003公路养护与管理第二章

公路养护与管理第二章第二章路基的养护与维修路基养护的内容与要求路基的日常养护与维修路基翻浆的防治滑坍的防治第二章路基的养护与维修教学要求1.描述路基养护的主要任务2.熟悉路基养护的日常养护3.熟悉路基翻浆的防治※路基养护的日常养护六.挡土墙的维修与加固挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡，以保持土体稳定的建筑物，是公路的重要组成部分，其技术状况的好坏对公路往往带来比较大的影响。六.挡土墙的维修与加固挡土墙损坏是指挡土墙上倾、鼓肚、裂缝以及浸水挡土基底部被掏空等病害1.挡土墙的病害成因分析：1）水破坏：水的浸入使挡土墙墙背填料湿软、凝聚力下降，增大了对挡土墙的主动土压力致其产生病害。这类病害多发生于细粒土填料的下挡土墙和支挡上边坡坡积层类破碎土体的上挡土墙。2）设计断面尺寸不足，不能抗拒墙背主动土压力。这类病害的发生是因为或则设计计算主动土压力考虑欠周全而断面不足，或则施工过程中人为地扩大了填方断面，增加了主动土压力。3）浸水挡土墙基底埋深不足，由于洪水冲刷致挡基底部被掏空或局部悬空。六.挡土墙的维修与加固2.挡土墙养护事项1）坚持日常检查其有否损坏；2）每年应在春秋两季进行定期检查，北方冰冻严重地区，应特别注意检查挡土墙在冰冻融化后墙身及基础的变化情况，以及在冰冻前采取的防护措施的效果。；3）在发生反常气候、地震或重型车辆通过等特殊情况后，应及时进行检查。六.挡土墙的维修与加固2.挡土墙养护事项4）发现裂缝、断缝、倾斜、鼓肚、滑动、下沉或表面风化、泄水孔堵塞、墙后积水、周围地基错台、空隙等情况，应查明原因，并观察其发展情况，采取相应的措施进行维修加固，并设立技术档案备查。5）对已停止发展的挡土墙裂缝、断裂(无沉降错台)，可将缝隙凿毛，清除碎渣和杂物，然后用水泥砂浆填塞。水泥混凝土或钢筋混土挡土墙的裂缝也可用环氧树脂灌注黏台。挡土墙的日常养护除经常检查其有否损坏外，每年应在春秋两季进行一次定期检查。垮塌的护坡挡墙3.挡土墙病害1）泄水孔堵塞及墙后积水：疏通、增建2）裂缝、断裂：可将缝隙凿毛，清除碎碴和杂物，然后用水泥砂浆填塞。水泥混凝土或钢筋混凝土挡土墙的裂缝也可用环氧树脂粘合。六.挡土墙的维修与加固六.挡土墙的维修与加固六.挡土墙的维修与加固3）挡土墙发生倾斜、鼓肚、滑动或下沉时，可选用下列加固措施：•①锚固法：•适用于水泥混凝土或钢筋混凝土挡墙•采用高强钢筋做锚杆，穿入预先钻好的孔内，用水泥砂浆灌满锚杆插入岩体部位，固定锚杆，待砂浆达到一定强度后，对锚杆张拉，然后用锚头固紧。3）挡土墙发生倾斜、鼓肚、滑动或下沉时，可选用下列加固措施：•①锚固法：•适用于水泥混凝土或钢筋混凝土挡墙②套墙加固法注意新旧基础和墙身的结合—凿毛旧基础和旧墙身，必要时设置钢筋锚栓，一增强联结。1-钢筋锚栓2-套墙3-连系4-原挡墙•在原墙外侧加宽基础，加厚墙身，施工时，应挖除一部分墙后填土，减小土压力，同时要注意新旧基础和墙身的结合。方法是凿毛旧基础和旧墙身，必要时设置钢筋锚栓或石，以增强联结。墙后回填土必须分层填筑并夯实。③增设支撑加固法•在挡墙外侧，每隔一定的间距，增建支撑墙。支撑墙的基础埋置深度、尺寸和间距应通过计算确定，④原挡土墙损坏严重拆除重建。挡土墙表面出现风化剥落时——喷涂水泥砂浆保护层。•原挡土墙损坏严重，采用以上加固方法不能达到设计•强度要求时，则应考虑将损坏部分拆除重建。为防止不均匀沉降，新旧挡墙之间应设置沉降缝，并应注意新旧挡墙接头协调。•垮塌的护坡挡墙•垮塌的重力式挡墙④原挡土墙损坏严重拆除重建六.挡土墙的维修与加固4.挡土墙养护其它注意事项1）挡土墙的泄水孔应保持畅通。2）挡土墙表面出现风化剥落时，应将风化表层凿除，再喷涂水泥砂浆保护层。当风化剥落严重时，应将风化部分拆除重砌。3）锚杆式及加筋土挡土墙，如发现墙身变形、倾斜或肋柱及挡板损坏、断裂等情况，应及时维修、加固或更换。对暴露的锚头、螺母、垫圈，应定期涂刷防锈漆，锚头螺母如有松动、脱落，应及时紧固和补充。