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公路路基及路基病害和防治措施

  
评论: 更新日期:2014年01月24日

    (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。
    路堤边坡急流槽的修筑,应能为水流人排水沟提供一个顺畅通道,路缘石开口及流水进入路堤边坡急流槽的过渡段应连接圆顺。
   

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