003公路养护与管理第二章.ppt

公路养护与管理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教学要求1.1.描述路基养护的主要任务描述路基养护的主要任务2.2.熟悉路基养护的日常养护熟悉路基养护的日常养护3.3.熟悉路基翻浆的防治熟悉路基翻浆的防治路基养护的日常养护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。挡土墙的挡土墙的日常养护除经常检查日常养护除经常检查其有否损坏外，每年应其有否损坏外，每年应在在春秋两季进行一次定期检查。春秋两季进行一次定期检查。垮塌的护坡挡墙垮塌的护坡挡墙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：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：锚固法：适用于水泥混凝土或钢筋混凝土挡墙套墙加固法注意新旧基础和墙身的结合注意新旧基础和墙身的结合凿毛旧基础和旧墙身，必要时凿毛旧基础和旧墙身，必要时设置钢筋锚栓，一增强联结。设置钢筋锚栓，一增强联结。1-钢筋锚栓钢筋锚栓2-套墙套墙3-连系连系4-原挡墙原挡墙 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。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，原挡土墙损坏严重拆除重建。原挡土墙损坏严重拆除重建。挡土墙表面出现风化剥落时挡土墙表面出现风化剥落时喷涂水泥砂浆保护层。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。协调。垮塌的护坡挡墙垮塌的护坡挡墙垮塌的重力式挡墙垮塌的重力式挡墙原挡土墙损坏严重拆除重建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.直接防护防防护类护类型型结结构形式构形式适用条件适用条件注意事注意事项项容容许许流速流速(m/sm/s)水文、地形条件水文、地形条件植物防植物防护护铺铺草皮草皮1.21.21.81.8水流方向与水流方向与线线路近乎平行路近乎平行,不受各种洪水主流的冲不受各种洪水主流的冲刷的季刷的季节节性浸水路堤性浸水路堤边边坡坡防防护护种植防水林挂柳种植防水林挂柳有浅有浅滩滩地段的河岸冲刷防地段的河岸冲刷防护护干砌片干砌片石石护护坡坡单层单层干砌厚一般干砌厚一般0.250.250.5m0.5m双双层层干砌厚上干砌厚上层层0.250.250.35m,0.35m,下下层层0.25m0.25m2 24 4水流方向水流方向较较平平顺顺的河岸的河岸滩滩地地边缘边缘;不受主流冲刷的不受主流冲刷的路堤路堤边边坡坡应设应设置置垫层垫层浆浆砌片砌片石石护护坡坡厚厚0.30.30.6m0.6m4 48 8主流冲刷及波浪作用主流冲刷及波浪作用强强烈烈处处的路堤的路堤边边坡坡有有冻胀变冻胀变形的形的边边坡上坡上应设垫应设垫层层1.直接防护抛石抛石石石块块尺寸根据流速尺寸根据流速和波浪大小和波浪大小计计算算,一一般般0.30.30.5m0.5m3 3水流方向水流方向较较平平顺顺,无无严严重局部冲刷地段重局部冲刷地段抛石厚度不抛石厚度不应应小于石小于石块块尺寸之两倍尺寸之两倍石石笼笼镀锌铁丝镀锌铁丝、竹、竹编笼编笼箱或土工格箱或土工格栅笼栅笼箱箱5 56 6受洪水冲刷但无受洪水冲刷但无滚滚石石的地段和大石料缺少的地段和大石料缺少的地区的地区浸水浸水挡挡土土墙墙5 58 8峡谷急流地段峡谷急流地段,水流水流冲刷冲刷严严重地段重地段1.直接防护铺草皮砖边坡铺草皮砖构造边坡铺草皮砖构造 1.直接防护抛石护坡不设垫层不设垫层 设置垫层设置垫层 新建路基坡脚抛石防护示意图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混凝土板护坡示意图 1.直接防护石笼护岸石笼构造图石笼构造图 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。丁丁 坝坝 群群海宁段护岸工程桩式丁坝顺顺 坝坝反浪墙反浪墙七.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。用土工模袋做护岸用土工模袋做护岸土工模袋土工模袋七.