路基防护及排水工程

2024-07-31

路基防护及排水工程(共7篇)

路基防护及排水工程 篇1

路基防护、排水工程施工说明

一、路基人字形骨架边坡防护

人字形骨架边坡防护由护脚、主骨架、支骨架、截水沿组成。本施工段属低填方地段,平均路基高度4.7m,总工程量约1万方。

人字形骨架采用小型机械配合人工开挖,人工开挖沟槽现浇混凝土逐次逐级施工的次序。班组施工内容包括:

1、项目部测量定位完成后的,施工线设置。

2、淸刷坡面浮土,骨架基础开挖(用小型挖机开挖骨架,不能用挖机施工的部分,进行人工开挖,进行槽底密实平整。)

3、支模、混凝土施工(甲方负责混凝土到场,预制构件的场内转运,剩余工序全由乙方负责)、养护,缺陷修复。

4、施工完成后坑槽的回填。

5、回填种植土。

二、路基边沟

路基排水沟为0.6*0.6*0.08梯形沟,采用混凝土预制构件进行拼

装,水沟采用小型机械配合人工开挖,总长度4000m。班组施工内容包括:

1、项目部测量定位完成后的,施工线设置。

2、用小型挖掘机开挖,开挖后的水沟基底调平,整平,整形,夯实,达到水沟施工标准。

3、现场砌筑砂浆拌制。

4、水沟施工,预制构件的场内转运。

路基防护及排水工程 篇2

混凝土小型预制件用于路基排水防护是路基排水、防护众多形式之一, 它的作用是防止雨水直接冲刷到坡面或坡体上造成水土流失, 达到延长路基使用寿命的作用。

合理的施工方案大大加快了工程的施工进度和提高了工程的质量, 反之, 不仅路基排水、防护工程的施工进度和质量大打折扣, 还造成交叉施工并引起交叉施工污染, 从而影响到后续工程如路面摊铺等其他工程的施工进度和施工质量。

2 混凝土小型预制件施工的场地准备

道路工程中对混凝土小型预制件的需求量较大, 其施工方法主要分为现场分段预制和集中预制两种情况。施工单位可以根据工程的具体情况进行方案选择。选择场地时, 要提前做好场地规划, 同时还要考虑到场地的规模、平整情况、运输距离、是否对其他工程造成影响、水源等情况。选择好场地后, 要对场地进行平整, 有必要时用混凝土浇筑施工平台, 对土质松软处要进行压实, 考虑场地的排水。

3 混凝土小型预制件的预制

混凝土小型预制件的预制一般采用两种方法进行施工:普通现浇混凝土预制和液压制砖机压制混凝土小型预制构件, 下面分别简述其施工过程。

3.1 普通现浇混凝土预制

普通现浇混凝土预制是通常采用钢模或木模通过充分振捣、收光、终凝后拆模养生的混凝土预制方法。其优点主要有:

3.1.1 由于该方法与普通混凝土现浇施工工艺一样, 施工工艺成熟, 所以容易掌握。

3.1.2 经过充分振捣、收光、终凝后拆模养生混凝土表面光洁、平滑。但是这种普通现浇混凝土预制的缺点也是显而易见的。

3.2 液压制砖机压制小型预制构件

液压制砖机压制混凝土小型预制构件方法是将塌落度小的半干性混凝土原料装入成型的钢模中, 再将模板推入压槽中通过专用液压制砖机挤压混凝土到一定密实度成型的方法。其预制主要施工工艺如下:

3.2.1 场地的准备

根据工程量选择场地, 并合理布置预制区、养生区、预制块件存放区、料场、生活区;并对养生区场地进行混凝土硬化处理。

3.2.2 液压制砖机的安装及调试

(1) 安装基础应平整夯实并浇筑15-20cm厚混凝土垫层, 当混凝土达到强度后将主机安放其上, 校正下梁平面至水平。

(2) 安装油箱及四工位脱模工作台。安装并连接各油管, 注意各接头不得漏油。

(3) 清洗油箱, 打开加油;经详细检查各连接部位合格后, 接通电源。

(4) 开机后, 因缸内有空气存在, 必须先将调压阀调至最松位置, 压力表读数小于3Mpa, 让活塞上下反复数十次, 注意压头下面要垫上垫块, 勿使活塞碰撞缸盖。排出空气后, 再慢慢调整压力略高于所需压力。

3.2.3 模板加工

压制施工中对模板要求很高, 模板一般分为侧模和底模两部分加工, 侧模比实际构件尺寸要厚, 做成规则面, 直接套在底模上, 侧模和底模间隙要小, 侧模能套入底模并上下滑动即可。构件的异型部分应在底模部位加工。由于混凝土预制构件的面层在下, 所以对底模的挤压面的光洁度、平整度要求较高, 可直接将底模钢板刨光做出面层, 也可采用再加工一块光洁度、平整度更好的薄钢板放在底模钢板上。

所选钢板材料强度、刚度、耐磨性要好, 否则压制量一大模板会变形, 侧模磨损多了会出现毛边现象。这些都影响到小型预制构件的成型质量。具体加工时可根据压制数量采用A3钢或45号钢加工, 厚度一般要在2cm左右。在工程施工中一定要特别注意模板变形问题, 一旦发现模板变形明显, 要马上调换模板。

3.2.4 混凝土拌制

项目部试验室应根据设计要求现场调配配合比, 并使混凝土强度和施工和易性满足施工要求。预制件需采取机械挤压成型, 故混凝土拌合物为干硬性混凝土。原材料一般除水泥、砂 (江砂rs=2.62) 、碎石 (5-15mm rg=2.65) 外, 可加入适量粉煤灰或石粉, 以利成型和脱模。但粉煤灰掺入量不宜过大, 粉煤灰掺入量过大会造成预制件颜色发暗。应通过试验室按设计和施工要求进行多次试配, 以达到最佳效果。

3.2.5 压制

将侧模套在底模上后, 先在底模上撒一层面料。面料采用细料, 布撒要均匀, 为了确保表面的混凝土强度, 水泥宜略高于施工配合比。面料厚度一般在1cm左右即可, 再按已确定的配合比添加骨料, 按经验骨料的虚方一般要加到预制件厚度1.5倍左右。再将压板放上, 压板要厚实一些, 一般在5cm左右。将加好料的模板推入压槽中, 启动压机开关, 压头下降挤压。压力达到核定压力值后, 持压30秒, 在确保混凝土密实度后压头再回缩。拉回挤压模板, 启动脱模机开关顶起底模, 人工将已成型预制件搬运存放处, 搬运时要注意轻拿轻放, 并在存放时加入稻草防止缺边掉角。最后, 每天要洒水养生2-3次。

需要特别说明的一点是压力并不是越高越好, 压力过高将导致预制件中骨料被压碎而降低扛折强度。施工中的关键是适中的压力和合理的材料配比。不同预制件应采用不同的压力值。要考虑到预制件尺寸规格不一样, 如厚度、异型部位等。一种简单确定方法是根据不同预制件配比材料用量, 压制到标准尺寸时的压力表值, 再乘以适当系数确定。这也需要试验室和现场进行多次调配。

如上所述采用压力机压制小型预制构件具有一下优点:

(1) 对于预制工程量大的标段, 模板投入少, 预制件可集中养生, 占用场地少。

(2) 对于有倒角的异型块件加工方便, 尺寸统一。

但缺点是对模板要求高、小批量生产时成本较高;需要定期对机器进行维修和养护。如果在国外使用, 出现故障不好维修, 不容易更换配件。

4 预制件安装

混凝土小型预制构件安装质量的好坏直接影响整个路基排水、防护工程的外观质量, 影响防雨水冲刷和防水土流失的效果, 应予以充分的重视。结合施工的具体情况, 其较为合理的施工工艺为:

4.1 刷坡:

按照路基横断面图, 保持路基超宽10cm左右在路基上划出灰线, 用挖机进行刷坡;之后应采用人工进行第二次刷坡和整平, 并带线开发拱圈部分的边坡槽, 并对边坡槽进行平整和夯实。

4.2 预制件安装:

