处治对策论文范文（精选11篇）
处治对策论文 第1篇
1 路面裂缝分布规律调查
1.1 项目概况
该项目按城市主干路Ⅰ级标准建设, 设计行车速度60 km/h, 路基宽度67 m, 行车道宽度23.5 m, 6 m中间分隔带向两边依次为11.75 m (双向六车道) 行车道, 2.5 m两侧分隔带, 3.75 m慢车道, 4.5 m非机动车道, 5.0 m人行道, 3.0 m绿化带。路基路面所用结构与材料见表1。
1.2 裂缝分布规律调查
通过对现有裂缝资料的收集和整理, 详细调查了裂缝出现的桩号、长度、宽度、间距。通过裂缝分布规律的调查分析可知, 目前塬上段裂缝形式主要是横向裂缝, 与行车方向基本垂直, 路面左右幅均出现不同数量的裂缝, 为10 m~20 m, 共391条, 其中两侧慢车道居多。根据施工时间对比发现, 同车道的底基层和基层的施工间隔在0 d~60 d之间, 以0 d~2 d之间居多。同车道的上路床和基层之间的施工间隔在15 d~300 d之间, 以60 d~180 d之间居多。
通过裂缝位置及长宽调查情况可知, 裂缝呈细长状, 裂缝宽度为0.1 mm~2 mm不等, 长度为2 m~11.75 m不等, 无伴随支缝现象, 见图1。
1.3 裂缝深度和层位调查
为了进一步掌握路面裂缝的发展深度及层位, 我们选取了3处有代表性的裂缝位置进行了路面取芯及挖探试验, 3处位置分别是:1) K8+428右幅主车道靠左侧路缘石位置;2) K8+421右幅慢车道靠左侧路缘石位置;3) K10+368右幅主车道靠左侧路缘石位置。其中K8+428右幅主车道和K10+368右幅主车道均采用路面取芯+挖探相结合的方式, K8+421右幅慢车道采用路面取芯方式。
从取芯情况来看, 裂缝已贯穿路面面层、基层和底基层, 见图2, 图3。基层和底基层芯样厚度在20 cm~25 cm之间。
随后对K10+368和K8+428这两处进行了挖探, 其中K10+368处挖至底基层顶面, 发现裂缝已贯穿至底基层。
K8+428处挖至路床顶面, 发现裂缝已贯穿至路床顶面, 而且在路床和底基层结合位置有层间水渗出。
1.4 试验及检测资料调查
对施工单位及检测单位在路基处理、基层和底基层方面的试验和抽检资料进行了查阅分析, 并对路基、基层和底基层各结构层的施工工艺进行了分析。
2 路面裂缝成因分析
根据前期对本项目裂缝分布规律的调查、芯样和挖探的情况分析, 本项目裂缝成因如下:1) 本项目所在地2014年气候异常, 夏季持续高温干旱 (其中6月~8月日最高气温在35℃以上的天数超过40 d) , 而秋季气温骤降并且连续降雨 (尤其9月份持续降雨达十余天) , 且塬上常年刮风且风力较大。2) 在外界气温急剧变化的过程中, 沥青材料逐渐发硬并开始收缩。当收缩产生的拉应力超过混合料的抗拉强度时, 沥青面层就会开裂。而由于行车道路面宽度有限, 收缩受路面结构的相互约束小, 所以形成了横向温缩裂缝。而另一方面, 连续低温降雨天气使二灰稳定碎石长期处于低温状态, 且雨水从面层裂缝位置不断下渗使得二灰稳定碎石基层和底基层含水量骤增, 其内部毛细水通过扩张和毛管压力作用使二灰稳定碎石产生了极大的收缩影响, 继而出现了温缩裂缝。
3 路面裂缝处治对策
对于缝宽小于5 mm的裂缝, 建议采取以下工艺处治:首先用空压机将开槽后的裂缝中的灰尘杂物及周边松动的物体清除干净, 保持裂缝的清洁和干燥;其次采用特制的长嘴壶将SBR改性乳化沥青 (乳化沥青含量应在60%以上) 灌入裂缝中, 浇灌2遍~3遍;最后在裂缝表面采用抗裂贴处理表面裂缝, 工艺为:1) 根据路面裂缝的宽度选择所用抗裂贴的规格;2) 将抗裂贴背面的隔离纸张揭去, 无粘性物面朝上, 以裂缝为中心线将抗裂贴平整地贴在路面上。气温低于0℃时需先刷胶或者火烤, 再粘贴;3) 如遇不规则的裂缝, 可用裁纸刀或剪刀将抗裂贴切断, 按裂缝的走向跟踪粘贴。但在抗裂贴与抗裂贴的结合处, 要形成50 mm~60 mm的重叠;4) 用滚筒用力碾压, 将抗裂贴熨贴至地面, 以确保抗裂贴同路面结合成为一体, 不能有气泡、皱褶。
对于缝宽不小于5 mm的裂缝, 建议采取以下工艺处治:首先用空压机将裂缝中的灰尘杂物及周边松动的物体清除干净, 保持裂缝的清洁和干燥;其次用热风枪对裂缝位置进行烘干, 保持烘烤试件约为3 s~4 s, 使裂缝处温度达到110℃~120℃;再用灌缝机或普通铁壶将热沥青 (沥青加热至150℃以上) 顺着裂缝表面浇灌2遍~3遍;最后在沥青冷却前, 沿裂缝表面均匀的撒上一层直径2 mm~5 mm干净的石屑或粗砂 (石屑或粗砂应事先用小火慢烘的方式加热至100℃~120℃) , 撒后略加夯实, 使石屑或粗砂嵌入沥青中。注意控制灌入热沥青的高度。如在气温相对较高的季节, 热沥青灌入高度应该略高于路面 (高出0.5 mm~1 mm) ;气温低的季节, 胶体应该略低于路面 (0.5 mm~1 mm) 。当采用改性乳化沥青直至灌缝材料与路面平齐为止。
4 结语
通过本文研究, 得出以下结论:1) 高温天气和低温天气的持续作用下, 路面材料会产生急剧收缩, 进而出现裂缝, 这是本项目出现横向裂缝一大诱因。2) 连续低温降雨天气会使路面基层长期处于低温状态, 且雨水从面层裂缝位置不断下渗使得基层和底基层含水量骤增, 在毛细水作用下会使基层出现收缩, 继而出现温缩裂缝, 这是本项目出现横向裂缝的另一大诱因。3) 对于缝宽小于5 mm的裂缝应采用灌注乳化沥青+抗裂贴的方式处治;对于缝宽不小于5 mm的裂缝应采用灌注热沥青+撒布石屑的方式处治。
摘要：对某市政道路路面出现的早期裂缝的分布规律、深度和层位进行了调查分析, 指出外界气候的急剧变化和水的进入是导致裂缝出现的主要成因, 对于缝宽小于5 mm的裂缝应采用灌注乳化沥青+抗裂贴的方式处治;对于缝宽不小于5 mm的裂缝应采用灌注热沥青+撒布石屑的方式处治。
关键词：市政道路,路面裂缝,分布规律,气候变化
参考文献
[1]JTG F40—2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].
[2]沈金安, 李福普.SMA路面设计与铺筑[M].北京:人民交通出版社, 2003.