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3050cm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。毛细水毛细水冰冰(低温区低温区)气态水气态水冬季路基结冻冬季路基结冻0C以上以上(冻融区冻融区)春季路基解冻春季路基解冻土基中水超标土基中水超标 承载力极低承载力极低从冬季到春季从冬季到春季 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不均匀冻胀与道路翻浆现象多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象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多年冻土区道路翻浆现象多年冻土区道路翻浆现象多年冻土区道路翻浆现象道路翻浆现象道路翻浆现象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：设计不当 施工质量有问题。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.影响翻浆的因素路路基基翻翻浆产生生因因素素 地下水、地表水和汽化水是影响路基翻地下水、地表水和汽化水是影响路基翻浆的内在因素。的内在因素。公路施工和交通量等是影响路基翻公路施工和交通量等是影响路基翻浆的外在因素。的外在因素。土土质:细粒土中的粉性土是最容易翻粒土中的粉性土是最容易翻浆的土；粗粒土（砂的土；粗粒土（砂砾类土）基土）基本上不本上不产生翻生翻浆病害；巨粒土（片石、漂石病害；巨粒土（片石、漂石类）不翻）不翻浆。温度温度:一定的一定的冻结深度和一定的冷量深度和一定的冷量(冬季各月冬季各月负气温的气温的总和和)是形成是形成翻翻浆的重要条件。的重要条件。人人为因素：因素：设计不当、施工不当、施工质量有量有问题和养和养护不当都会成不当都会成为翻翻浆的因的因素。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低路堤下的高地下水位低路堤下的高地下水位低路堤下的高地下水位 地下水类翻浆病害地下水类翻浆病害5.翻浆的分类 在在在在丘丘丘丘陵陵陵陵区区区区或或或或山山山山区区区区的的的的挖挖挖挖方方方方和和和和半半半半填填填填半半半半挖挖挖挖地地地地段段段段，由由由由于于于于开开开开挖挖挖挖使使使使路路路路基基基基顶顶顶顶面面面面接接接接近近近近地地地地下下下下水水水水位位位位或或或或者者者者路路路路堑堑堑堑边边边边坡坡坡坡切切切切断断断断含含含含水水水水层层层层(图图图图9-4)9-4)9-4)9-4)且且且且排排排排水不畅时春季产生道路翻浆。水不畅时春季产生道路翻浆。水不畅时春季产生道路翻浆。水不畅时春季产生道路翻浆。地下水类翻浆病害地下水类翻浆病害高地下水位下的挖方路基高地下水位下的挖方路基高地下水位下的挖方路基高地下水位下的挖方路基 半挖半填路基切断含水层半挖半填路基切断含水层半挖半填路基切断含水层半挖半填路基切断含水层 在在半半山山腰腰的的填填方方路路堤堤，有有时时压压住住含含水水层层或或泉泉眼眼，使使水水分分渗渗入入路路基基，冬冬季季引引起起路路基基冻冻胀胀，春春季季化化冻冻时时产产生生翻翻浆浆，一一般般称称为为两两肋肋翻翻浆浆；城城市市道道路路有有时时因因地地下下管管道道漏漏水水，路路基基含水量增加，将导致道路翻浆。含水量增加，将导致道路翻浆。填方压住含水层露头填方压住含水层露头填方压住含水层露头填方压住含水层露头 地下水类翻浆病害地下水类翻浆病害 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。地表水浸泡路基地表水浸泡路基地表水浸泡路基地表水浸泡路基地面水类翻浆病害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 1）做好路基排水，抬高路基）做好路基排水，抬高路基冻土区提高路基填土高度冻土区提高路基填土高度冻土区提高路基填土高度冻土区提高路基填土高度多年冻土区不均匀冻胀与道路翻多年冻土区不均匀冻胀与道路翻多年冻土区不均匀冻胀与道路翻多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象浆现象浆现象浆现象 1 1）做好路基排水，抬高路基）做好路基排水，抬高路基2）铺设隔离层 阻断毛细水上升，保持上部土基干燥。