4）浸水挡土墙受洪水冲刷，出现基础被掏空，但未危及挡土墙本身时，可采取抛石加固或用块(片)石将淘空部分塞实并灌浆。六.挡土墙的维修与加固5.挡土墙损坏的处置——修复或工程加固•挡土墙损坏最彻底的加固方法就是拆除重修。而拆除重建不利于资源利用和环保；工程费用大，经济性差；施工工期长，对交通造成严重影响；施工关键环节多，弄不好又可能产生新的病害。鉴于此，在可能的情况下，一般选用修复与加固技术恢复挡土墙功能。挡土墙损坏处置修复挡土墙损坏的工程加固框架支撑加固法刚性斜撑（俗称“牛腿”）加固法外加挡土墙加固法浸水挡土墙被掏空或悬空的加固七.护岸设施•沿河公路路基直接受到水流侵害，为了防止水流危害岸坡，除了可以采用植物防护、石砌防护、抛石与石笼防护等直接防护措施以外，还可采用间接防护方法，即修筑调治结构物等各类护岸设施来改变水流方向，消除和减缓水流对堤岸的直接破坏。•直接保护：植物防护、石砌防护、抛石或石笼防护。•间接防护：丁坝、顺坝、格坝•护岸设施——土工膜袋做护岸1.直接防护防护类型结构形式适用条件注意事项容许流速(m/s)水文、地形条件植物防护铺草皮1.2～1.8水流方向与线路近乎平行,不受各种洪水主流的冲刷的季节性浸水路堤边坡防护种植防水林挂柳有浅滩地段的河岸冲刷防护干砌片石护坡单层干砌厚一般0.25～0.5m双层干砌厚上层0.25～0.35m,下层0.25m2～4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应设置垫层浆砌片石护坡厚0.3～0.6m4～8主流冲刷及波浪作用强烈处的路堤边坡有冻胀变形的边坡上应设垫层1.直接防护抛石石块尺寸根据流速和波浪大小计算,一般0.3～0.5m3水流方向较平顺,无严重局部冲刷地段抛石厚度不应小于石块尺寸之两倍石笼镀锌铁丝、竹编笼箱或土工格栅笼箱5～6受洪水冲刷但无滚石的地段和大石料缺少的地区浸水挡土墙5～8峡谷急流地段,水流冲刷严重地段1.直接防护—铺草皮砖边坡铺草皮砖构造1.直接防护—抛石护坡不设垫层设置垫层新建路基坡脚抛石防护示意图既有线路基坡脚抛石防护示意图1.直接防护—片石护坡干砌片石护坡示意图1.直接防护—混凝土板护岸混凝土板护坡示意图1.直接防护—石笼护岸石笼构造图2.间接防护•间接防护：修筑导治结构物等各类护岸设施来改变水流方向，消除和减缓水流对堤岸的直接破坏。•主要是指堤坝，按其与河道的相对位置，一般可分为丁坝、顺坝或格坝。丁坝群海宁段护岸工程桩式丁坝顺坝反浪墙七.护岸设施3.土工膜袋做护岸•用土工模袋做护岸，是近几年来出现的一项新技术。土工模袋就像一个中间带有许多节点的超大型塑料纺织袋，其规格可按工程要求加工。•施工时，将模袋平铺与岸坡上，从袋口连续灌注流动性良好的混凝土，则充满混凝土的模袋紧贴在岸坡上，形成一个稳固的大面积混凝土壁，起到护岸的作用。•这项技术的特点是施工速度快、简便、经济，而且可省去养管工作，尤其适用于冲刷严重的沿河路堤。用土工模袋做护岸土工模袋七.护岸设施4.透水路堤的养护•季节性影响或长期浸水的路堤、沿河路堤和桥头引道等，其路堤下部每年遭受短期或长期的淹没。这些路堤称为透水路堤。•当河中水位上升时，水从边坡的一侧或两侧渗入路堤内；当水位降落时，水叉从堤内向外渗出。故透水路堤除承受车辆荷载和自重外，还要受水的浮力和渗透动水压力的作用。七.护岸设施4.透水路堤的养护•用大石块或卵石堆筑的具有透水能力的路堤。•当堤外水位下降时，渗透动水压力指向土体外面，此时会破坏边坡的稳定性，产生边坡凸起或滑坡现象。•应保持透水路堤的稳定和完好，及时疏通、清淤。•透水路堤的边坡，应保持稳定和完好，若有损坏，应及时按原样修复。•设置于透水层内的泄水管，应经常清除淤泥和杂物，保持良好的泄水性能。•透水路堤顶面与路基之间应设置厚30~50cm的隔离层，以防止毛细水上升而软化上部路基。如上部路基发软变形，说明隔离层失去作用，应及时进行修理。•透水路堤如失去透水作用，则应改建桥涵。八.路基翻浆的防治•1.翻浆定义：–当每年春融季节来临时，许多公路路面出现弹簧、网裂、鼓包，甚至冒泥、路面被压翻等现象。•2.路基冻胀：–路基水在冬季受低温影响，温度较高的水向温度较低的土层方向转移，在温差聚水作用下，水分迅速聚集并逐渐形成聚冰层。