先进行测量放样, 并在路上打入钢筋并挂线, 确保路基防护的平整度、坡度, 然后铺砂浆或混凝土。预制件按由下向上的顺序安装, 安装时平整度较重要, 故需准备3m左右平整尺。构件边线要带线作业, 特别要注意整体线形。安装结束后用水泥砂浆勾缝, 用抹布抹掉多余部分的砂浆, 保持预制件的表面清洁。

4.3 设计中有现浇段施工时, 要注意在预制块件时, 留出同品种, 同

标号, 同生产日期的水泥和同批砂石料, 拌制混凝土现浇, 并用打扁的钢筋勾出现浇块和预制块之间的缝。

4.4 最后洒水养生, 全线分段流水作业施工。

5 结语

小型预制件施工是公路工程中重要的组成部分, 其施工质量和外观质量直接影响公路的整体质量, 所以要给与足够的重视。小型预制件的施工一般作为整个工程的收尾阶段, 要合理的安排施工计划, 控制施工质量, 避免不必要的返工。

参考文献

[1]《公路排水设计规范》 (JTJ-018-97) [1]《公路排水设计规范》 (JTJ-018-97)

浅谈公路路基排水工程 篇3

关键词:公路 排水工程

1 路基排水的目的

路基排水指的是为保证路基稳定而采取的汇集、排除地表或地下水的措施。目的在于确保路基始终处在干燥、坚实和稳定的状态。其任务就是将路基范围内的土基湿度降低到一定的范围。路基排水工作应贯穿于设计、施工和养护全过程。

2 路基排水的一般原则

①摸清水源,全面规划,因势利导,综合治理。不同地区,不同路段,降雨量、汇水面积、植被等不尽相同,导致水源不同,流量不同。因此,必须深入调查,充分利用有利地形和自然水系、沟渠,及时疏流,就近分流来实现排水目的。②保护生态环境,与农田水利相配合。路基汇集的排水应尽可能引至天然河流,严禁破坏生态随意导流或直接使水流流入农田。③在保证做到迅速有效地排除影响路基稳定的各种水源前提下,排水构造物应贯彻因地制宜、就地取材、经济适用的原则。④防重于治,防治结合,安全环保,便于维修。要做到防患于未然,优先防护。定期检查维修,使排水设施发挥最大作用。

3 危害路基水的来源

危害路基的水可分为地面水和地下水两大类。

地面水包括大气降水后在地表形成的径流和路基上侧流向路基的径流。其危害主要是对路基产生冲刷和渗透。

地下水是指地表以下岩石或土层的孔隙、裂隙中的水,包括上层滞水、潜水、层间水。其危害程度轻则使路基湿软,降低强度;重则会引起路基冻胀、翻浆或边坡坍塌,甚至整个路基滑动。

4 路基排水设施的构造与布置

由于地表水和地下水对路基的危害,必须认真做好路基的排水工作。

4.1 地面排水设施通常采用边沟、排水沟、截水沟、跌水、急流槽、蒸发池、拦水带、渡槽、倒虹吸等。

4.1.1 边沟 边沟一般设置在路堑、矮路堤、零填零挖路基及陡坡路堤边缘外侧或坡脚外侧,主要用来汇集和排除路基范围之内和流向路基的少量地表水。边沟的排水量不大,一般不需要进行水力水文计算,依沿线具体条件,选用标准横断面形式。

边沟的断面形式有梯形、矩形、三角形、流线形等。梯形边沟稳定性好、流量大、泄洪能力强,适用于土质边沟和长挖方路段,缺点是尺寸较大,占地较多。矩形边沟一般尺寸小、占地少,可以减少开挖方量或拆迁量,降低工程造价,适用于石方、土质深挖方或路基断面受地面建筑物限制的桥梁、渡槽、沿街路段,缺点是容易阻塞且不易清理,后期养护不便。三角形边沟施工简单,适用于矮路堤或机械化施工,缺点是流量小,容易造成漫流。流线型边沟又称碟形边沟,适用于地形平坦、纵坡平缓的低填、浅挖路段。它是将路基边缘的边角整修圆滑,防止路基旁侧积砂或积雪,克服沿路基边缘设置规则深边沟所带来的行车不安全隐患,形成流畅优美的视觉效果,并可改善道路的景致、增进美观、舒顺。因此,近年在多条公路采用。张(掖)肃(南)公路也多处采用,既防止积砂积雪,又美观大方,便于养护。

4.1.2 排水沟 排水沟的作用是将边沟、截水沟、取土坑所汇集的水流或路基附近的积水,引至桥涵或路基范围以外的天然河流、低洼地。根据我近几年在工程中的施工,我认为边沟在设计中存在以下难点:

排水沟一般只有排水方向,设计中没有标高,给施工带来困难。况且由于排水沟修筑在路基以外,具体地形难以掌握,很难进行具体数据的采集,致使设计存在缺陷。还有就是有些施工单位在施工中只单纯考虑排水沟施工,待涵洞(通道)等其他工程完工后无法与排水沟顺接,水流无法排出,多次进行返工,造成极大浪费。

针对以上问题,作为设计者应该高度重视,详细进行勘查,尽可能的提供数据以指导施工。与施工单位积极配合,及时进行设计回访,不断优化设计。

4.1.3 截水沟 截水沟又称天沟,一般设置在挖方路基上侧边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当点。其作用是拦截山坡上方流向路基的地表水,保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。

截水沟的位置,应尽量与绝大多数地面水流方向垂直,以提高截水效果和缩短沟的长度。降雨量较大、暴雨频繁,植被较差的路段,必要时可设置两道或多道截水沟。截水沟的出水口,可用排水沟、跌水或急流槽相连接,将水引至山坡一侧的自然沟中或桥涵进出水口。

4.1.4 跌水 在陡坡或深沟路段设置的沟底为阶梯。水流呈瀑布跌落式通过的沟槽称为跌水。其主要作用是在较短的距离内,降低水流流速,消减水流能量。跌水构造分为进水口、消力池和出水口三部分。跌水又有单级和多级之分。设计时应根据水位落差,陡坡长度,水流流速和地质条件等因素确定尺寸和类型。值得注意的是,由于跌水纵坡大、水流湍急、冲刷严重。因此,跌水两端若为土质沟渠,应予以加固处理,保持水流畅通,不致使跌水产生淤塞或冲刷。

4.1.5 急流槽 急流槽是指在陡坡或深沟地段设置的坡度较陡,水流不离开槽底的沟槽。其作用是将上下游水位差较大的水流引至桥涵进口或路基下方。

4.1.6 蒸发池 当路线穿越平坦地形,地面排水困难,无法把地面水排走时,可在距离路基适当的地方设置蒸发池,引水入池,依靠自然蒸發或下渗将水排除。池的容积,按汇水流量确定。在肃南县元山子至明花公路施工中,K5公里处为该公路与临清高速交叉,由于该段公路从高速以下穿过,每逢发生大的降雨,就有1米多高的积水无法排出,后来在公路右侧增设一处蒸发池,很好地解决了积水问题。

4.2 地下排水设备有盲沟、渗沟及渗井等。

4.2.1 盲沟 盲沟是设在地面以下引导水流的沟渠,其作用是把路基范围内的泉水或渗沟所拦截、汇集的水流,排到路基之外。盲沟设计应按照泉眼范围及流量的大小或渗沟汇集的水流情况,确定断面尺寸。埋置深度应大于当地的冰冻深度,保证一年四季排水畅通。

4.2.2 渗沟 渗沟主要用来吸收降低地下水位,汇集和拦截流向路基的地下水,并将其排出路基范围之外。适用于地下水蕴藏量大、面积分布广的路段。

在省道307县地震灾后恢复重建工程白河沟至望关段施工中,广泛采用渗沟,取得了十分显著的效果。在国道312线平定高速公路坝式路堤施工中,由于冲沟中水系发达,且路基填料均为黄土。如果处理不当,将会对整个坝式路堤质量留下严重隐患。因此,设计了渗沟,先将地下水排出路基,再进行路基填筑,极大保证了工程质量。从后期的结果来看效果十分理想。

4.2.3 渗井 渗井是将排不出的地表水或边沟水渗到地下透水层中而设置的用透水材料填筑的竖井。渗井施工难度大,单位面积造价高,一般不轻易采用。当土基含水量较大,路面翻浆,彻底解决地面、地下水又困难时,经与其它技术措施相比较,有条件地选用。

由于地下排水结构物为隐蔽工程,构造复杂,且投资较大。所以在设计、施工、养护均应特别注意,以免因结构失效而后患无穷。

5 结语

为保证公路交通安全,延长公路使用寿命,必须将排水工程列为工程中重要的内容。任何将排水视为附属、次要,甚至可有可无的项目必将遭受巨大损失。在排水工程的设计和施工中一定要以科学发展观为指导,坚持安全至上,质量第一,百年大计的理念,精心设计,规范施工,努力使排水工程发挥最大作用。

参考文献:

[1]董侃侃,刘承勇,盛力.浅议公路路基排水施工[J].科技风. 2009(21).

