专业知识辅导：坡形与坡度

专业知识(二)辅导：坡形与坡度(3坡形与坡度路堤边坡的形状可采用三种形式：(1)直线堤顶到坡脚采用一种坡度，这是最常用的一种，适用于矮路堤和中等高度路堤。但按堤身的受力条件，边坡应为上部陡下部缓，因而，对于直线形边坡来说，上部偏安全，下部偏危险。路堤高度大时，直线形边坡显得不经济。(2)折线采用上陡下缓的折线形边坡符合路堤的受力状况，上部可减小下滑力，下部可增加抗滑力。但变坡不宜多，多了施工不易控制，坡面也易受水冲刷。变坡点宜设在能使上部坡度的潜力充分用足的高度处。(3)台阶形每隔一定高度设置宽度不小于12m的护坡道，护坡道具有3%外向横坡。这种形式适用于高路堤。设置护坡道可以减缓流经较长坡面的地面水流速，防止坡面受冲刷。必要时也可在护坡道上设置排水结构物，拦截上方来水。此外，护坡道可增加路堤的稳定性，并成为维修坡面的通道。路堤边坡的陡缓，影响到堤身的稳定和工程量的大小。设计坡度可根据填料的力学性质指标，通过验算确定。但对于一般路基，通常不进行验算，而直接参照规范规定的数值。表9.1-2所列即为规范规定的路堤边坡坡度值。这些数值系根据填料的性质、施工所能达到的压实程度和选定的坡度形状，经过力学分析、统计调查和经验总结后综合而成的。【例题4】路堤边坡的形状可采用()三种形式。A、直线型；B、折线型；C、台阶型；D；圆弧型；答案：A、B、C【例题5】在下面几种材料中，用作填筑堤坝最理想的是()。A、砾石；B、砂性土；C、粘性土；D、粉土；答案：A路堤边坡坡度表9.1-2填料种类边坡高度(m)边坡坡度全部高度上部高度下部高度全部坡度上部坡度下部坡度黏性土、粉土、砂性土XXXX21:1.51:1.75砾石土、粗砂、中砂121:1.5碎(块)石土、卵石土XXXX81:1.5l:1.75不易风化的石块XXXX2l:1.31:1.5注：粉土边坡可根据情况可适当放缓。路堤用直径大于25cm的石块填筑时，其边坡宜采用码砌。这时，其坡度可参照表9.1-3中所列的数值。当填料为易风化的石块，则边坡坡度按风化后的土质边坡坡度确定。4堤身压实路堤土需经分层压实使之具有一定的密实度，以便消除大部分因水分干湿交替作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用而产生的压密变形，由此而保证路面的使用性能和寿命。(1)压实土的特性土的压实效果与压实时的含水量有关。土在含水量(wop)时压实填料，可以获取最经济的压实效果和达到密实度。含水量是一相对值，压实功能的大小和土的类型而异，所施加的压实功越大，压实土的细粒含量越少，则含水量越小，而密实度越高。因此，含水量指的是对特定的土在一定的夯击能量下达到密实状态时所对应的含水量。土遇水浸湿后其含水量会增长，一部分填满空隙，另一部分水被土粒所吸附会引起体积膨胀。试验表明低于含水量（wop）时压实的填料，浸湿后无论是填满空隙或是体积膨胀部分，都要比高于wop时压实的填料体积大。因而，从水稳定性的角度来看，在接近或略大于含水量时压实的土，其物理状态（湿度和体积）变化最小。压实土浸湿后抗变形能力也大致相同，即低于wop值时压实土浸湿后的抗变形能力有较大幅度的下降，而高于wop值时则变动不大。因而，在wop时压实的土可望得到的浸湿后刚度（或强度），同时增加压实功能，提高密实度，可以得到较高的浸湿后刚度。综合上述分析可以得知，采用压实措施，特别是保持在接近wop值时进行压实，可以获得在湿度和荷载（自重及行车荷载）作用下沉陷变形和累积变形小以及水稳定性好的路堤。【例题6】下列关于土的含水量的说法，不正确的是（）。A、土的含水量是一定值；B、土的压实效果与压实时的土的含水量有关，与含水量无关；C、是对特定的土在一定的夯击能量下达到密实状态时所对应的含水量；D、对某种土分别采用重型和轻型击实试验，所得的含水量数值上相同；答案：A、B、D（2）路基压实度要求为保证路基的强度和稳定性，使路面有一个必要的稳固路基，在填筑土质路堤时应将填土分层压实。在松散的黄土地区或其他松散土的挖方路段，也应进行压实。除设计上另有规定者外，一般路基土的压实程度应随填土深度（从路基边缘算起）的变化而不同。