沥青路面裂缝处治方法 第2篇
由于沥青路面具有造价低、噪音小、行车舒适、施工快捷、维修方便等优越性，因而沥青路面得到了广泛的推广和应用。裂缝是沥青路面常见的病害，对道路的危害极大，特别在冬季和春季，因时有雨、雪水渗入，在行车荷载的作用下，使本来就处于裂缝状态的路面病害更加趋于严重，最终导致破坏。因此，为了提高路面质量，减少路面病害，必须加强对沥青路面早期裂缝的认识及防治工作。沥青路面裂缝的型式
沥青路面裂缝按裂缝的形状可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝（龟裂）和不规则裂缝等四种型式。
2.1 纵向裂缝
损坏特征：与道路中线大致平行的长直裂缝，有时伴有少量支缝。这类裂缝通常由路基、基层沉降，或施工接缝质量或结构承载力不足而引起。路基、基层沉降引起的纵缝，通常断断续续，绵延很长；施工搭接引起的纵缝，其形态特征是长且直；而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘，由于路基湿软造成承载力不足，从而导致纵缝。
2.2 横向裂缝
损坏特征：与道路中线近于垂直的裂缝，有时伴有少量支缝。横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成；最初多出现于路面两侧，逐渐发展形成贯通路幅的横缝。
2.3 网状裂缝（龟裂）
损坏特征：相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块，块的尺寸小于50cm×50cm。网状裂缝（龟裂）是行车荷载的重复作用而引起的疲劳裂缝，其最初形态是一条或几条平行的纵缝，随着荷载重复作用次数的增加，平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝，形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝型式。
2.4 不规则裂缝
损坏特征：路面裂缝呈不规则形状，块的最长边长小于100cm。不规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。沥青路面裂缝产生的原因
3.1 纵向裂缝产生的原因
（1）改建公路中新老路衔接处处理不符合技术规范要求，造成路基不均匀的沉陷或者滑坡，形成裂缝；
（2）新建公路中由于碾压不均匀，出现路基、基层局部未压实或两侧密实度不够，使路基、基层承载力不足产生不同程度的沉陷，形成裂缝；
（3）沥青混合料摊铺时，接缝处理不当，造成路面渗水或面层压实度未达到要求，在行车作用下形成裂缝；
（4）傍山公路一半是挖方，一半是填方，如果施工时未按规范要求处理，易造成自然沉降，经长时间行车的作用形成裂缝。
3.2 横向裂缝产生的原因
（1）路基、基层出现干缩或冻缩形成裂缝，反射到沥青路面上产生裂缝；
（2）在施工过程中路基、基层的上、下层横接缝出现重叠或搭接过少而形成裂缝，反射到沥青路面上产生裂缝；
（3）冬季气温下降，沥青路面收缩形成裂缝。
3.3 网状裂缝、不规则裂缝产生的原因
（1）基层整体强度不足，沥青路面老化，在行车的作用下形成网状或不规则裂缝；
（2）沥青面层偏薄，不符合设计要求，或交通量超过设计能力，造成网状或不规则裂缝；
（3）沥青面层在温度周期性的变化下产生收缩，造成不规则裂缝。裂缝的处治方法
4.1 在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝，可采用以下两种方法进行处治：
（1）将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青（在低温、潮湿季节宜喷洒乳化沥青），再匀撒一层2~5mm的干燥洁净石屑或细砂，最后用轻型压路机将矿料碾压。
（2）沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。
4.2 对于路面的纵向或横向裂缝，应按裂缝的宽度按以下步骤分别予以处治：
（1）缝宽在5mm以内：
①清除缝中杂物及尘土；
②将稠度较低的热沥青（缝内潮湿时应采用乳化沥青）灌入缝内，灌入深度约为缝深的2/3；
③填入已筛好的干净的石屑或细砂（视缝宽窄选料），并捣实；
④将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除干净。
（2）缝宽在5mm以上：
①除去已松动的裂缝边缘；
②清除缝中杂物及尘土；
③用拌和均匀的热沥青混合料分层填入缝中，并捣实（缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料）。
4.3 因沥青性能不好、或路面设计使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积网状裂缝或不规则裂缝，此时若基层强度尚好时，通过技术经济比较，可选用下列维修方法：
（1）乳化沥青稀将封层，封层厚度宜为3~6mm。
（2）加铺沥青混合料上封层，或先铺设土工合成材料后，再在其上加铺沥青混合料上封层。
（3）改性沥青薄层罩面。
（4）单层沥青表处。
浅谈边坡工程稳定性及处治对策 第3篇
关键词：边坡稳定性分析处治对策
0引言
人们对于路堑边坡稳定性的研究是伴随着铁路和高等级公路建设过程中出现了大量的边坡滑塌事故而开展的，其目的在于通过对边坡稳定性的分析和评价，为实际工程提供合理的边坡结构，以及对具有破坏危险的边坡进行人工处理，避免滑坡出现造成的灾害和损失，因此有必要对边坡稳定性进行分析，并提出相应的处治对策，对相关相似工程具有一定的借鉴意义。
1边坡工程稳定性分析
1.1边坡稳定性的影响因素①地质构造。地质构造因素主要是指边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层和节理裂隙的发育程度以及新构造运动的特点等。通常在区域构造复杂、褶皱强烈、断层众多、岩体裂隙发育、新构造运动比较活跃的地区，往往岩体破碎、沟谷深切，较大规模的崩塌、滑坡极易发生。②岩体结构。不同结构的岩体，物理力学性质差别很大，边坡变形破坏的性质也不同。③风化作用。边坡岩体，长期暴露在地表。受到水文、气象变化的影Ⅱ自，逐渐产生物理和化学风化作用，出现各种不良现象。当边坡岩体遭受风化作用后，边坡的稳定性大大降低。④地下水。处于水下的透水边坡将承受水的浮托力的作用，使坡体的有效重力减轻；水流冲刷岩坡，可使坡脚出现临空面，上部岩体失去支撑，导致边坡失稳。⑤边坡形态。边坡形态通常指边坡的高度、坡度、平面形状及周边的临空条件等。一般来说，坡高越大，坡度越陡，对稳定性越不利。⑥其他作用。此外，人类的工程作用、气象条件、植被生长状况等因素也会影响边坡的稳定性。
1.2边坡工程稳定性分析方法
1.2.1边坡极限平衡法。极限平衡法是根据边坡上的滑体或滑体分块的力学平衡原理(即静力平衡原理)分析边坡各种破坏模式下的受力状态，以及利用边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系来评价边坡的稳定性。极限平衡法是边坡稳定分析计算的主要方法，也是工程实践中应用最多的一种方法。
1.2.2边坡可靠性分析法。边坡工程是以岩土体为工程材料，以岩土体天然结构为工程结构，或以堆置物为工程材料，以人工控制结构为工程结构的特殊构筑物。这些构筑物都程度不同地存在组成和结构上的不均匀性，天然边坡尤为突出，因为构成边坡的地质体经受长期的多循环的地质作用，而且作用强度不一，且又错综复杂，致使它们的工程地质性质差异很大。现阶段边坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模拟法，可靠指标法，统计矩法以及随机有限元法。
2边坡工程处治技术
2.1抗滑桩技术边坡处置工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，从而使得边坡保持平衡或稳定。抗滑桩与一般桩基类似，但主要承受的是水平荷载。钢筋混凝土桩是目前边坡处治工程广泛采用的桩材，桩断面刚度大，抗弯能力高，施工方式多样，其缺点是混凝土抗拉能力有限。抗滑桩施工最常用的方法是就地灌注桩，机械钻孔速度快，桩径可大可小，适用于各种地质条件；但对地形较陡的边坡工程，机械进入和架设困难较大。钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济，但速度慢，劳动强度高，遇不良地层(如流沙)时处理相当困难。另外，桩径较小时人工作业面困难。
2.2注浆加固技术注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙，以改变注浆对象的物理力学性质，从而满足各类土木建筑工程的需要；注浆加固技术的成败与工程问题、地质问题、注浆材料和压浆技术等直接相关，如果忽略其中的任何一个环节，都可能造成注浆工程的失败。工程问题、地质特征是灌浆取得成功的前提，注浆材料和压浆技术是注浆加固技术的关键。