[2]陈颖,王松池.公路排水设施设计与施工技术[J].技术与市场. 2011(06).

路基防护及排水工程 篇4

2.1保证施工材料的规范性

由于施工材料是公路路基施工的重要组成部分,其质量的好坏直接关系到公路的整体质量。因此,在选用施工材料时,一是应该根据路基设计强度与稳定性来选择适用的要求;二是应该根据相关的设计与施工要求来选择含水量和强度等参数能够满足要求的施工;三是要货比三家,选择正规厂家提供的施工材料,从而保证施工材料的质量[6]。

2.2确保路基的平整度符合要求

对于公路工程来说,路基平整度直接关系到公路行车安全以及使用寿命,应该引起足够的重视[7]。在具体控制路基平整度的措施中,一要严格在路基施工技术的要求和规范下进行操作;二是在公路正式投入使用之后,应该及时做好路基的养护工作,及时发现公路潜在的病害并加以处理。

2.3防止路基裂缝问题的发生

公路常见路基病害及防护措施 篇5

毕业论文

题 目 公路常见路基病害及防护措施

专 业 道路桥梁工程技术

院 系 土木工程系 学 号 110110033 姓 名 蔡生强

指 导 教 师

目 录

摘要····································································1 Abstract

引言····································································1

一、路基·······························································2

1.1 路基的概念和作用····················································2 1.2 路基的结构··························································2 1.3 路基的类型··························································3

二、路基常见病害························································4 2.1 路基沉陷····························································4 2.2 边坡病害····························································4 2.3 路基水毁····························································5 2.4 路基冻胀····························································6 2.5 路基翻浆····························································7 2.6 雪害································································8 2.7不良地质和水文条件造成的路基破坏····································8

三、危害的防治措施······················································8 3.1 路基沉陷的防治······················································8 3.2 对土基沉陷的防治····················································9 3.3 边坡的防护·························································10 3.4 水毁的防治·························································12 3.5 土的冻胀过程·······················································13 3.6 冻胀的防治·························································14 3.7 路基翻浆的防治·····················································14 3.8 雪害的防治·························································16 3.9 路基排水···························································16

公路路基及路基病害和防治措施

摘 要:路基承受着本身的岩土自重和路面重力,以及由路面传递而来的行车荷载,是整个公路构造的重要组成部分。近年来高等级公路在建设方面取得了很大的进步,然而作为公路主体工程的路基仍存在一些病害,主要有水毁、滑坡、雪害、路基冻胀、沉陷、翻浆等。这些病害危及公路交通。本文从实际出发,提出若干消除病害的工程措施。

Abstract: subgrade under the geotechnical weight and gravity of road, and passed by the road from the traffic load is an important part of the entire road constructed.High-grade highways in recent years the building has made great progress, however, as the subgrade of the road the main project, there are still some diseases, there are damaged, landslides, snow damage, subgrade frost, subsidence, Frothing.These diseases endanger road traffic.From reality, and made a number of engineering measures to eliminate disease.关键词 公路病害 公路路基 防治措施 引 言:

路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物,路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。路基裸露在大气中,经受着土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用,路基的各个部位将产生变形。一些变形是可以恢复的,称为可恢复变形;一些变形是不能够恢复的,称为不可恢复变形。路基的不可恢复变形会破坏路基的整体性和稳定性,引发各种路基病害的产生。公路病害防治的根本途径在于提高公路质量

第一章

路基

1.1 路基的概念和作用

路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物,路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。它承受着本身的岩土自重和路面重力,以及由路面传递而来的行车荷载,是整个公路构造的重要组成部分。路基必须具有足够的强度和稳定性,即在其本身静力作用下地基不应发生过大沉陷;在车辆动力作用下不应发生过大的弹性和塑性变形;路基边坡应能长期稳定而不坍滑。路基是一种线形结构物,具有路线长、与大自然接触面广的特点,其稳定性,在很大程度上由当地自然条件所决定。合理选择线位,可以避开地质不良地段和工程艰巨路段,保证路基稳定,减少工程数量,节约工程投资。路基工程的特点是:工艺较简单,工程数量大,耗费劳力多,涉及面较广,耗资亦较多。路基施工改变了沿线原有自然状态,挖填借弃土石方涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利。

1.2路基的结构

路基由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构。也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连,共同构成一条线路。路基依其所处的地形条件不同,有两种基本形式:路堤和路堑,俗称填方和挖方。建造路基的材料,不论填或挖,主要是土石类散体材料,所以路基是一种土工结构。因而路基经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自我条件变化的侵袭和破坏,抵抗能力差。因此,路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。

1.3路基的类型

一般路基:

一般路基是指修筑在良好的地质、水文、气候条件下的路基。通常认为一般路基可以结合当地的地形、地质情况,直接选用典型横断面图或设计规定。但高填方路堤,深挖方路堑须进行个别论证和验算。特殊路基:

特殊路基是指位于特殊土(岩)地段、不良地质地段,或受水、气候等自然因素影响 强烈的路基。

特殊路基主要有:

(1)湿黏土路基、软土地区路基、红黏土地区路基、膨胀土地区路基、黄土地区路 基、盐渍土地区路基、风积沙及沙漠地区路基;

(2)季节性冻土地区路基、多年冻土地区路基、涎流冰地区、雪害地区路基;(3)滑坡地段路基、崩塌与岩堆地段路基、泥石流地区路基;(4)岩溶地区路基、采空区路基;

(5)沿河、沿溪地区路基、水库地区路基、滨海地区路基。

软土地区路基:以饱水的软弱黏性土沉积为主的地区称为软土地区。软土包括饱水的软弱黏性土和淤泥。在软土地基上修建公路时,容易产生路堤失稳或沉降过大等问题。我 国沿海、沿湖、沿河地带都有广泛的软土分布。

滑坡地段路基:滑坡是指在一定的地形地质条件下,由于各种自然的和人为的因素影响,山坡的不稳定土(岩)体在重力作用下,沿着一定的软弱面(带)作整体的、缓慢的、间歇性的滑动变形现象。滑坡有时也具有急剧下滑现象。

膨胀土地区路基:膨胀土系指土中含有较多的黏粒及其他亲水性较强的蒙脱石或伊利石等黏土矿物成分,且有遇水膨胀,失水收缩的特点,是一种特殊膨胀结构的教质土。多分布于全国各地二级及二级以上的阶地与山前丘陵地区。

第二章

路基常见病害

2.1 路基沉陷

路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落,而这种沉落是不可恢复的。它是路基最常见的病害之一。路基沉陷产生的原因很多,但主要是有路基本身引起的压缩沉陷和由于地基原因引起的沉陷两种。

(1)路基本身引起的沉陷是因路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实度不足、在路基堤身内部形成过湿夹层等因素,在荷载等的综合作用下,引起路基的竖向位移和变形。

(2)地基的沉陷是由于原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在,土基的承载能力极低,填筑路基前未对原天然地面进行处理,在路基自重的作用下,地基下沉或向两侧挤出,引起的路基下沉。

2.2 边坡的病害

边坡的病害常见的有:崩塌、落石、滑坡、坡面冲刷、坍塌、剥落和泥石流等。

崩塌是岩体突然而猛烈地从陡峻地斜坡上崩离翻滚跳跃而下的现象。崩塌可能发生在高峻的自然山坡上,也可发生在高陡的人工路堑边坡上。发生崩塌的物体一般为岩石,但某些土坡也会发生崩塌。