1）路面以下约1.01.2m深度内的路堤上层，由于承受行车荷载的作用较大，要求尽可能接近压实度，1.01.2m深度以下的路堤填土，压实度可适当降低。2）高度不大于1.0m的路堤,其中层和下层如不为水所浸没，可采用较低于上层的压实度。但对于浸水路堤的下层，则同上层一样，要求接近压实度。3）路基压实有重型和轻型两种击实标准。重型击实标准的路基压实度依填挖类型及土层深度而定，见表9.1-4。路堤压实度表9.1-4填挖类别路槽底面以下深度（cm）压实度路堤08093%80以下90%零填及路堑03093%注：1、表列压实度系按公路土工试验规程（JTJ05185）重型击实试验法求得的干密度的密实度。对于铺筑中级或低级路面的三、四级公路路基，允许采用轻型击实试验法求得的干密度的密实度；2、高速公路和一级公路路堤路槽底以下080cm、零填及路堑路槽底面以下030cm范围内的压实度应大于95%；3、特殊干旱或特殊潮湿地区，表内压实度数值可减少2%3%。4、轻型击实标准的路基压实度（K）列于表9.1-4,供必要时参考。6坡面防护与加固措施防护工程包括坡面防护和冲刷防护（1）坡面防护路堤和路堑边坡的坡面暴露在大气中，受自然因素（水、温、风）的反复干湿、冻融、冲刷和剥蚀等作用，使路基坡面有时出现各种病害。因此，对于易受破坏的土石结构边坡，在其基身施工完毕后，应及时进行坡面防护。常用的坡面防护措施有以下几种类型：1）植物防护在边坡上种草或铺草皮，既可阻止地表水对坡面的冲刷和风对坡面的吹蚀，又可绿化路线，增加美观，在冲刷不严重的较缓而不高的土质坡面上，可选择适合于当地土壤和气候条件的草籽直接播种于其上。在冲刷较严重的较陡（但不能陡于1：1）和较高的土质坡面上，则可采用满铺草皮（平铺或竖铺）。如果草皮来源困难，则可把草皮铺成方格状，在方格内种上草籽。植物防护是一种经济有效的防护措施，特别在气候潮湿、草皮易于生长的地区，但采用时必须注意保证其成活。在不利于植物生长的边坡上（如碎石类土等），若要采用植物防护，则可在其上先铺一层厚约1020cm的黏性土，而后再铺草皮。2）砌石护坡对于较陡的土质边坡（1：0.751：1）和易风化或破碎的岩石边坡，可采用砌石护坡。砌石有干砌和浆砌片石两种，前者适用于边坡坡度较缓或经常有地下水渗出坡面的情况。干砌片石厚度一般不少于0.20.3m，片石下设厚度不少于0.1m的垫层，由碎石或砂砾材料组成。护坡的基础应选用较大的石块砌筑，其顶宽不少于0.5m并深埋至边沟底部。浆砌片石护坡的厚度视边坡高度和陡度而异，一般为0.30.4m。为防止不均匀沉陷和收缩引起过大的内应力，每隔1020m设伸缩缝一道，缝隙宽2cm，缝内填塞沥青麻筋或沥青木板。每隔23m交错设置孔径0.1m的泄水孔。对于土质边坡，为防止泄水孔淤塞护坡背后应设置反滤层，或仅在泄水孔后面0.5mX0.5m范围内设置。护坡施工前应将边坡表面松散的土、石清除掉。3）抹面在夹有易于风化的软质岩层的路堑坡面上，由于软质岩层风化较快常常剥蚀而成凹坑，引起上部具有节理的硬质岩层的崩塌和落石等病害。对此，可采用抹面的措施，防止开挖后软质岩层的继续风化。抹面的混合料有石灰一炉渣（体积比1：51：2）、水泥一石灰一炉渣（重量比约1：1：8）、水泥一砂一炉渣（重量比1：3：2或1：2：3）和水泥砂浆等几种。其厚度为35cm。抹面不宜在严寒季节和雨天施工。4）护墙由浆砌片石组成，用以防护坡度较陡的土质边坡或易风化剥落和节理发达的岩石路堑边坡，避免进一步风化而出现崩塌和剥落等病害。护墙不承受墙后的侧压力，故所防护的边坡坡度应符合稳定坡度的要求，一般不陡于1：0.3。护墙断面可分等截面和变截面两种。边坡高度不大时，可采用等截面的护墙。一般情况下，边坡坡度为1：0.31：0.5，不宜超过1：1；墙高不宜超过10m，墙厚一般为0.40.5m。墙高时，宜采用变截面护墙，顶宽一般为0.4m，底宽随墙高和坡度而定。边坡陡于1：0.5时，底宽为顶宽加墙高的110；1：0.51：0.75时，为顶宽加墙高的1/20。护墙的垂直高度小于1015m时，可采用单级式；超过此高度时，宜采用双级或多级式，每级高度为1012m，各级之间设宽度不小于1.0m的平台，平台厚度均为0.4m。护墙的基础应置于冰冻线以下，基底承载力小于0.3MPa时应采取加固措施。伸缩缝和泄水孔的布置与浆砌片石护坡相同。