2.3加筋边坡和加筋挡土墙技术加筋土是一种在土中加入加筋材料而形成的复合土。在土中加入加筋材料可以提高土的强度，增强土体的稳定性。因此，凡在土中加入加筋材料而使整个土工系统的力学性能得到改善和提高的土工加固方法均称为土工加筋技术，形成的结构亦称为加筋土结构。和传统支挡结构相比，加筋边坡和加筋挡土墙的特点有：结构新颖、造型美观、技术简单、施工方便、要求较低、节省材料、施工速度快、工期短、造价低廉、效益明显、适应性强、应用广泛等。由于加筋边坡和加筋挡土墙的这些优点，目前其已从公路路堤、路肩发展到应用于其他各种支挡结构和边坡防护。目前已用于处理公路边坡、市政建设、护岸工程、铁道工程路基边坡、工民建配套的支挡及边坡工程、防洪堤、林区工程、工业尾矿坝、渣场、料场、货场等；甚至还用于危险品或危险建筑的围堰设施等。
2.4锚固技术岩土锚固技术是把一种受拉杆件埋入地层中，以提高岩土自身的强度和自稳能力的一门工程技术。由于这种技术大大减轻结构物的自重，节约了工程材料并确保工程的安全和稳定，具有显著的社会效益和经济效益，因而目前在工程中得到极其广泛的应用。锚杆在边坡加固中通常与其他只当结构联合使用，例如以下几种情况：①锚杆与钢筋混凝土桩联合使用，构成钢筋混凝土排桩式锚杆挡墙。排桩可以是钻孔桩、挖孔桩或预置桩；锚杆可以是预应力或非预应力锚杆，预应力锚杆材料多采用钢绞线(预应力锚索)、四级精轧螺纹钢(预应力锚杆)。锚杆的数量根据边坡的高度及推力荷载可采用桩顶单锚点作法和桩身多锚点作法。②锚杆与钢筋混凝土格架联合使用形成钢筋混凝土格架式锚杆挡墙。锚杆锚点设在格架节点上，锚杆可以是预应力锚杆(索)或非预应力锚杆(索)。这种支挡结构主要用于高陡岩石边坡或直立岩石切坡，以阻止岩石边坡因卸荷而失稳。③锚杆与钢筋混凝土板肋联合使用形成钢筋混凝土板肋式锚杆挡墙，这种结构主要用于直立开挖的Ⅲ，IV类岩石边坡或土质边坡支护，一般采用自上而下的逆作法施工。④锚杆与钢筋混凝土板肋、锚定板联合使用形成锚定板挡墙。这种结构主要用于填方形成的直立土质边坡。
2.5预应力锚索加固技术用高强度、低松驰型钢绞线预应力锚索对滑坡体或崩落体施加一定的预应力，提高它们的刚度，使预应力错索作用范围的岩石相应挤压，滑动面或岩石裂隙面上摩擦力增大。加强它们的自承能力，可有效地限制岩体的部份变形和位移。
2.6排水工程的设计地表排水工程的设计要求：①填平坑洼、夯实裂缝。坡面产生坑洼和裂缝，往往是滑坡的先兆，也是导致严重滑坡的主要原因。大气降雨、地表水就会汇集在坑洼处或沿着裂缝渗入土层，使土的抗剪强度降低，造成坡体滑动。因此，对坑洼和裂缝应仔细查找，认真夯填。②合理确定截水沟的平面位置。截水沟的平面布置，应尽量顺直，并垂直于径流方向。如遇到山坡有凹地或小沟时，应将凹地填平或与外侧挡土墙相连，内侧与水沟联结，避免水沟内的水流越出或渗入截水沟沟底，导致水沟破坏。应该结合边坡的区域地貌、地形特点，充分利用自然沟谷，在边坡体内外修筑截水沟、平台截水沟、集水沟、排水沟、边沟、急流槽等，形成树权状、网状排水系统，以迅速引走坡面雨水。
3结语
处治对策论文 第4篇
1.1 沥青路面出现的病害类型及其形成原因
沥青路面出现病害的类型主要是裂缝、大面积沥青脱落以及龟裂和车辙。出现该种病害的原因主要有三个方面。一是在沥青路面的施工设计阶段没有控制好沥青混凝土的配兑比例, 所以导致其水稳定性较差。又由于沥青混合材料出现空隙率的可能性较大, 所以在初期出现裂缝后, 如果不能及时进行修复处理, 就会导致水分的渗入, 这样在水分的作用下, 沥青和矿料之间的黏力就会被严重破坏, 这样沥青路面的整体完整性和稳定性就会被破坏, 在重力的作用下就会导致整个路面被严重破坏。二是在施工中对施工的质量控制不够严格, 经常会出现面层厚薄不均匀的情况, 此外, 对沥青路面进行压实作业时, 由于地势的问题和操作人员的技术问题还会导致路面的压实度不均匀, 在后期的局部部位处理也会由于处理不当导致路面的质量达不到标准以及其承载力下降, 比如接茬处没有处理严实、边缘部位没有做好防水处理等。三是初期的养护工作不及时, 不到位, 对于出现的小问题不能及时进行处理, 就会导致病害越来越严重。
1.2 水泥混凝土路面出现的病害类型以及其形成原因
水泥混凝土路面出现的主要病害类型有裂痕、路段断裂以及路面出现大面积的坑洼。出现这些病害的原因主要有以下四个方面。一是在施工阶段, 公路的路基严实处理工作落实不到位, 导致部分路段的路基稳定性较差, 特别是一些人工加宽处理的老路段, 此外, 在一些地质结构比较脆弱的路段两侧也没有设置加固防护设施, 这样很容易导致整个路段沉降, 这样在重力的作用之下, 路段就会很容易出现下沉和断裂的现象。二是没有做好路基的防水设施设置, 大量的雨水深入地基处, 就会严重破坏地基的稳定性, 这样就会导致路基上方路段的整体稳定性被破坏。三是水泥混凝土本身的配兑比例不协调, 导致路面所用的原材料其本身的性能就不高, 所以整个路面路段的质量也得不到保证, 除此之外, 在施工过程中由于部分操作不规范, 比如振捣不严实以及切缝不及时等也会导致路面的稳定性和强度下降。四是具体的施工作业和理论层面的设计之间有一定的出入, 比如在具体的施工中传力杆的位置出现偏移, 胀缝被泥沙等杂物填满, 路段两侧的混凝土板被压碎, 这些都会导致路面的铺设质量下降。
1.3 桥梁处的公路出现的病害类型以及形成原因
桥梁处的公路出现病害的主要类型也是路面出现裂缝以及路面铺设材料的完整性被破坏。出现这种现象的主要原因有以下几个方面。一是桥梁路段的公路在设计阶段没有把握好桥梁本身的承载力, 所以桥梁作为路基的路段由于桥梁自身的承载能力比较低, 导致桥梁处的公路路段的承载能力也比较低, 再加上行车数量的增多, 再不加以控制通行量, 就很容易导致桥梁本身出现裂痕, 这样就会直接导致桥梁处的公路部分地基坚硬度下降。二是施工中存在很多技术方面的问题。比如对桥梁处的支架进行浇筑建设施工时, 没有做好地基夯实和垫平处理, 再加上桥梁之家的位置没有精确到位, 就容易导致桥梁的承载力达不到要求标准。三是出现严重的车辆超载现象, 持久的重力作用导致公路路面变形。四是基础的沉降处理不均匀, 混凝土材料本身的水热化性质、压路机对桥台等部位的损坏以及环境条件的变化等, 都会对桥梁处的公路造成一定的损坏。
2 常见的几种公路工程病害的处治对策
2.1 沥青混凝土材料公路病害的处理对策
首先对于面积较小的裂缝和龟裂以及车辙, 要对病害的表面和内部进行清理, 然后进行二次沥青混凝土材料的铺设, 在铺设时一定要注意控制好沥青材料的温度, 防止由于和外界环境温差过大, 出现热胀冷缩现象。对于大面积的裂缝和龟裂, 需要对该路段进行整体重新铺设。
其次对于路面出现的拥包和热浪等病害, 则可以先将高出路面的峰顶进行刨除, 然后再运用层铺法和拌和法填补低凹处, 对于比较严重的热浪和拥包病害, 也需要将整个路面重新铺设。
对于处理路面出现的沥青材料松散病害有两种方法, 一是如果是因为铺设时的外界环境温度较低导致凝固质量低, 则可以使用改性乳化沥青稀浆来做封层处理, 如果是因为温度较高导致沥青原料中的粘接料老化, 则需要对该路段路面进行重新铺设。
对于坑槽和啃边病害, 则需要按照“圆洞方补”的原则进行坑槽和啃边病害处理。“圆洞方补”也就是要保证整个路段的边缘处于平直状态。对这两种病害进行处理的主要方法有设置路缘石, 对病害路段进行边缘加宽以及加固路肩。
2.2 对水泥混凝土路面病害的处理对策
首先是裂缝病害, 可以将裂缝进行扩缝处理, 然后对扩缝进行水泥混凝土泥浆浇灌, 对于裂缝病害处理, 一定要做到全深度补块。对断裂路段进行处理时, 则需要针对路段的具体病害程度, 一般断裂则可以按照裂缝处理方法在断裂处进行水泥混凝土灌浆处理, 对于严重的断裂, 则需要对整个路段进行翻修。
其次是深陷和坑洞病害。对于坑洞病害一般是用掺合适量比例的环氧树脂混凝土进行直接修补, 修补前要做好对坑洞的清理。对于深陷病害, 如果是混凝土路段整体完好, 对于沉降严重的路段, 则需要重新铺设改模块路段, 对于完全脱空的路段, 则需要对路基进行压力灌浆处理, 来加固路基, 然后对路段本身进行修复处理。
2.3 桥梁路段病害的处理对策
首先桥梁处的路段其本身的铺装层之间的联系就比较弱, 所以在对桥梁处的路段进行裂缝和断裂病害处理时, 要首先破除铺设层, 然后把整个路段和相邻处的梁板钢筋连接, 如果桥梁处的路面和桥梁面的弯曲比较大, 这需要在弯曲处加密钢筋片进行加固处理, 随后再按照常规的处理裂缝的方法进行修复处理。
桥梁伸缩缝隙一般多为橡胶条老化渗水侵蚀导致, 所以可以直接更换新的橡胶条。对锚固混凝土经常损害的部位, 在进行修复时首先要检查背墙混凝土的强度, 假如其强度降低, 要将该处的混凝土结构拆除, 然后设置钢筋笼, 浇筑新的混凝土。
2.4 应该着重注意到的几点养护措施
首先是做好对公路系统其影响范围内的排水设施建设, 保证公路周围的排水流畅, 防止水的下渗和侵蚀对公路的地基稳定性造成破坏。
其次是要对公路两旁的边坡进行必要的防护措施设置, 比如种树种草, 来加固边坡, 使之和公路成为一个联系紧密的整体。特别是对于垫高以及地质结构不稳定的区域要进行专门的边坡设计, 来加固地基。
最后是要做好对公路系统的养护工作, 做到定期检查和维修, 及时发现问题, 并采取合理的方法进行及时补救, 来降低公路的病害率。
3 结束语
综上所述, 做好公路系统的养护工作直接影响着公路系统的稳定安全性, 根据目前我国公路系统中常见的几种病害类型, 相关的公路部门需要加大对公路系统的检修力度, 并做好对工作人员的素质培训, 促使他们能够使用正确的修复方法来进行公路病害的维修工作。只有这样才能保证整个公路系统的使用质量以及保证行车安全。
参考文献
[1]刘景明.公路养护管理探讨[J].中国水运 (下半月) .2011 (05) .