落石是岩石碎块的一种剥落现象,其范围较剥落严重。产生原因为:路堑边坡较陡,岩石破碎和分化严重,在振动及水的侵蚀和冲刷下,块状碎屑沿坡面向下滚动。滑坡是路基山坡山体或岩石,由于长期受到地面水、地下水活动的影响,使其结构破坏,逐渐失去支撑力,在自重作用下,沿着一定的软弱面整体的、缓慢的、有时先缓后急地向下滑移的现象。滑坡成因复杂,种类很多,目前尚无统一的分类办法。根据中国区域地质特点,较常发生的滑坡主要有堆积层滑坡、黄土滑坡、粘土滑坡、岩层滑坡。滑坡是一种危害性很大的公路危害。它不仅会把大量泥石推向路基,甚至会把整段路基、整座建筑物埋没摧毁。

坡面冲刷是是分化的岩层形成一定厚度的残积层。残积层的颗粒组成以细砂、中砂、粗砂为主,含少量粘土颗粒。这些残积物抗冲刷能力很差,易形成密集的鸡爪状冲沟,中下部冲刷形成落水洞,上下落水洞相连,坡面遭到破坏。

剥落是指路堑边坡风化岩层的表面,在大气温度与湿度的交替作用之下,表层岩石从坡面上剥落下来,向下滚落。大块岩石脱离坡面称为崩塌。碎落和剥落物堆集在路堑边沟里,影响边沟排水,路堑地段如果排水不畅,又将引发其它路基路面的病害。

泥石流湿山坡或沟岸泥沙由于重力的作用而不断的坍塌、碎落或滑坡而落入沟道,在暴雨的冲击下形成泥石流。这种形式中最严重的是大型滑坡堵断沟道,水流直接由滑坡体上流过或形成溃决,也有的在暴雨时滑坡体中的饱和水与滑坡体一涌而下,形成强大的泥石流。

2.3 路基水毁

公路的水毁的形成主要有以下几方面的原因造成:

(1)对于断裂构造,存在着一定的构造带且分化强烈,为泥石流、塌方、滑坡等提供了充分的固体物质。泥岩、页岩经强烈分化后,又为这些灾害提供了细颗粒物质,从而造成桥涵淤塞、河床抬高,引发路基垮塌等多种病害。

(2)公路的地形高低悬殊,山坡陡峭,在重力和水的作用下,松散及稳定性差的物料易形成垮塌和水土流失,为各种公路水害的产生和发展提供了条件。

(3)雨季降雨集中,一次降雨量大,易为公路水害的形成提供丰富充足的水分条件。持续集中的大雨、暴雨引起山洪暴发和江河漫溢,以及连阴雨的长时期冲刷和浸蚀,松散的固体堆积物在强降雨的作用下,含水量达到饱和时,粘结性、凝聚力迅速下降,在强降雨形成的地面径流冲击而下,固体堆积物很快被冲坏,塌方、滑坡、泥石流等常见水害便随之发生。

(4)不适当的沿河筑坝引起的流向改变和坍岸

(5)桥位附近挖河取沙,修建水中建筑物造成桥下水流紊乱和过度的冲刷。(6)公路自身排水防护设施不完善,桥涵设计不合理,施工质量差等。

2.4 路基冻胀

因路基土冻结、体积膨胀,会引起路面隆起,这种现象是冰冻地区公路病害之一。路基在冻结过程中,路基土的水分发生比原体积大9%的膨胀。此外,由于冰晶的吸附作用和土的毛细上升作用,未冻区的水分不断向冰冻区积聚,形成聚冰和进一步膨胀。均匀的冻胀对道路危害不大,但不均匀的冻胀可以使路面产生不均匀的隆起,平整度变坏;冻胀值超过路面的容许冻胀值时,路面就会出现开裂,严重的课导致破坏。这种现象对高级、次高级路面危害甚大。高速公路对路面技术状况的要求更高。

路基产生冻胀、下沉等冻害的影响因素是很复杂的,但主要可以归结为温、土、水和力四个要素。四个要素中温度和压力的变化是外因,而土和水是内因。这四个要素在建筑物的冻害过程中都是存在的。其中值得提出的是水这个要素,路基土体中的水分是形成路基冻害的决定性因素。水分迁移是冻土中主要的物理力学过程,是路基产生冻害的基本原因。冻水结成冰,强度剧增;冰融成水,承载力几乎等于零。水的这一特性决定了冻土有很高的承载力,而融土的承载力则大为降低。冻土地区季节融化层中的水,冻结时向地表及上限两个方向转移,形成的水分进行重分布。待季节融化层融化时,表层特别松软,且随融化深度的加深,水亦逐渐下渗,直至上限附近不能再下渗,由于上限附近的土聚积的水分最大,土的抗剪强度就大大降低。若路基边坡底下的上限位置是倾斜的,则路基边坡有沿上限面滑动的可能。即使不会滑动,这种层上水也可能从边坡面渗出,冲蚀边坡。故在冻土地区的路基工程中,处理土中水的问题是很重要的。没有土中水的冻结和融化,就不会发生冻害。而土中水的多少,又直接与土的颗粒粗细有关,粗颗粒的土排水条件好,存水少,就不易产生冻胀或融沉现象;反之,细颗粒土中水分难以排走,就会产生冻胀和融沉现象。故其危害主要有以下几种:

(1)冻胀:路基的季节融冻层内,如含水量超过一定限值,土中水冻结时路基就会发生冻胀。

(2)融化下沉:路基基底土层为富冰、饱冰冻土及含土冰层,由于地表水渗入后的热交换过程,和因保温层厚度不够,以及路基土的压力、列车震动的作用等,使基底一定范围内的原地表和原始多年冻土上限发生相应的下沉、下降变化,形成路基基底融化槽。

(3)热融滑坍:由于自然营力或人为活动,破坏了有厚层地下冰分布的斜坡的热平衡状态后,地表土体在重力作用下,沿融冻界面呈牵引式位移而形成的滑坍。

2.5 路基翻浆

翻浆是指在冻胀土的路段,在冬季,地下水分连续向上聚集、冻结成冰,导致春融期间土基含水率过大,强度急剧降低,在行车作用下路面发生裂缝、鼓包、冒泥等现象。冬季路面开始冻结,不断向深处发展,上下层形成了温度差,由于气候的变化,零度等温线不断下移,形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀,由于土质不均匀,使路面冻死或冻胀隆起。春季气温回升,由于路面导热性大,路中的溶解速度比两侧快,水分不易向下及两侧排泄。土基土层便呈现过湿状态,当溶解到聚冰层时,土层的湿度土层的湿度有时会超过液限。土基承载力极低,在车辆通过时稀软的泥浆会沿着路面的裂缝挤出或形成较深的车辙和鼓包。

2.6 雪害

雪崩、风雪流(风吹雪)和集中持续的降雪在公路上形成的积雪和雪滑等危害交通的现象称为雪害。

2.7 不良地质和水文条件造成的路基破坏

公路通过不良地质地段时(如泥石流、冻土、盐渍土、溶洞)和较大的自然灾害(如大暴雨)等地区,均可能导致路基的大规模破坏。

第三章 危害的防治措施

3.1 路基沉陷的防治

选择良好的路基用土(如砂性土)填筑路基,如果在必要时,应对路基上层填土作稳定性处理施工时,采用合理的施工方法,严格遵守《公路路基施工规范》的规定,分层填筑,分层碾压,一定要保证每一层路基填料的压实度。使路基有足够的强度和稳定性来承受行车荷载的作用。另外,在路基施工时,应严格控制路基填土的含水量,避免在层与层中间形成过湿的软弱夹层。在特殊潮湿地区, 路基上的压实是相当困难的,对于天然稠度小于的黏质土, 当用于下路床及其下的路基填料时, 可采用规定的轻型压实标准;改善填料的性质, 在土中掺加生石灰, 通常可以获得预期的效果, 也可采用新型吸水材料加固。黄土地区应特别注意路基排水, 对地表水应采取拦截、分散、防渗、远接远送的原则, 根据设计及时做好综合排水设施, 将水迅速引离路基。在填挖交界处引出边沟水量,应做好出水口的加固。

