出宜于植物生长的硬度的、牢固且透 气、与自然表土相近的土板块，种植出可粗放管理的植物群落，最大 程度地恢复自然生态。
重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆式挡土墙 (gravity retaining wall, cantilever retaining wall, counterfort retaining wall, anchored retaining wall )
第二节 支挡结构的类型和构造
a
b
假定挡土墙处于极限移动状态，土体有沿墙及假想破裂面移动
的趋势，则土推墙即为主动土压力，墙推土即为被动土压力。
2）路基挡土墙的土压力考虑： 路基挡土墙一般都有可能有向外的位移或倾覆，因此，在设计
中按墙背土体达到主动极限平衡状态考虑，即只考虑Ea ，且取一 定的安全系数(safety factor)以保证墙背土体的稳定。
anchored retaining wall
结构形式分类 structural form
counterfort retaining wall
第二节 支挡结构的类型和构造
挡土墙适用条件（range of application）
第二节 支挡结构的类型和构造
◆3、支挡结构的构造construction）
在墙趾纵断面图上进行墙的纵向布置，布置后绘成挡土墙正面图。包括： 1）分段，设伸缩缝与沉降缝； 2）考虑始、末位置在路基及 其它结构处的衔接； 3）基础的纵向布置； 4）泄水孔布置。
③平面布置（plane layout）
对于个别复杂的挡土墙，例如高的、长的沿河挡墙和曲面挡墙；绕避建筑物 挡墙，除了横、纵向布置外，还应作平面布置，并绘制平面布置图。
4）浆砌片石护面（墙）(rip-dry bank protection)
第一节 路基坡面防护
◆3、冲刷防护(scouring protection)
1）路基冲刷破坏(erode destroy for subgrade)
第一节 路基坡面防护
◆3、冲刷防护(scouring protection)
（1）墙体外移 （move away from backfill）
（2）墙体内移 （move towards soil）
（3）墙体不移动 （keep still）
第四节 挡土墙结构的土压力计算
3、路基挡土墙的土压力考虑(earth pressure)
1）主动土压力与被动土压力的区分
(difference between active pressure and passive pressure)：
c
d
挡土墙位置分：a）路肩挡墙、b）路堤挡墙、c）路堑挡墙、d）山坡挡墙 shoulder embankment cutting slope
第二节 支挡结构的类型和构造
重力式
gravity retaining wall
悬臂式
cantilever retaining wall
扶壁式 锚拉式 （锚碇式）