[2]杨春兰.推行《公路养护监理制》的可行性和必要性探析[J].黑龙江科技信息, 2013 (26) .
公路软土路基处治措施 第5篇
【关键词】公路工程；软土路基；处治方法
0引言
路基是公路的重要组成部分，主要承受路面传来的荷载，其应具有足够的强度、刚度、稳定性及耐久性。在公路工程中经常会遇到软土路基，往往把淤泥质土、淤泥及软黏性土统称为软土。软土的特点为压缩性高、天然强度低、透水性小，天然含水量一般为30%～70%，孔隙比一般为1.0～1.9，压缩系数一般为0.005～0.02，渗透系数一般为10-8～10-7厘米/秒，抗剪强度低，还具有触变性和蠕变性等特殊的工程地质性质。软土路基存在的主要问题有：当软土路基的抗剪强度不能承受外荷载时，路基会产生局部或整体剪切破坏，造成路堤塌方或失稳等现象；当软土路基产生过大的沉降变形时，会影响道路的正常使用，尤其是产生过大的不均匀沉降时，会造成路面开裂破坏，从而导致路面整体损坏等情况。
目前，软土路基处治的方法比较多，但由于具体工程的地质条件不一样，对地基处理达到的要求也不一样。在实际施工中，需要从现场地质情况、设计要求、本单位机具配备、本工程工期要求等方面进行综合考虑，来选择合适、合理的处治方法。
1软土路基处治原理
土体是由不同成分和不同尺寸的土粒形成的多相分散的体系，土体的强度决定于土粒之间连接的强度，而土粒之间连接的强度又决定于土粒之间的摩阻力和黏聚力。土体的密实度越大，空隙越小，水越不容易侵入土体，其强度和水稳定性就越好。在软土路基施工时，若达不到最佳含水量，就很难达到规定的压实度值，也就不会满足相应的密实度要求。因此，含水量和密实度是软土加固处治的关键。
2软土路基处治方法
2.1表层处理法
主要包括土工聚合物、砂垫层及反压护道法。
土工聚合物主要包括土工格栅和土工布。土工格栅加固软土的机制主要包括格栅孔眼对土的锁定作用、格栅表面与土的摩擦作用及格栅肋的被动抗阻作用，这些作用可以约束土颗粒的侧向移动，使土体的稳定性增加，从而使地基承载力提高，控制软基地段沉降量的发展。土工布加固软土地基的作用包括隔离、排水、应力分散等，其铺设在路堤的底部，可以提高地基的承载能力，而且还不会降低排水效果。当铺设2层以上时，每层之间要铺厚10～20厘米的砂粒垫层，使基底的透水性增强。在铺设时还要考虑锚固搭接长度及土工布的平整和张拉情况，保证土工布受力的整体性。
砂垫层比较适用于地基上部为软土层的情况，特别是软土层较薄且含水量较大的情况，主要包括换土砂垫层、排水砂垫层、砂垫层和土工布联合使用等形式。其主要加固机制是使软土在路堤自重的作用下加速沉降的发展，从而缩短固结的时间。砂垫层施工比较简单，不需特殊机具设备，但需要控制加荷速率，使地基能充分地进行排水固结，主要适用于运距较近、砂料比较丰富、工期不紧的施工现场。
2.2换填法
一般适用于地表下0.5～3米的软土处治，主要包括开挖换填法、爆破排淤法及抛石挤淤法。
开挖换填法是挖除全部或部分软弱土层，再用强度较高、渗水性较好、性能比较稳定、具有良好的抗侵蚀性的砾石、卵石、碎石、砂、矿渣、粉煤灰、干渣等材料进行回填。该方法比较简单，易于施工。在路堤范围内，挖除待处理的软土層，待动力触探符合设计要求以后，采用上述材料进行换填，可以使用分段挖除、分层回填的方法，以人工或机械方法分层碾压，达到要求的密实度。
爆破排淤法是利用炸药在泥沼或软土中爆炸，将淤泥炸开，再回填强度较高、渗水性较好的材料。爆破排淤一般分为2种，一是先爆破后回填，适用于稠度较小的软土；二是先在原地面上回填路堤，再在基底下进行爆炸，适用于稠度较大的泥沼或软土。
抛石挤淤法是当软土或沼泽土位于水下，更换土和排水均比较困难，且厚度在3米以内，表层没有硬壳的情况下，在路基底部抛投一定数量易风化石料挤淤的方法。片石大小可以按软土或泥炭的稠度选定。这种方法施工简单、方便、快速，适用于常年积水的水塘地，运距比较短、石料比较丰富的情况。抛投石料应先从路堤中间开始，向前突进后再逐渐向两侧扩展。
2.3垂直排水法
对于软土厚度比较大、填土厚度较大的软土路基可以采用此方法，主要原理是利用袋装砂井、塑料排水板及砂井来增加土层竖直方向的排水，使水平方向的排水距离缩短，使土体的固结加速，软土的强度得到了提高。
袋装砂井主要是用管式振动打桩机，选用聚丙烯等制成的袋，采用渗水率较高的中、粗砂制成砂袋。其施工工艺流程为整平—铺下层砂—定机具—插套管—沉砂袋—取套管—移机具—埋砂袋—铺上层砂。袋装砂井的平面布置一般是按正三角形的形状布置的，根据路段具体情况确定相应的直径、根数、长度、砂垫层等。为了使路堤以外一定范围内的地基土能加速固结，砂井的设置范围一般要比路堤的范围宽一些，这种布置可以提高地基的稳定性，还可以减小侧向变形以及由此引起的沉降。在砂井顶部铺设50厘米厚的砂垫层能够促使从袋装砂井内渗出的水顺利排除，其中袋装砂井顶部应保证至少伸入到砂粒垫层内30厘米，这样可以保证其与砂粒垫层连接通畅以使排水畅通。
2.4重压法
重压法主要包括堆载预压法和真空预压法。
堆载预压法是通过填土堆载进行预压，使地基土压密、固结，从而提高了地基的强度。堆载预压法施工操作方便，使用材料和机具简单，但预压需要一定的时间，主要适用于工期要求不紧的工程。
真空预压法是采用真空抽气设备，使密封的软弱地基形成真空负压力，促使土颗粒间的自由水发生移动、排出，达到使土体压密、固结的目的。适用于孔隙比较大、含水量较高、渗透系数较小的粘土。
2.5化学加固法
化学加固法主要包括旋喷桩、硅化法、注浆及水泥土搅拌法等，是通过在软土路基中加入水泥、生石灰、粉煤灰等化学材料，这些材料在注入土体后，通过发生一定的化学反应，形成具有较高强度的复合地基。
硅化法是用以硅酸钠为主的混合溶液对软土进行加固的一种方法，主要是借助电的作用进行加固。加固作用快，但造价较高，不适用于渗透系数较小的土层。
旋喷桩可分为粉体喷射桩和高压喷射注浆加固法等。其中高压喷射注浆加固技术是利用一定的钻孔设备先钻至规划的深度，再通过高压泵依靠安装在钻杆一端的喷射装置向周围土体喷射化学浆液，同时控制钻杆进行旋转且往上提升，一定范围内的土体结构与化学浆液混合胶结硬化在土基中形成一个具有一定强度的圆柱状水泥土固结体，实现了止水防渗和加固处理地基的作用。这种方法用途比较广泛，作为地下连续墙可防止渗水，作为施喷桩可提高基础的承载力，还可用于处理路基的不均匀沉降等。
3结束语
除了上述软土路基加固方法外，还有桩基、沉井等，主要用于软土地基桥梁与大型涵洞等重要构筑物的基础中。公路软土路基对公路交通的使用有重大的影响，若处理不当，就会后患无穷。目前，各种处理软基的方法各有利弊，常常多种方法综合运用，才能达到更好的处理效果。在工程施工中，应因地制宜，结合工程实际情况，依据现场土质情况、设计要求、施工条件、施工的可行性、方便性与经济性等综合考虑。
参考文献：
[1]王江飞，李乾玲.公路软土路基处理技术探讨[J].交通标化，2010（20）：110-112.