修筑在斜坡上的路堤和半填半挖路基,如果未按照规定将斜坡挖成台阶,铲除植被,或者对地下水露头没有妥善处理,地表排水不畅,坡脚下形成积水等,会使路基土长期受水浸润,往往达到或接近饱和状态。这样,路基在自重和外力作用下,失去稳定,发生突然下沉和滑移。对于这种病害的防治办法,主要是做好路基排水,如修建截水沟,排除地表积水,修建盲沟、渗沟、平洞疏导底下水,必要时修建护坡、挡墙,对路基进行支挡防护等。

3.2 对土基沉陷的防治

(1)换填法:当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等,并夯实至密实。

(2)预压法:预压法是一种有效的软土地基处理方法。该方法的实质是,在建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载,使土体中孔隙水排出,孔隙体积变小,土体密实,提高地基承载力和稳定性。堆载预压法处理深度一般达10m左右,真空预压法处理深度可达15m左右。

(3)强夯法:强夯法是法国L·梅纳(Menard)1969年首创的一种地基加固方法,即用几十吨重锤从高处落下,反复多次夯击地面,对地基进行强力夯实。实践证明,经夯击后的地基承载力可提高2~5倍,压缩性可降低200~500%,影响深度在10m以上。

(4)振冲法:振冲法是振动水冲击法的简称,按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用,置换后填料形成的桩体与土组成复合地基;在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。振冲法的处理深度可达10m左右。

(5)深层搅拌法:深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械,在地基中将水泥和土体强制拌和,使软弱土硬结成整体,形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙,处理深度可达8~12m。施工过程:定位—沉入到底部—喷浆搅拌(上升)—重复搅拌(下沉)—重复搅拌(上升)—完毕。

(6)砂石桩法:振动沉管砂石桩是振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩的简称。振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下,把套管打入规定的设计深度,夯管入土后,挤密了套管周围土体,然后投入砂石,再排砂石于土中,振动密实成桩,多次循环后就成为砂石桩。也可采用锤击沉管方法。桩与桩间土形成复合地基,从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化,也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性,其处理深度达10m左右。

(7)土或灰土挤密桩法:土桩及灰土桩是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔,然后向孔内夯填素土或灰土成桩。成孔时,桩孔部位的土被侧向挤出,从而使桩周土得以加密。土桩及灰土桩挤密地基,是由土桩或灰土桩与桩间挤密土共同组成复合地基。土桩及灰土桩法的特点是:就地取材,以土治土,原位处理、深层加密和费用较低。

3.3 边坡的防护

(1)防治崩塌的主要措施有:

①路基上方的危岩、危石应及时检查清除,特别在雨季前要细致检查。如有威胁行车安全的路段,可根据地形和岩层情况,采取嵌补、支顶的方法予以加固。

②在小型崩塌或落石地段,应采取全部清除的办法;如果基岩破坏严重,崩塌、落石的物质来源丰富,则易修建落石平台、落石槽等拦截结构物。

③由于存在软弱结构面而引起崩塌的高边坡,可根据情况采用支挡墙或支护墙等措施。

④对边坡坡脚因受河水冲刷而易形成崩塌时,要对河岸做防护工程。⑤在可能发生崩塌的地段,必须做好地面排水设施。(2)防治泥石流的主要措施有:

①对流泥、流石的边坡来说,在春秋两季,应进行大量的植树造林、铺植草皮。②在泥石流形成区的上侧修筑截水沟、排水沟,把水引出去,以减少或消除洪水的影响。

(3)防治滑坡的主要措施有

①在滑坡体外设置环形截水沟,拦截旁引地表水;根据地下水流向设置盲沟、隧洞,截断和引出地下水;在滑坡体内设置树枝状排水沟、渗水沟和竖井等排出内部积水;严密阻塞夯实裂缝,滑坡表面植树种草,以防止地表水下渗,加快地下水蒸发。

②修建单级或多级重力式挡墙。近年来,锚杆式挡墙和抗滑桩也日渐广泛采用。锚杆式挡墙由钢筋混凝土板面和水平式倾斜的锚杆组成。抗滑桩有钢筋混凝土挖孔桩、钻孔桩和打入桩等。抗滑桩呈排状组合,布置方法有密排式、间隔式、承台联接式等。

③把滑体后部土石挖去一部分,减轻滑体自重,促使滑坡稳定。这种方法适用于滑床上陡下缓,后壁及两侧岩土稳定的滑坡。

④在滑体前沿用土筑成反压堤,对滑体进行反压。这种办法多结合减重弃土进行,效果甚好。但公路上产生的滑坡,多因地形限制,不便采用。

此外,滑坡还可采用电化学法,硅化学法,焙烧法等技术防治。但是,这些方法技术复杂,所需投资较大,较少采用。(4)防治坡面冲刷的主要措施

用土工格栅代替铁丝做石笼, 用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。

水毁的防治

(1)水毁抢修

一般分防洪抢险和抢修通车两种,前者是保护公路的应急防抢措施,后者是在毁后迅速抢通路线的维持通车措施。抢修通车主要是尽快清除坍方淤泥,填补冲沟缺口,修复小桥涵洞,铺设简易路面,尽快把路线抢修通车。一时难于修复的大中桥梁和路段,架设舟桥或浮桥、钢木便桥,或设置临时性轮渡以及开辟便道、组织车辆绕路行驶等,以维持通车。(2)水毁恢复

按照技术标准和建设程序,对水毁的各项设施进行正规修复。有的不能一次修复而留下的工程称之为“水毁遗留工程”。水毁恢复主要是恢复植被,整治河流,积极提高公路标准和质量,完善公路设施等。(3)

水毁的预防

水毁预防是在雨季和洪水来临之前为防止或减轻暴雨和洪水对公路的危害而进行的工作,其范围包括:

①防止漂浮物大量急剧地下冲; ②疏通各种排水系统;

③修理、加固和改善各类构造物;

④检修防洪设备,备足抢护的材料、工具以及救生、照明和通信设施。

对公路水毁要做到全面预防重点治理。为此,每年汛期前应进行必要的水文观测,掌握洪水的动态,并与当地的气象、水文部门取得密切联系,及时收集雨水情况资料,或向沿河居民调查,预先了解洪水强度、到达时间和变化情况,以判断对公路的危害性,及早采取措施;在汛期前应进行一次预防水毁的技术检查,内容包括: ①检查桥梁墩台、调制构造物、涵洞、引道、护坡和挡土墙基础有无冲空或损坏; ②桥下有无杂物堆积淤塞河道,涵洞、透水路基有无淤塞,以及河流上游堆积物、漂浮物的情况;

③河床冲刷情况和傍河路基急流冲刷处有无掏空或下沉; ④浸水路堤和陡边坡路段的路基有无松裂;

⑤边沟、盲沟、跌水等排水系统有无淤塞,路面、路肩横坡是否适当,路肩上的临场堆积物是否阻碍排水;

在洪水期,顺流急下的巨大漂浮物对下游的桥梁等构成巨大的威胁,因此首先要对桥梁上游沿河的根部被掏空的树木、竹林以及洪水位以下的竹、木、柴、草和未系结牢固的竹、木排筏进行检查,作必要的处理。未避免漂浮物撞击墩台,可在墩台前设置护墩体。

各种构造物的基础如有掏空,应及时处治。当河床冲刷严重危机墩台基础时,除必要时在上游设置调治构造物外,还可根据河床水位的高低,在枯水期铺砌单层、双层块(片)石护底,或采取沉石笼(可采用耐特龙塑料网石笼)、抛石块护基处理。

3.5土的冻胀过程

土的冻结初期,水局部结晶,在个别部位形成小冰晶。当冰晶形成后,与冻结锋面连接的薄膜水立刻向它移去,形成水膜,该水膜处于弹性张力状态,并且总是力图向冻结锋面运动。冻结土中水的移动和结晶,只是在水薄膜个别部位脱离其原有部分情况下才发生。