水的补给是由地下毛细作用引起的，使路基表层水分不断增加，结冰后土体膨胀增大，形成冻胀。八.路基翻浆的防治3.翻浆发生的过程•路基土质不良、公路经过湿地，或路基坡脚存有积水的路段容易出现翻浆病害，盐渍土和沼泽地是翻浆病害的重灾区。•秋季（聚水）——冬季（冻结）——春融（含水量增加）——强度降低行车荷载翻浆•非春融的雨季，如果路面密水性差，导致降水浸入路基，造成路基或路面基层含水率过大，也可能造成翻浆。翻浆时沉降与隆起并存，路基路面倒置，结构混淆。毛细水冰(低温区)气态水冬季路基结冻0°C以上(冻融区)春季路基解冻土基中水超标承载力极低从冬季到春季翻浆图片1翻浆图片2翻浆图片3翻浆图片4翻浆图片多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象多年冻土区道路翻浆现象道路翻浆现象八.路基翻浆的防治4.影响翻浆的因素1)土质：粉性土是最容易翻浆的土。2)温度：一定的冻结深度和一定的冷量(冬季各月负气温的总和)是形成翻浆的重要条件。3)水：翻浆的过程，就是水在路基土中转移、变化的过程4)路面：透气性差时水分不易散发5)行车荷载：交通量大、车辆轴载重6)人为因素：①设计不当②施工质量有问题。③养护不当•其中土质、温度、水三者的共同作用是形成翻浆的三个自然因素。八.路基翻浆的防治4.影响翻浆的因素路基翻浆产生因素⑴地下水、地表水和汽化水是影响路基翻浆的内在因素。⑵公路施工和交通量等是影响路基翻浆的外在因素。⑶土质:细粒土中的粉性土是最容易翻浆的土；粗粒土（砂砾类土）基本上不产生翻浆病害；巨粒土（片石、漂石类）不翻浆。⑷温度:一定的冻结深度和一定的冷量(冬季各月负气温的总和)是形成翻浆的重要条件。⑸人为因素：设计不当、施工质量有问题和养护不当都会成为翻浆的因素。八.路基翻浆的防治5.翻浆的分类•根据导致翻浆的水类来源的不同，可将翻浆分为五个类型：地下水类、地面水类、土体水类、气态水类、混合水类。在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区，路基填土高度不大时，冻结期由于地下水补给使土体含水量增大，春季引起道路翻浆。低路堤下的高地下水位地下水类翻浆病害5.翻浆的分类在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段，由于开挖使路基顶面接近地下水位或者路堑边坡切断含水层(图9-4)且排水不畅时春季产生道路翻浆。地下水类翻浆病害高地下水位下的挖方路基半挖半填路基切断含水层在半山腰的填方路堤，有时压住含水层或泉眼，使水分渗入路基，冬季引起路基冻胀，春季化冻时产生翻浆，一般称为两肋翻浆；城市道路有时因地下管道漏水，路基含水量增加，将导致道路翻浆。填方压住含水层露头地下水类翻浆病害由于降雨、灌溉等使路基两旁积水，而又不能及时排出(图渗水使路基含水量增加，又由于冻结过程中的水分迁移作用，使路面下土层含水量增加，春季融化时产生翻浆；由于养护不良、路基边沟堵塞、路面出现车辙、局部洼坑、两侧路肩高于路面等情况使路面或边沟长期积水，渗入路基后使土体含水量增大，春季将引起局部翻浆。地表水浸泡路基地面水类翻浆病害八.路基翻浆的防治6.翻浆的分级•根据翻浆高峰时期路面变形破坏程度，将翻浆分为三个等级：轻、中、重。八.路基翻浆的防治7.防治翻浆的一般原则1）贯彻“以防为主，防治结合”的原则；2）根据地区与路段特点，因地制宜、就地取3）根据路基填土高度，结合地面水和地下水，搞好冻胀与翻浆地区的路基设计；4）对于高级和次高级路面，除按强度进行结构层设计外，还需考虑容许冻胀要求进行复核；对于中、低级路面则根据防治翻浆要求进行设计。八.路基翻浆的防治8.翻浆的防治措施•基本途径：防止地面水、地下水或其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部。处治方法1.铺设隔离层3.换铺粒料4.改善路面结构层2.设盲沟1）做好路基排水，抬高路基冻土区提高路基填土高度多年冻土区不均匀