高寒地区小箱梁病害分析及处治对策 第6篇
1 高寒地区桥梁特征及气候条件
1.1 桥梁特征
我国幅员辽阔，地域广泛。对于北方地区，尤其是东北的大、小兴安岭，内蒙古地区和青藏高原，气候寒冷，且大多属于山区，地势起伏较大，地形特点是山沟多但山谷浅。因此大型桥梁较少，以中小桥梁居多。中小跨径的桥梁采用的截面形式有实心板、空心板、T型梁、箱梁，其中实心板与空心板主要应用于小跨径桥梁，而跨径在20 m～40 m之间中桥常采用T梁和小箱梁。就小箱梁而言具有如下优点:1)建筑高度低、抗扭刚度大、活载横向分配均匀等优良的受力性能;2)具有良好的稳定性，能够很好地满足高等级公路行车高速、平稳、舒适的要求;3)小箱梁施工和T型梁同样简便迅速，且运输安装也较为安全;4)基于85规范制定的标准图中，T型梁与小箱梁相比用材少、综合单价低;基于04规范制定的标准图中，同等跨径下，T型梁的截面尺寸及配筋率大幅提高，用材量及综合单价均高于小箱梁。相比T梁而言，小箱梁桥的优势趋于明显，近年来在全国范围内大面积被采用;但是，相对于T梁，小箱梁出现和使用的历史较短，其设计尤其是施工等方面均不是很成熟。针对高寒复杂环境地区的小箱梁桥梁结构容易出现多种病害，如梁体出现大量的梁端腹板斜裂缝、翼板与腹板结合处的纵向裂缝、箱梁底板的纵向裂缝、跨中梁底环向裂缝、翼板湿接带破损露筋、箱梁内积水等。这些病害的出现既有施工不当原因造成的，也有设计考虑不周及荷载因素引起的，这些病害的存在严重影响了结构的承载力与耐久性，在运营过程中，存在安全隐患。
1.2 气候条件
对于纬度高的地区，海拔相差悬殊，属于大陆季风性气候，其主要特点是高寒阴冷，四季差异明显:冬季严寒漫长，空气干燥，西北风偏多;夏季时间短暂，雨水集中;春秋温差变化显著，气温急剧下降，伴随有冻害发生。年平均气温2℃～5℃，极端最高气温35℃左右，极端最低气温-43℃，无霜期140 d左右，最大积雪厚度15 cm～20 cm，区域最大冻土深度为2 m。在高寒复杂地区修建桥梁，存在着一般地区所没有的特点，最主要的技术难点是需要控制由于寒冷低温、冻融循环等引起的各种桥梁病害。因此，弄清病害原理，研究出处治病害的措施显得愈发迫切。
2 高寒地区在役小箱梁病害类型
2.1 施工导致的小箱梁病害
1)腹板竖向裂缝。此类病害的特点为裂缝主要处于腹板中部，并不贯通，一般裂缝宽度较小，主要由于施工中养护不当造成，为干缩裂缝，见图1。2)梁底沿预应力筋位置的纵向裂缝。此类病害的特点为在梁底沿预应力筋的位置纵向分布，主要原因为波纹管定位不准确，在施加预应力后沿预应力筋产生径向力，在泊松效应下底板横向拉应力超限。典型病害如图2所示。3)腹板沿预应力位置的纵向裂缝。此类病害的特点为在腹板位置沿预应力筋纵向分布，主要原因为腹板处波纹管定位不准确、此处混凝土振捣不密实，受力性能较差，在预应力作用下开裂。典型病害如图3所示。4)翼缘板与腹板结合处的纵向裂缝、腹板与底板结合处的纵向裂缝。此类病害产生的主要原因是预制过程中，施工缝设置在翼板、底板与腹板的结合处，此处混凝土性能不连续，受力性能较差，在预应力和荷载作用下开裂、破损。典型病害如图4～图6所示。
2.2 设计不足造成的小箱梁病害
最为常见的由设计不足造成的病害为梁端斜裂缝，其一般均为受力裂缝。主要原因为腹板抗剪能力较弱、腹板厚度偏小、箍筋设置偏少、弯起钢束设置不合理，在施工质量较差或支座伸缩缝病害的诱因下产生斜裂缝，裂缝产生后由于钢筋的布置不合理，无法有效地限制裂缝发展，如果其发展较快，将可能与翼板和腹板结合处的纵向裂缝贯通。典型病害如图7所示。
2.3 荷载等外因造成的病害
一般来说小箱梁由荷载等外因造成的病害主要有:
1)裂缝。在运营过程中，在超载情况下容易造成跨中梁底附近环向裂缝、梁底横向裂缝、翼缘板湿接缝处的纵向裂缝、横隔板破损开裂、翼缘板湿接带破损。典型病害如图8～图11所示。
2)箱梁内积水，如图12所示。
3)局部破损露筋、渗水等，如图13所示。
3 高寒地区在役小箱梁病害产生的原因
3.1 病害产生的普遍原因
1)施工不当导致。施工时混凝土的灌注违规操作，缺乏足够的振捣，支模时所用模板不光滑且缝隙太大，会产生相应的蜂窝和麻面现象，同时，混凝土浇筑时间间隔过大以及振捣棒拔出太快，会导致工作缝和孔洞现象的出现等，这些表面缺陷是由于施工原因所引起的桥梁病害。除此以外施工不当还会导致伸缩缝病害的出现。2)设计不足导致。桥梁实际承载能力与设计计算出现偏差导致承载能力不足，病害日益加重;计算方法不当或计算不准确，导致桥梁先天不足;结构计算时出现漏项，例如，只从纵向和竖向计算主拉应力，忽略横向的影响，使得计算主拉应力值比实际偏小;同时，设计不足也会引起斜裂缝、横向裂缝的出现。这些因素会导致桥梁病害的产生。3)荷载过大导致。北方地区，特别是东北地区，地处林区且大多属于重工业城市，导致大量的货运车辆其多数是超载的，通常都超出了桥梁设计荷载的允许值，导致桥梁受损以及跳车现象。4)其他原因。诸如施工图不够完善、施工质量控制不到位、所用材料本身的质量因素、桥梁的管理与养护以及自然老化和超期服役都会引起桥梁病害的出现。
3.2 病害产生的特有原因
1)基础冻胀。对于高寒地区，冻土分布较广，地质条件恶劣，基础埋深过浅，回填土选择不当都会造成桥梁破损。2)冻融循环。冻融循环现象会造成桥梁病害，是影响桥梁承载能力和使用寿命的关键因素。北方严寒地区受气候条件的影响很容易产生冻融现象。因为混凝土中渗入的水在低温下产生结冰膨胀，导致混凝土内部结构破坏，反复多次的作用会造成混凝土剥落，强度明显降低，最终产生裂缝。3)水化热导致裂缝。严寒地区昼夜温差比较大，对于采用悬臂浇筑施工方式的梁端根部，在气温较低时拆模就会导致底板下缘出现大量的纵向裂缝。4)钢筋锈蚀。钢筋锈蚀是中小跨径桥梁常见病害之一，其成因多种多样，主要表现在混凝土的碳化，以及严寒地区桥面用盐化雪除冰，导致氯离子进入混凝土，产生化学腐蚀，最终导致钢筋锈蚀。发生钢筋锈蚀的部分，体积膨胀过大，会对周围混凝土形成挤压，导致开裂、剥落，使得桥梁结构受损破坏。
4 处治对策与加固技术
1)加强在役小箱梁桥的检查、维修以及加固，从而减少桥梁病害，保证桥梁的正常工作和使用，主要针对表面缺陷、裂缝、桥梁锈蚀、伸缩缝等病害进行分析，结合工程进行试验，给出有效的防治病害的方法和加固技术。
2)对在建小箱梁桥，提高和改进小箱梁预制和施工工艺的规范化。对存在的问题或潜在的病害诱因进行及时修正并提出合理建议与优化措施，预防结构早期病害的产生，提高构件的施工质量。主要从梁体预制过程中施工缝设置、波纹管的定位、混凝土浇筑后的养护工艺、预应力管道的灌浆工艺等方面进行改进。
5 结语
随着我国交通事业的蓬勃发展，尤其是高寒地区的小箱梁桥使用越来越多。结合病害产生原因以及对桥梁承载能力和使用功能的影响，对在役小箱梁桥进行检查、维修和加固。几何小箱梁预制过程的病害分析和施工工艺的优化，减少和预防在建小箱梁在施工中产生的病害，从而促进小箱梁更为广泛、科学地服务于社会。
参考文献
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[3]赵志刚,胡继峰.钢筋混凝土梁桥的常见病害与处理[J].山西建筑,2010,36(5):329-330.
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[5]张树仁,王宗林.桥梁病害诊断与改造加固设计[M].北京:人民交通出版社,2006.
[6]李金玉,曹建国.混凝土冻融破坏机理的研究[J].水利学报,1999(1):41-48.