薄膜水在冻结土里重新分布是冻胀形成过程的决定性阶段。在结晶时,它能在封闭的土体内引起弹塑变形发展,结果引起土冻结体的增大。冻结边界附近的自由水又将转变为薄膜水,结果维持着一个水分浓度梯度。当水分迁移的通道上这个梯度在作用时,正在冻结土中的水分迁移过程将一直进行。按照扩散层薄膜水厚度随负温降低而减小的过程,冻土中单位水流将变小。当冻结土空隙量超过给定条件下结晶的水体积时,冻胀过程便停止。

3.6 冻胀的防治

为了给给路面冻胀预防措施提供科学的依据,通常需确定路面防冻厚度。按强度计算的路面厚度如果小于防冻厚度,则必须设置防冻层,以满足防冻厚度的要求。我国对柔性路面的最小防冻厚度在设计规范中作了明确规定。

路面冻胀的防治,应在路基填筑中,尽量使用冻胀性小的均质土,并分层压实;做好路基的地表排水;必要时设置隔水层,切断地下水对路基的渗透,是防止和减轻冻胀的主要措施。对已建成路面,应在养护中及时填灌冻缝,防止雨雪水下渗和做好路基排水,尽量保持路基干燥。因冻胀而严重损坏必须大修的路面,则应采取切实的改善措施,预先杜绝冻胀隐患。

3.7 路基翻浆的防治

防治翻浆的基本途径是:防止地面水、地下水或者其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部;在化冻期,可将聚冰层中的水分及时排除或暂时蓄积在透水性好的路面结构层中;改善土基及路面结构;可采用综合和防治。

(1)铺设隔离层

按使用材料把隔离层分为如下两类: 透水性隔离层。采用砾石、碎石、粗砂或炉渣条等材料,用于透水性路面,其厚度一般设为10 cm ~20 cm,为了防止淤塞,应分别铺设1 cm ~2 cm 的隔离层在其上面和下面,如泥炭、石屑、针刺无纺布、草皮或炉渣等。隔离层底部应高出地面水 20 cm 以上,设为3%~4%的路拱,在路基边坡处铺入路基50 cm 用大块碎砾石。

不透水隔离层。不透水隔离层有封闭式和不封闭式两种。前者适用于地面排水有困难或地下水位高的路段,用以隔断毛细水和横向渗水。后者适用于一般路段,用以隔断毛细水。

(2)做好路基排水,提高路基高度

轻型、中型和重型翻浆,丘陵山区、平原的一切新旧路都可采用这种方法。良好的路基排水可以阻止地面水或地下水浸入路基,保持路基土体干燥,将冻结时水分聚流的来源减少。提高路基是一种操作简单、效果明显、经济实用的常用措施。增大地面水位或地下水至路基边缘间的距离,保持路基上部土层干燥,不至于在冻结过程中由于聚冰过多而失稳。取土方便的路段也适用于提高路基这种措施,填筑路堤所用的土应该适水性良好。路线穿过农田地区时,应与路面设计综合考虑,少占耕地,以确定合理的填土高度。在粉性土地段及重冰冻地区,应采取其他措施如石灰土、砂垫层等同提高路基配合使用。

(3)换土

处理因土质不良或旧路的局部翻浆而造成的翻浆路段应采用换土法,是将造成路基翻浆的稀泥和土挖出,换填40cm~60cm厚的碎(砾)石或砂性土,分层压实后重新铺筑路面。翻浆严重的路段,挖除全部软土,将水稳性良好的砂砾料填入,并分层压实。

(4)规范施工

一部分翻浆发生是由于在施工中没有严格按照规范施工造成的,所以要规范施工,即只有在材料含水量在压实实验的界限范围内时,路堤的压实才能进行,超出或不到最佳含水量时不能填筑路基,必须采取相关措施,使材料在最佳含水量附近进行填筑,并做好实验工作。

3.8雪害的防治

在中国的北方地区,特别是青藏高原这种病害比较严重。雪害防治可采取防雪措施和除雪措施。防雪措施如设置防雪栅栏、防雪棚、溜雪槽等,也可以筑雪墙、土堤等防雪。除雪可用人力清除和用机械除雪。

3.9路基排水

水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素, 许多路基病害是由水的侵蚀造成的, 因此在路基施工中, 应重视施工排水, 防止因各种原因造成的水患, 给路基、路面施工造成不必要的损失。

(1)路基排水分排地面水和排地下水两大类

①排除地面水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发地等设施。其作用是将可能停滞在路基范围内的地面水迅速排除,防止路基范围内的地面水流入路基内。

②排除地下水设施有排水沟、暗沟(管)、渗沟、渗井、检查井等。其作用是将路基范围内的地下水位降低或拦截地下水并将其排除到路基范围以外。(2)路基地下水排水设施的施工要点

当路基范围内出露地下水或地下水位较高,影响路基、路面强度或边坡稳定时,应设置排水沟、暗沟(管)、渗沟、渗井,检查井等地下水排水设施。①排水沟和暗沟用于当地下水位较高,潜水层埋藏不深时,截流地下水及降低地下水位。沟底宜埋人不透水层内。排水沟可兼排地表水,在寒冷地区不宜用于排除地下水。排水沟或暗沟采用混凝土浇筑或浆砌片石砌筑时,应在沟壁与含水量地层接触面的高度处,设置一排或多排向沟中倾斜的渗水孔。沟壁外侧应填以粗粒透水材料或土工合成材料作反滤层。沿沟槽每隔10~15m或当沟槽通过软硬岩层分界处时应设置伸缩缝或沉降缝。

②渗沟用于降低地下水位或拦截地下水。渗沟有填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟三种形式,填石渗沟只宜用于渗流不长的地段,且纵坡不能小于1%,通常为矩形或梯形,其埋置深度,应满足渗水材料的顶部(封闭层以下)不得低于原有地下水位的要求。当排除层间水时,渗沟底部应埋于最下面的不透水层上。在冰冻地区,渗沟埋深不得小于当地最小冻结深度;管式渗沟适用于地下水200---300m时,其末端宜设横向泄水管分段排除地下水。洞式渗沟适用于地下水流量较大的地段。三种渗沟均应设置排水层(或管、洞)、反滤层和封闭层。

③渗井用于排除路基附近的影响路基稳定的地面水或浅层地下水。其直径50~60cm,井内填充材料按层次在下层透水范围内填碎石或卵石,上层不透水层范围内填砂或砾石,填充料应采用筛洗过的不同粒径的材料,应层次分明,不得粗细材料混蹦塞,井壁和填充料之间应设反滤层。

渗井离路堤坡脚不应小于10m,渗水井顶部四周(进口部除外)用黏土筑堤围护,井顶应加筑混凝土盖,严防渗井淤塞。

④检查井用于检查维修渗沟。一般采用圆形,内径不小于1.Om,在井壁处的渗沟底应高出进底0.3-0.4m,井底铺一层厚0.1~0.2m的混凝土。井基如遇不良土质,应采取换填、夯实等措施。兼起渗井作用的检查井的井壁,应在含水层范围设置渗水孔和反滤层。深度大于20m的检查井,除设置检查梯外,还应设置安全设备。井口顶部应高出附近地面约0.3—0.5m,并设井盖。

(3)

三、路基地面排水设施的施工要点

路基地面排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发池等设施。

①边沟设置于挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段。路堤靠山一侧的坡脚应设置不渗水的边沟。平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。土质地段当沟底纵坡大于3%时应采取加固措施;采用干砌片石对边沟进行铺砌时,应选用有平整面的片石,各砌缝要用小石子嵌紧;采用浆砌片石铺砌时,砌缝砂浆应饱满,沟身不漏水;若沟底采用抹面时,抹面应平整压光。

②截水沟设置时主要考虑位置。在无弃土堆的情况下,截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离视土质而定,以不影响边坡稳定为原则;路基上方有弃土堆时,截水沟应离开弃土堆脚1—5m,弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于10m,弃土堆顶部应设2%倾向截水沟的横坡;山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2.0m,并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟之间,修筑向沟倾斜坡度为2%的护坡道或土台,使路堤内侧地面水流人截水沟排出。截水沟长度超过500m时应选择适当的地点设出水口,将水引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水口,截水沟必须有牢靠的出水口,必要时须设置排水沟、跌水或急流槽。截水沟的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。