（1）透水性隔离层 粗粒料式透水隔离层粗粒料式透水隔离层设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层设置碎石、砾石隔离层（2）不透水隔离层 直接喷洒沥青；沥青土或沥青砂；油毡或塑料薄膜；复合土工膜。3）设置路肩盲沟或渗沟 降低地下水位 边沟下设置盲沟示意图盲盲沟沟纵向碎石盲沟纵向碎石盲沟 卸土平整灰土拌合施工压路机压实4）换土 增加水稳性和抗冻性防冻层顶面铺设土工布保温层防冻层顶面铺设土工布保温层防冻层顶面铺设土工布保温层防冻层顶面铺设土工布保温层5）改善路面结构层 垫层、防冻层冻土地区铺设冻土地区铺设隔温层隔温层八.路基翻浆的防治8.翻浆的防治措施6）对于高等级公路采用以下更为彻底的处治措施：在路基土内压注水泥砂浆；现浇水泥混凝土薄壁筒桩粉体喷射搅拌桩砂桩砂井袋装砂井塑料排水板土工织物滤垫八.路基翻浆的防治9.路基翻浆的处置对策1）春融时的翻浆处置。这种翻浆基本上都存在补给水，宜采用如下处置对策。采用这样的处置方案，效果明显，处置彻底，多为二级及以下等级公路所采用。高速公路和一级公路在不影响车辆通行的情况下，也可以采用这种方法处置翻浆。八.路基翻浆的防治9.路基翻浆的处置对策1）春融时的翻浆处置。这种翻浆基本上都存在补给水，宜采用如下处置对策。对于高速公路和一级公路，一般可采用如下处置方案：八.路基翻浆的防治9.路基翻浆的处置对策2）由于地表水的渗入产生的翻浆病害，若处置妥善后基本上无补给水，可选用以下两种方法。八.路基翻浆的防治9.路基翻浆的处置对策2）由于地表水的渗入产生的翻浆病害，若处置妥善后基本上无补给水，可选用以下两种方法。八.路基翻浆的防治9.路基翻浆的处置对策3）土工合成材料隔离处置法：采用土工布或土工膜隔离（沼泽地等需要先采用透水性材料换填）。优点：造价经济、施工方便。缺点：需要一定的处置高度，对含水率高的地段还需要一定的沉降固结期。这种方法对过湿地段的处置很有成效。对此类地段处理时，不应扰动原状土。4）直填骨架材料、沉降固结处置法这样的处置方法需要一定的沉降固结期。路基填筑时应预留沉降高度，在沉降期加载预压，待路基稳定后再清除预压材料。预压材料一般采用筑路材料，如路基填料、路面材料等等，预压完成后可以继续使用。八.路基翻浆的防治10.路基翻浆段养护原则1）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；2）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；3）改善土基及路面结构；采用综合措施防治。11.路基翻浆段养护1）秋季养护秋季养护的主要工作是排水，尽量防止水分进入路基维护好路拱和平整度，处理好裂缝，减少水的渗入；修复地上、地下排水设施，保证水的排除；八.路基翻浆的防治11.路基翻浆段养护2）冬季养护冬季养护主要是减轻路基水分在温差作用下向上层聚集的程度：及时清除积雪；修补裂缝、坑槽；准备好翻浆修复的材料3）春季养护养护的主要工作是抢防挖沟了解冻深；修增设盲沟、渗井；交通限行；4）夏季养护 养护的主要工作是修复翻浆破坏的路基、路面，采取根治翻浆的措施。首先要查明翻浆的原因，对损坏路段的长度、起讫时间、气温变化、表面特征、养护情况等进行调查分析，作出记录，确定治理方法和措施。切割旧切割旧路面路面养护工人处治翻浆破除清理原翻浆路段人工摊铺新人工摊铺新修补的沥青修补的沥青路面路面机械摊铺施机械摊铺施工作业工作业压路机压压路机压实实八.路基翻浆的防治12.路基路面翻浆处置的有关要求与注意事项1）翻浆防治的基本途径是防止地面水、地下水或其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部，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；采用综合措施防治。2）正确的分析翻浆成因是处置翻浆的前提。翻浆是因水而生，要准确分析水损坏类型，分清地表水与地下水、临时性浸水（如水管爆裂）还是长期补给水，由此决定处置方案。3）和修补坑槽一样，翻浆的处置亦宜采用矩形修补，且各边分别垂直或平行于路线中线，用以增强界面结合。4）处置方案的选择应充分考虑经济性、可行性及技术资源配置等方面的因素。思考题1）挡土墙损坏有哪些加固方法？2）简述路基翻浆的防治措施。谢谢观赏主讲人：庞峻岭