处治对策论文 第7篇
1 路基加宽差异沉降形成的病害
公路拓宽时新路堤的建设会导致老路堤产生新的差异沉降, 并且在新、老路堤之间产生沉降变形, 导致路堤拉裂、路面破坏等病害。
⑴路基的损坏主要表现为新老路基的沉降变形、沿新老路基结合面的滑移和新填路基的整体失稳。
⑵路基的差异变形会通过路面结构反映到路表上, 导致路面结构的损坏。沥青路面会在结合部产生纵向裂缝、面层破碎、结合材料松散、道路横坡改变等。水泥混凝土路面会在结合面附近出现扩展的纵缝或横缝、错台, 进一步发展会引起板底唧泥、脱空, 裂缝处板块断裂以及裂缝进一步扩展等现象。
⑶随着路面病害的产生和道路纵横坡比的变化, 道路结构性能和服务性能也随之下降, 当路况指数、结构承载力、平整度等下降到一定程度时, 还影响行车安全[1]。
按照路基拓宽的损坏机理将拓宽路基的损坏归结为二类:拓宽路基稳定性不足导致的损坏以及新老路基不协调变形引起的损坏。前者是拓宽路基自身稳定性不能充分满足稳定性要求导致的, 后者则是新老地基和路基的不均匀变形引发的。数值分析表明, 路面结构性破坏的模式有四种:结合部的剪切开裂 (沿结合面滑移) 、结合部的弯拉开裂 (基层顶部或底部) 、老路基顶面开裂以及新路或老路的基层底面开裂。要从根本上解决或减少路基加宽差异沉降的病害, 必须了解产生拓宽路基病害的原因和损坏机理[2]。
2 路基加宽差异沉降的成因
影响旧路拓宽工程性状的主要因素有:新老路基间的不协调变形、新老路基之间的不良结合、路基路面整体抗变形能力、路基稳定性, 以及水文、地质条件等。路基加宽差异沉降病害的发生往往不是由单个因素决定的, 而是多种因素共同作用的结果。其主要原因有:
⑴新老路基下地基沉降的差异:这是路基拓宽工程容易产生纵向裂缝的最主要原因。新老路基地基压缩固结时间不同, 老路地基经多年荷载作用, 沉降变形已经基本稳定;而新路地基在施工过程中以及竣工通车后都将有较大的沉降变形发生, 因此, 新老路基下的地基间将产生不均匀变形。同时, 道路拓宽工程工期较短, 控制工后差异沉降的难度较大。
⑵新老路基强度和刚度的差异:新旧路修筑年代不同, 取土地点也不相同, 因此加宽路基填筑土料与老路基填筑土料不可能完全相同。填筑材料经自身重量、路面和车辆等荷载的作用, 老路基已经完全被压实, 而新路基的填料虽经严格压实, 仍有塑性累积变形的存在;同时, 新老路基采用的施工方法和工艺不同, 公路等级和标准也有很大的差异。
⑶新老路基结合部处治措施不当:新老路基结合部是拓宽工程的最薄弱部位, 最容易发生路基病害。如果结合部表面土体强度不足、台阶开挖不合理以及加筋处治不当等, 将会导致拓宽路基沿结合面产生滑移或蠕滑, 在结合部路面产生纵向裂缝;如果工后路面排水措施不完善, 路表水沿裂缝大量下渗, 会加速路基的变形和失稳。
⑷施工因素的影响:施工因素是导致拓宽路基病害的重要因素, 新老路堤结合部施工过程中的以下情况会形成路基病害隐患: (1) 结合部的表面根植土、松散土层、腐殖土、杂物等清理不彻底, 土路肩、硬路肩部位不适宜作填料的材料换填不彻底, 填料粒径偏大、含泥量多, 透水性不佳等, 使新老路堤结合部形成薄弱的带状结合面。 (2) 边坡开挖面过大, 在已开挖的边坡处没有及时堆放反压材料, 使老的边坡开挖面长时间地暴露在外, 受到雨水直接冲刷, 造成新老路堤亏方, 新老路叠合面减少。同时, 地基处理施工、抽水清淤 (地下水位降低) 及交通荷载等会对削坡开挖后的老路路基的稳定性产生影响。 (3) 路基填料压实不到位, 引起不均匀沉降, 使新老路面结合部开裂。公路拓宽改建通常受地形限制, 单幅加宽时, 大型压实机具很难发挥作用, 压实难度较大, 特别是新老路基结合部。较低的压实度不仅会使路基塑性累积变形大大增加, 而且抗变形能力也大幅下降。 (4) 填筑速率过快, 由于拓宽工程工期较紧, 过快的填筑速率使新路基的沉降速率远远高于原路基的沉降速率, 造成原路基失稳或将原路面拉出裂缝。 (5) 施工中路基排水措施不到位, 雨水渗入新老路基, 使得结合部土体的强度降低, 影响结合面的嵌固效果。
高速公路路基加宽差异沉降的病害成因是多方面的, 但新老路基之间的不良结合和不均匀变形是最根本的原因, 也是路基拓宽工程中的主要控制因素。因此, 在高速公路拓宽工程中必须采取切实有效的工程技术措施, 减小地基的不均匀沉降, 保证新老路基的强度、刚度和整体稳定性, 加强新老路基结合部的处治措施, 减少拓宽工程路基的病害发生。通常可采用软弱地基处理、基底清淤换填、旧路路堤台阶开挖、土工合成材料加筋垫层和加筋土路堤、土工织物防渗和排水、改良土高强路堤和轻质路堤、铺设土工合成材料防渗裂层或增大加铺层厚度等工程技术措施。
3 路基加宽差异沉降处治办法
3.1 新老路基结合部的处治
改扩建工程设计中最主要问题是如何处理填方段新老路基之间的衔接, 即如何处理新老路堤的不均匀沉降。要采取有效的技术措施保证加宽路基与旧路基的良好衔接, 使其成为一个整体, 避免或减少横向错台和纵向裂缝。
3.1.1 土工合成材料的应用
在高速公路加宽工程中, 常用的土工合成材料就是土工格栅。土工格栅对土的加固机理存在于格栅与土之间的相互作用。由于土工格栅与土接触面的摩擦作用, 降低了加宽处土的垂直应力, 使土体承载能力得以提高, 能够减少不均匀沉降;同时, 土工格栅对土体具有锁定作用, 使土体抗剪强度得到充分的发挥, 可以约束土体的侧向变形;其次, 由于水平铺设的土工格栅具有弹性, 在反复荷载的作用下, 不会产生变形的积累;除此之外, 土工格栅具有一定的张力和延展性, 能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构。所以, 在高速公路加宽工程新老路基结合部采用土工格栅可以有效预防差异沉降的产生。
根据土工合成材料铺设位置的不同, 常见的处治措施有以下几种:
⑴结合路基填土高度先按一定坡度开挖老路基边坡, 在路基下部铺设一层土工布和一层土工格栅, 中间填砂和风化土。土工布能使应力均匀, 土工格栅类似钢筋网的作用。然后对边坡进行台阶式开挖, 最后进行新路基的填土压实。广佛高速公路加宽采用此种方法[6]。
⑵加宽后的路堤边坡坡度较原有边坡提高一档, 当填方高度较高时, 在中间设一道平台。将原高速公路的边坡挖成内倾台阶, 台阶挖至与原地面齐平。在基底开始铺设一层土工格栅, 以后每个台阶顶面均铺设一层土工格栅。沈大高速公路加宽和锡澄高速与沪宁高速的直接拼接段采用了此种方法[5]。
⑶将老路堤边坡开挖成台阶状, 并在路基顶面铺设一层土工格栅。沪杭甬高速公路扩建采用此种方法[2]。
3.1.2 地基处理
根据区域的料源情况合理选择填料, 填料的物理力学特性要与老路基填料相近, 严格控制新老路基结合带的压实, 对新老路基结合带 (大型压路机的压实施工死角) 用打夯机分薄层填筑压实。国外针对软土路基上加宽路基填筑施工提出了间隙法
(Gap-method) [8], 这是一种二步填筑法, 先在距离老路基一定距离外填筑部分新路基, 新老路基之间留有一定间隙 (Gap) , 然后再填筑新老路基之间的间隙。由于在第一阶段新路基填土自重作用下的固结会使新老路基间隙下的软土强度和水平应力提高, 因而可以有效减小第二阶段填土对老路基产生的附加变形, 而且这种分步填筑法要比一次性整体填筑对老路基产生的变形要小。
3.1.3 路基填筑
在软土地基上的新老路基结合部, 结合路基的拼接措施, 还应对结合部下的软土地基进行重点处理。可以采用超载预压、加密加长粉喷桩、旋喷桩、路堤桩 (混凝土管桩) 和隔离墙 (定喷桩) 等方法, 通过间距和打设深度的分级过渡处理, 沿路基横向形成渐变段, 能较理想地解决新老路堤沉降差问题[6]。
3.2 施工措施
⑴边坡削坡:由于削坡坡度较陡, 为了确保老路基安全, 老路基边坡可以分2次开挖, 第一次比第二次坡度稍大, 并边开挖边做好防护工作。每次开挖完毕后, 平整压实, 进行复合地基处理施工。