为防止水流下渗和冲刷,截水沟应进行严密的防渗和加固,地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂隙较多伪岩石路段,对沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水口,均应采用加固措施防止渗漏和冲刷及沟壁。

③排水沟的施工应符合下列规定:

a 排水沟的线形要求平顺,尽可能采用直线形,转弯处宜做成弧线,其半径不宜小于10m,排水沟长度根据实际需要而定,通常不宜超过500m。

b排水沟沿路线布设时,应离路基尽可能远一些,距路基坡脚不宜小于3~4m。水流的流速大于容许冲刷流速时,沟底、沟壁应采取排水沟表面加固措施。

④跌水与急流槽的施工应符合下列规定:

a跌水与急流槽必须用浆砌圬工结构,跌水的台阶高度可根据地形、地质等条件决定,多级台阶的各级高度可以不同,其高度与长度之比应与原地面坡度相适应。

b急流槽的纵坡不宜超过1:1.5,同时应与天然地面坡度相配合。当急流槽较长时,槽底可用几个纵坡,一般是上段较陡,向下逐渐放缓。

c当急流槽很长时,就分段砌筑,每段不宜超过10m,接头用防水材料填塞,密实无空隙。d急流槽的砌筑应使自然水流与涵洞进、出口之间形成一个过渡段,基础应嵌入地面以下,基底要求砌筑抗滑平台并设置端护墙。

浅谈新铁高速公路路基排水与防护 篇6

新铁高速公路是辽宁中部环线的重要组成部分。辽宁中部环线高速公路是国家高速公路网规划中五条地区环线之一和东北区域骨架公路网“五纵、八横、两环、十联”中的环一线, 它将以沈阳为中心的辽宁中部城市群 (本溪市、辽阳市、辽中县、新民市、铁岭市、抚顺市) 连接起来, 形成重要的城际高速公路网络, 是辽宁省中部地区重要的经济环线。

本项目总体走向由西向东方向。路线经过两市三县 (县级市) :沈阳市 (新民市、法库县) 、铁岭市 (铁岭县) 。新铁高速公路起于辽宁中部环线高速公路辽中至新民段的终点K182+160处, 新民市东城区巨流河镇北, 经公主屯镇、东蛇山乡、陶家屯乡, 路线进入法库县境内, 经三面船镇、依牛堡乡, 进入铁岭市境内, 经阿吉镇、新台子镇、腰堡镇, 到达项目的终点102国道。

所经的主要河流是养息牧河、秀水河、老窑河、拉马河、辽河。

所经的主要道路及铁路有沈彰高速公路、县道沈于线、县道叶苗线、国道101、沈康高速公路、国道203、县道孤懿线、县道铁三线、哈大铁路客运专线 (在建) 、哈大铁路 (国铁) 、沈四高速公路、军队专用铁路、国道102。

沿线共布设互通式立交4座, 分别为:公主屯互通式立交、陶屯互通式立交、贺尔海枢纽互通式立交、腰堡枢纽互通式立交。

一、主要技术指标

(1) 设计行车速度:100km/h (四车道)

(2) 路基标准宽度:26.0m (四车道整体式)

(3) 行车道:4×3.75m (四车道)

(4) 汽车荷载等级:公路-Ⅰ级

(5) 设计洪水频率:特大桥1/300、大中小桥及涵洞1/100、路基1/100

(6) 地震动峰值加速度为0.05g

本项目河流众多, 地下水位高, 因此, 必须采取有效的排水与防护措施, 及时排除路基范围内的水, 并防止雨水浸入, 以确保路基稳定。

二、路基排水

全线由挖方急流槽、路堑边坡平台流水槽、路堑边沟、填方边沟、填方泄水槽排除坡面及路面水, 在挖方路段采用纵横向盲沟及坡体排水管排除挖方坡体内部的水, 路基路面排水应该与路基防护、桥涵构造物等相互协调, 形成完善的排水系统, 以保证路基的强度和边坡的稳定性。

1、急流槽排水

对于挖方路段为了使挖方路堑边坡平台的水能够顺利排出, 在挖方边坡一般每隔60米设置一道急流槽, 并对坡顶有集中汇水的段落也考虑在对应位置设置了急流槽。

2、边沟排水

沿线在填方路段设有填方边沟, 挖方路段设有路堑边沟, 以排除路面及坡面水。填方路段边沟深度一般为0.6米;挖方路段路堑边沟采用暗排方式进行排水, 土路肩与碎落台之间形成15厘米深浅碟形纵向流水槽, 浅碟流水槽铺设草皮防止冲刷, 槽下20厘米设置暗排边沟, 浅碟边沟、暗排边沟、边坡急流槽、路基横向排水管通过边沟集水井衔接, 集水井设置间距20米。个别段落因排水需求, 相应设置不同的边沟。对于排水纵坡大于等于10%的路段设置了急流槽。当边沟需要穿越被交叉道路时, 被交叉道路上设有过道涵。

3、边坡泄水槽排水

全线原则上填、挖方段均采用集中排水。一般填方路段相邻泄水槽间距28厘米, 净宽50厘米;当泄水槽位于凹型竖曲线底部时, 在其两侧各12米增设两道泄水槽。挖方段落采用路缘石开口, 直接于集水井相连, 集水井间距20米。

4、施工注意事项

(1) 填方边沟:为了排水通畅, 边沟底面标高做了部分调整, 边沟的深度与标准图不一致, 部分段落边沟底标高甚至在地面以上, 需要在占地界范围内对边沟外侧进行超填或超挖, 保证地表汇水的迅速排除, 施工时应引起注意。

(2) 路堑边沟:因为挖方段的边沟底面标高已不是真正的地面标高。所以挖方段路堑边沟的形成为:在路基形成后参照本路段的边沟型式与边沟深度形成边沟。对于凹曲线底部处于挖方段的路堑边沟要严格按照边沟设计标高进行施工。

(3) 由于地形变化复杂和施工中造成原地面标高的改变, 如填挖交界处桩号与实际地形不符应按实际地形征求设计代表认可做出调整;填方边沟施工前需对照《路基纵向排水工程数量表》认真核对排水情况。对排水不畅段落施工单位应及时与设计代表联系, 以实际情况作适当的调整, 但要满足相关规范的规定, 使水顺畅排至路基以外。

(4) 在路基施工中应形成路拱, 并在路基边缘设置临时土坝, 形成临时集中排水, 泄水槽处边坡应以塑料布或编织袋等加以保护, 防止边坡冲刷, 造成水土流失。

三、路基防护

填方边坡主要考虑植被防护;在主线上跨国省干道的分离式立交桥两侧各不大于50米范围内, 路基边坡考虑采用六角网格防护, 六角网格防护砌护至边坡高度4米处, 网格内边坡采用回填种植土后撒草籽的防护形式;当路基边坡与大桥相接, 或处于吃糖、冲沟等易受冲刷、浸泡路段时, 边坡采用防冲刷防护, 下部为M7.5浆砌片石砌护, 上部采用植草防护。

挖方断边坡坡率根据地质情况而定, 土质挖方边坡多采用植草防护;对挖方边坡高度大于10米的全风化、强风化岩石挖方段, 在挖方坡脚设置了路堑拦土墙, 当上跨主线桥梁桥台为浅基础或引线排水通过挖方边坡急流槽排向主线路堑边沟时, 对上跨主线桥梁桥台处主线挖方挖方边坡进行了坡面砌护。

四、结束语

排水与防护设计是高速公路设计的重要内容之一, 应根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、地质、土类、材料来源等情况综合考虑, 合理布局, 因地制宜地选择经济、合理、美观、实用的工程措施, 确保高速公路的稳定和高速行车的安全, 同时达到与周围环境协调、美化高速公路的效果。我国高速公路建设方兴未艾, 但由于实践时间短, 高速公路的排水与防护还没有成熟的经验, 尚需建设、设计、科研、施工、监理等方面共同努力, 在实践中不断探索、总结, 以提高我国高速公路的建设质量。

摘要:做好路基排水是保证路基强度和稳定性重要保障, 不少公路病害的重要原因就是路基施工过程中没有做好路基的排水工作。

关键词:高速公路,路基,排水

参考文献

[1]王志、王强:《道路与桥梁》, 人民交通出版社, 2007年8月。

风沙路基施工及防护技术的应用 篇7

关键词:风沙路基;施工工艺;防护技术;工程概况;测量放线;基底处理

中图分类号:U213.1+4 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)05-0047-02

1 工程概况

某铁路工程施工段总长度为25.883 km,该路段风沙路基具有较大比例,为28.68%,其中最长一段长度可达到4.37 km,与穿越固定、半固定沙地长度相结合,其比例约为路段总长度的90%,基于此,该工程施工必须重视风沙路基施工与防护工作。风沙与滩洞地质为该路段的主要地质类型,5~10 m为其相对地形高差,地表有第四系全新统覆盖,0~15 m为上更新统风积细砂层,湿至饱和状,具有较低承载力。中更新统半干硬塑状老黄土为下伏,厚度在100 m以下,部分有细砂透镜体夹杂,10%~25%为其植被覆盖率。

2 风沙路基施工及防护技术的施工工艺

2.1 测量放线

遵循设计文件,施工前期,在施工现场可将路基中心线测出,相隔20 m可设置一个桩,并遵循填筑层顶面标高可进行每层风积沙填筑边线的放出。选取竹竿控制边线,并进行相应标识,路线控制桩、护桩、水准点等。为满足路基压实度与边坡防护,需将边坡进行30~50 cm放宽。

2.2 基底处理

填筑路基前,通过推土机彻底清理基底,10~20 cm为其表面清理深度,随后碾压原有地面,确保其压实度标准符合施工要求,才能填筑路基。施工前期,需粗略推平原地面坑、洞等,如地面横坡在1:5以上,需开挖台阶,宽度可控制在2 m以下,可选取大功率推土机应用于高大沙丘路段,需推平前方路线2侧土方。为避免沙坑积水,丘间凹地与平沙路段不能进行原地取沙,填筑时可选取沙丘内沙料。

2.3 分层填筑

2.3.1 虚铺厚度控制

30~50 m为风积沙填筑虚铺厚度,通常第一层风积沙虚铺厚度高于其他层,应在50 cm以内加以控制,40 cm为中间层和顶层虚铺厚度范围,虚铺厚度可选取挂线施工方式加以控制。

2.3.2 控制路基高程

原始高程为施工现场原地面压实后的高程,表面风积沙在风积沙施工后由于失水将出现严重松散现象,为此,必须将层间间隔时间缩短,通常每填筑3到4层风积沙路基可检测与核实高程、填筑厚度。并检测其中线偏位情况,为施工中实时改正中线偏差提供便利。完成填筑工作后,需按照路基高度在5到10厘米范围内控制预留沉降量。

2.3.3 挖填结合部处理

有效提升填挖结合部填方位置填料质量,与相应层相比,压实度需高出1%到2%,填筑顺序为由底端逐步向顶端施工,并根据各层填方量开挖作业。

2.3.4 填筑段交接处理

2段交接位置在分段施工中,如填筑时间不同,可对先填筑路段进行台阶开挖,其宽度为2 m;当同时填筑需分层相互交叠连接,2 m为其最短搭接长度,并保证均匀碾压,无死角。

2.4 整 平

根据放样标高与宽度,填料摊铺整平施工可通过推土机粗平,为有效控制虚铺厚度,可采用边上整平土边的方法,边线也可通过挂线对虚铺厚度加以控制。以此确保边线的直顺性及坡度的统一性。随后实施精平作业,机械可选取平地机,以此避免局部凹凸现象出现于控制层面。

2.5 浇水湿润与填夹土层

首先,分层洒水。风积沙路基如具有良好天然含水量状态,可选取分层碾压直接施工或通过一定洒水后再进行分层碾压,按照现场含水率实测,在粗平环节应做好洒水工作。要求夹层现象不能存在于2层填料间,如10%~13%为最佳含水量,相比最佳含水量,洒水时含水量需高出1%~2%。其次,分格浇水。饱水法可用于水资源良好的路基填方路段与桥涵过渡段,人工在粗平后可进行方格制作,并做好浇水湿润工作。要求分层分次浇水施工,并确保其均匀性,如浇水量较多,路基则会被浸泡,为此必须严格控制浇水量。最后,填夹土层。按照当地料源情况对夹层法具体施工加以确定,如是否选取夹土层、土工格栅是否增设等。一般选取碎石土、石灰土等材料作为夹土层,其他层填筑过程中,必须在50 cm左右控制各层虚铺厚度。

2.6 碾 压

稳压、振压与终压为碾压施工的3个环节。通过选取推土机作为稳压机械,进行1遍静压;选取振动压路机作为振压机械,进行3至4遍振压;选取推土机作为终压机械,进行1~2遍静压。

3 风沙路基施工防护措施

3.1 粘性土包坡

首先调查取样土源土质,要求在10%~20%之间有效控制包坡土塑性指数,并将其含沙量控制在1/10以下。如粘性土塑性指数较高可进行适量沙添加。随后,测量路基中线、水平等,并遵循设计要求将路肩线、坡脚线等放出,在设计标高测量后,需将标志桩大商,并根据纵向间隔10 m对断面测量及打桩,要求桩具有稳固性,以此为挂线提供便利。然后根据测量结果进行桩点设置与挂线施工,并对路基各个位置尺寸进行全面检测。根据设计线对左右边坡进行整修工作,要求剔除凸出位置,填补凹陷位置。包坡路基在包坡前,应确保实测路基标高低于设计路肩标高,根据具体比值对路基顶面实施整平作业,并遵循由上到下的顺序整修边坡与顶面。再次,根据设计厚度从上到下实施边坡包土与顶面覆土,如无法同时对2侧边坡包土,需按照迎风—背风顺序包土,最终对顶部包土施工,通常20 cm为边坡包土的厚度,35 cm为顶部包土厚度,需与路拱一次完成。最后,边面清理时,需铲除开裂、松脱位置,并再次包土施工。完成包坡施工作业后即可将草籽撒上,应确保其均匀性。

3.2 土工网垫护坡

基于经济性原理,如粘性土缺乏的路段,可选取土工网垫作为风沙路基护坡方式,其施工流程和粘土包坡类似。铺设土工网垫时,要求下端必须向坡脚地面10 cm以下埋入,铺设顺序为从上到下,全部搭接位置必须选取土工绳与土工钉进行连接,需确保其稳固性。

3.3 草皮植被护坡

相比粘土包坡护坡,草皮植被护坡的不同之处在于,草皮选择时,应确保其具有耐干旱性及发达的根系,通过人工等方式进行40 cm x30 cm草皮块切割,根据从下到上的顺序铺设草皮,坡脚底首排草皮需向地面以下8~10 cm进行埋设,并做好压实工作。通过软塑状湿粘土对草皮块间的缝隙封闭,降低蒸发草皮水分的速度并做好洒水养护工作。

3.4 树枝条沙障

相比草方格防护,树枝条沙障的区别在于草料与树枝条的变换。一般选取的树枝直径为1.5 cm,长度为80~100 cm,20~30 cm为其埋设深度,选取横杆枝条拦腰将裸露部分扎紧,格式与环状为树枝条沙障的主要类型。

4 结 语

综上所述,作为国民经济增长的基础性设施,铁路工程事业在社会经济快速发展的前提下,里程总量也越来越多。风沙路基作为工程建设的基础,为提升工程面层耐久性,确保行车舒适度。要求施工企业必须重视施工工艺,做好防护工作,只有这样才能实现工程建设的社会效益与经济效益。

参考文献:

[1] 周艳俊,周艳伟,宋密林.风积沙路基填筑施工中应注意的问题[J].林业 科技情报,2008,(2).

[2] 杨士敏,何波,邵建波.沙漠土壤压实关键技术及压实设备[J].筑路机械 与施工机械化,2006,(5).

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[4] 王红斌.神延线DK137~DK144风沙路基固沙造林防护工程设计[J].

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