⑵台阶开挖:按照要求开挖内倾台阶, 台阶数量尽可能多, 为新老路基的衔接提供更多接触面, 更利于新老路基的接合。在部分填方较高的路段采取逐步开挖的方式施工。
⑶防水措施:开挖老路基边坡以后要截断路面水, 特别是超高路段, 防止雨水直接冲刷边坡, 在开挖边坡上铺一层防水胶纸或塑料布, 以防止雨水渗入。迅速排除施工场地积水, 断绝外来水, 软基施工期间硬路肩禁止行车, 以确保老路基安全。
⑷保证压实度:使用机械对土体压实是提高土的强度, 减少使用期沉降量的有效办法。保证压实度结构满足要求, 除采用分层填筑、分层压实、加强压实功能、保证最佳含水率等措施外, 还要结合使用偏心振动碾及强夯能方法, 特别是新旧路基的结合部和台背回填, 更是高标准, 只有严格管理, 精心施工, 才能确保压实度满足要求。
⑸土工格栅的铺设:土工格栅的铺设采用横向铺设, 关键是保证其连续性, 不出现断裂、弯扭折皱、松弛, 又要避免过量拉伸。材料应堆放在阴凉处, 严禁暴晒和雨淋, 以免其性能老化。软基处理段与未处理段的交接处设置过渡衔接, 并保证必要的搭接长度。在路槽纵向铺设跨施工缝的土工格栅, 加强新老路基的横向联系, 减少裂缝反射。
3.3 其它措施
⑴保证填筑材料质量:优质的施工原材料是保证加宽公路质量的关键。沈大高速公路路基加宽施工中对原材料质量要求严格, 标准高, 路基填筑全线均采用山皮土、碎石土或砂砾填筑, 无粘土填筑, 路床范围内填筑材料CBR值大于8;抛石挤淤中所用石材也有严格的标准, 要求无风化, 具有规定的强度和尺寸。良好的填筑材料使碾压质量易于保证, 高标准的压实度使技术要求成为可能, 大大加强了填筑路基的强度[3]。
⑵边坡处理:旧路边坡土体松软, 且有大量的腐质土、垃圾土, 而边坡正是新老路基结合的连接面。因此, 施工中要求对原路边坡进行深层削坡, 不允许存留腐质土和松软土体, 要求将软弱的结合面处理成牢固的结合面, 结合部要开挖台阶, 台阶要有足够的宽度和压实度, 以保证新老路基有效的结合, 同时边坡开挖后要立即施工, 防止雨水的冲刷、渗透, 影响结合部的质量。
⑶重视软土地基处理:新建路基地基沉降占有较大比重, 特别是软土地基路段。应根据地质资料采用有利于加快地基固结或提高地基承载力的设计施工方案, 有效减少工后沉降。现有的地基处理方法一般有:浅层换填、排水固结和复合地基等。
4 结束语
本文对高速公路路基加宽的差异沉降的病害和成因进行了详细地分析, 讨论了新老路基结合处进行差异沉降处治的几个重要问题, 并探讨了从施工、质量控制和边坡处理等方面的差异沉降处治问题, 为路基加宽的设计和施工提供了思路。●
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处治对策论文 第8篇
目前, 即时病害处治已成为基层管养单位的一道坎。“修路王”、小型压路机、加热板等小型养护设备是公路病害处治的利器, 也是处治病害的关键。如何充分发挥养护设备功能, 使即时病害得以及时、快速处治, 是基层管养单位亟待解决的重要课题。
1 公路即时病害未能及时处治的成因
公路即时病害是指高速公路、重要国道和省道干线公路上随时随地发生的公路路面坑槽、车辙、桥梁伸缩缝破损、小型构件损坏等常见的对行车安全和舒适有一定影响的公路病害。公路即时病害多为小修工程解决的范畴。结合临沂多年养护管理的实践, 通过对已发生公路病害处治情况, 从人、机、料、法、环等方面的探讨、分析、不能及时、快速处治即时病害主要有一下原因:
1.1 观念落后, 缺专业技术人员
基层管养单位长期以来形成了重日常保养、重大工程项目、轻小修小补的观念。一些小修工程项目直接承包给施工企业或由养护中心负责完成。公路即时病害发生后, 因规模小, 花费大, 不值得他们来处理, 就会待积累后一并处理, 这样病害就得不到及时处治。基层专业养护技术人员、操作技术工人少, 仅有的工程技术人员多数从事工程工作, 一些小修项目的技术、操作工艺始终得不到历练。日常保养市场化的推行, 加之等靠的思想, 小修工程问津者少之又少。
1.2 没有专业队伍, 管理体制不适应
近年来, 各地都在倡导公路养护“管养分离”, 但真正完全分离的不多, 原有的体制不适应新时期公路发展。一个县区局养护100km, 多者200余km, 在职人员以管为主、养护为辅, 养护大多由保洁公司清扫, 病害维修几乎成了断档, 小修保养范围仅在保洁, 未能维修。即时病害发生后, 只能等待处置。临沂成立了公路养护中心, 能够较好的处理一些公路病害, 但因里程长, 点多、面广, 也不能达到快速、及时处治公路病害的目的。高速公路养护中心人员少, 主要精力在管理, 没有队伍来完成病害的小修小补。
1.3 机制不灵活, 设备不配套
基层县区局多数没有成套的小型养护设备, 个别县区局有大型的成套设备, 处治小病害既不经济, 也不可行;有些县区局仅有一二台设备, 既形不成规模, 也不配套, 即使有一个小小的坑槽, 也难以完成。高速公路养护中心配备小型养护设备, 但不配套, 操作人员、施工技术人员与设备也不匹配, 设备得不到运用, 性能得不到发挥。即时病害发生后, 仅靠冷补料等应急处置是权宜之计, 不能从根本上解决问题。
1.4 基层单位材料储备、生产难
公路养护专业性、特殊性强, 即时病害多为小病害, 材料用量少, 像沥青等材料需要专门的存放设备, 多数基层养护单位没有能力储备。星星点点的用量, 采购也较难操作, 无形中制约即时病害的处治。修补路面病害所用的沥青混合料, 需要专用沥青拌合站或小型拌合设备来生产, 多数基层养护单位因设备、技术等原因不能生产, 用量少不值得的生产, 也难以生产, 所以不能处治病害。
2 公路即时病害未能及时处治的对策
为切实提高道路的通行能力和路网服务水平, 通过以上原因分析, 结合目前体制下公路部门干线公路养护管理实际, 对公路即时病害应采取如下对策:
2.1 更新观念, 培养专业人才
更新思想观念, 寻找公路即时病害处治良策。重点小修工程、项目规模较大的小修工程直接承包给施工企业或由养护中心负责完成外, 探索尝试自身即时、快速处治病害的新路子。从工程技术人员中调配人员充实到基层养护单位, 或加强对现有专业养护技术人员、操作人员的培训, 重点培养一批懂技术、会管理、能操作的专业人员, 逐 (下转第157页) (上接第260页) 步掌握小修项目的施工技术、操作工艺, 使病害得到及时处治, 避免累积现象。
2.2 成立片区养护中心, 专业处治病害
以公路养护里程确定相邻的3-4个县区局为一片区, 成立公路养护中心, 原县区局零星的设备调配到片区养护中心, 由一个县局管理养护中心, 为其添置成套的小型养护机械设备, 形成小的规模, 在该片区内循环处治即时病害。一条高速公路上有多个养护中心的, 将所配备的小型养护设备集中于一个养护中心配套使用, 不匹配、不配套的逐步配齐, 成立专业队伍, 由一个养护中心管理, 实行集中作业, 着重解决即时病害。
2.3 走市场化和专业化结合的路子
即时病害处治采取市场化和专业化想结合的路子。市公路局成立养护中心, 负责重点小修、中修工程, 进行专业裂缝处治、标线施化及难度大、技术含量高的一般小修项目;片区养护中心对即时病害快速处治, 并逐步扩大规模;规模较大、项目较多的重点小修工程, 汛期水毁工程等推向市场化, 通过招投标, 由施工企业负责完成。
2.4 集中储备生产材料
沥青、灌缝胶、桥梁伸缩缝等养护材料由市局养护中心同意采备, 专门存放, 由片区养护中心、高速路养护中心随时领取使用, 年终同意结算。修补路面病害所用的沥青混合料, 由公路养护中心拌合站集中生产, 分高速路养护中心领取使用, 或片区养护中心小型拌合设备即拌即用, 为片区养护中心配备加热板, 对即时病害加热再生利用, 及时处治公路路面病害。
公路即时病害是现代公路运输条件下的必然现象, 养护作业要求及时、快速、环保、安全、不阻断交通, 及时、快速处治则是新时期公路系统需要解决的课题。公路养护管理部门要建立科学的养护管理办法, 科学地确定公路即时病害的养护对策, 合理使用养护资金, 提高公路养护质量, 建立一种有效的运作机制, 做到及时发现、及时处治, 不断提高路网的服务水平, 更好地发挥公路的社会效益和经济效益。S
摘要：结合公路养护、机械设备管理工作实践, 分析、探讨了公路即时病害未能及时处治的原因, 提出了处治对策, 对于及时、快速处治公路病害, 提高公路养护质量具有一定的指导作用。
处治对策论文 第9篇
众所周知, 在地质条件复杂的特长深埋隧道中, 涌水突泥是隧道施工过程比较常见的病害问题, 处治较为复杂, 并且由此引发的隧道塌方事故则是最为常见和典型的病害类型[1,2]。因此, 在隧道施工过程中, 除了重视超前地质预报工作外, 在分析病害发生原因的基础上, 应采取有效的处治措施, 尽量避免病害问题的进一步恶化, 减少生命财产损失, 从而建立科学有效的预防与处治体系[3,4,5]。基于对依托隧道的病害原因进行分析, 对比以往处治经验, 提出了特长隧道涌水及塌方的处治对策, 取得较好效果。
1 工程概况
1. 1 项目概况
隧道所在区域的地貌表现为中山区侵蚀、剥落现状, 山顶最高处约为1 672. 79 m, 最低处约为1 149. 24 m, 该区域洞身的上部分居住的人群较多且较为密集, 周边分部的道路也比较多, 该隧道的上部有一条隧道通过, 在其进口段, 有一条隧道从其下方横穿。由于隧道附近粉砂岩与正长岩的较多, 因此容易产生较多陡坎, 同时由于地貌构造产生的大量影响, 使其产生较陡的产状, 其倾角的范围为40° ~ 60°。隧道进口地段的坡度范围在40° ~ 75°, 出口段的坡度范围为30° ~ 50°。
1. 2 涌水、塌方情况
当隧道开挖至断面ZK32 + 090 的时候, 地下水涌出的形状呈现股状 ( 100 m3/ d) ; 当隧道掘进至断面ZK32 + 080时, 地下水涌出的形状呈现为淋雨状, 其涌水增量已达到200 m3/ d, 同时出现小型塌方; 断面ZK32 + 075 处, 地下水涌出的形状呈现为股状, 而后, 隧道内部的涌水量大约为2 000 m3/ d, 至今已经开挖835 m, 洞内涌水量经监测大约为2 000 m3/ d, 导致距离掌子面大约50 m范围内, 其积水的平均深度已经达到1. 5 m的范围, 进而无法继续施工;当隧道掘进到断面ZK32 + 065 的时候, 测得ZK32 + 075 ~ZK32 + 070 段的地下水涌水量为2 746 m3/ d, 地下水涌出形状呈现为股状; 当隧道开挖到断面ZK32 + 055 的时候, 测得ZK32 + 090 ~ ZK32 + 055 段地下水的涌水量为2 873 m3/d; 当隧道开挖到断面ZK32 + 045 时, ZK32 + 090 ~ ZK32 +045 段测得其地下水的涌水量为2 745 m3/ d, 地下水涌出形状仍呈现为股状。
1. 3 涌水原因分析
综合分析隧道掌子面所暴露的具体情况以及超前预报所测得的结果可得出: ZK32 + 090 至ZK32 + 045, 掌子面极其破碎, 围岩结构松散, ZK32 + 090 至ZK32 + 075, 掌子面中泥状所占面积较大, 综合分析关于其破碎带的延伸情况, 经过判断得出该段为一条断层, 正长岩为该断层带中的主要组成成分, 因多发生裂隙切割, 因此, 经常出现碎石~碎块、夹泥等结构。
2 涌水处治对策
2. 1 双层小导管超前预支护
通过超前支护来充填围岩的孔隙以及裂隙, 可以很好地对围岩进行加固, 通常选择水泥浆液进行充填, 并具有止水的作用, 由于顾及到某些隧道段的涌水量很大, 采用水泥- 水玻璃浆液的注浆材料效果更佳, 其凝胶时间更短, 具体参数见表1 所示; 超前支护一般选用 Φ42 注浆小导管, 并且每环布设67 根; 其单根导管长4. 5 m, 保证搭接长度要大于1. 0 m。
2. 2 周边注浆
1) 参数选取与设计。因为该地质条件较为复杂, 用理论方法来确定隧道围岩的注浆范围较为困难, 所以通常用经验方法来确定。地质环境对隧道影响很大, 地下水富集, 因此, 选用双层小导管, 进行断层破碎的超前支护, 将迅速提升围岩的稳定性。
因为围岩结构破碎, 要充填裂隙, 所以要选择1. 0 MPa的注浆压力, 并且选用纯压式灌浆的方式进行注浆。通常根据注浆的扩散范围来计算注浆孔的间距, 同时确定其扩散范围, 因其地质环境复杂, 确定较为困难, 因此, 通常按照经验来确定注浆孔的间距, 该隧道段的注浆孔布置如下: 环向间距1. 5 m, 同时纵向间距1. 5 m, 梅花形排列, 孔径 Φ46 孔口管为0. 5 m长的 Φ54 热轧无缝钢管, 并且注浆孔与隧道的轴线为60°, 注浆孔深为4. 5 m。
2) 注浆材料的选取。此隧道段适宜注浆。一般情况下, 选用悬浮型非药液系, 同时要起到封堵地下水的作用, 因此, 选用水泥- 水玻璃浆液 ( 即CS浆) 作为注浆材料效果较好, 其可注性好、凝胶时间较短, C∶ S = 1∶ ( 0. 4 ~ 0. 6) ( 体积比) , 水泥浆的水灰比0. 8∶ 1 ~ 1∶ 1, 采用42. 5 普通硅酸盐水泥, 水玻璃模数为2. 8, 其浓度为35 Be。
3) 注浆工艺。一般情况下选择全孔一次性注浆的方式, 但是成孔时差要分两段, 并选用前进式注浆。对一个注浆段而言, 应选用从两边到中间的注浆顺序, 施作顺序为两序隔排, 对同一排孔而言, 应按照由上到下的顺序来注浆。原设计涌水段的洞身围岩级别为Ⅲ级, 其支护类型级别为Ⅲ级支护, 因此, 为加大其稳定性要增强支护的强度。
当该段隧道产生涌水现象时, 针对涌水地段选取的处治措施主要为: (1) 增强一定的排水能力, 应迅速将洞内的积水排出洞外, 同时设置集水坑, 有利于抽入和排放; 当掌子面突显两股涌水 ( 其直径约10 cm) 时, 该隧道应该立即增加2 台口径为10 cm和6 台口径为8 cm的水泵, 沿隧道两侧布设3 道抽水管道 ( Φ150) , 同时在每根管道上增加2台增压泵 ( 功率为7. 5 k W) , 将洞内的水排出。 (2) 增加临时钢架或加强钢架脚的加固措施, 及时施作位于掌子面附近3m处的初期支护结构。 (3) 通过地质探测对掌子面前方实际情况进行了解, 在相应掌子面安插探孔, 调查清楚前方地质环境后, 按照实际情况, 制定下一步的处理措施。 (4) 要分析具体情况改变衬砌类型, ZK32 + 075 ~ ZK32 + 045 段的围岩用Ⅴ加强支护类型来代替原设计的 Ⅲ 级支护类型, ZK32 + 045 ~ ZK32 + 035 段围岩用Ⅴ加强支护类型来代替原设计的Ⅲ级支护类型, ZK32 + 035 ~ ZK32 + 025 段围岩用Ⅳ加强支护类型来代替原设计的Ⅲ级支护类型; 隧道洞身部分的衬砌类型支护参数见表2。
4) 隧道结构防水采用原设计方案。
3 塌方处治方案
塌方的主要因素是断层, 一般情况下塌方易出现在断层破碎带的这段范围内, 坍塌之后, 整个塌腔暂时稳定状态, 所以可以得出此种塌方的整治方法可参考洞内岩石类。大多采用类似“WNF”的方法来治理该段隧道塌方。
产生坍塌后, 在其表面喷射混凝土, 此措施的目的是避免洞内发生掉块现象的出现, 混凝土内部使用更多数量的I18 工字钢, 更进一步加强其强度, 因为此段隧道塌方的塌腔规模比较小, 在模注混凝土上一定部位预留孔, 在塌腔中充填C20 混凝土, 为加强排水的力度, 根据具体的情况, 在塌腔内相应的部位布设半打孔单壁波纹管, 在此之后及时浇筑二次衬砌。
要考虑围岩的具体情况来改变隧道的衬砌类型, 对于断层的影响, 具体措施为: 用 Φ42 注浆小导管代替原设计的药卷锚杆, 并保持布置间距不变, 单根长度设置为4. 5m。相应的措施如下。
1) 考虑到围岩的实际状况, 改变相应的衬砌类型, K30 + 512 ~ K30 + 522 段由 Ⅴ 加强级支护代替 Ⅳ 加强级支护, K30 + 522 ~ K30 + 592 段由Ⅴ加强级支护代替Ⅳ加强级支护, 将拱顶右侧系统锚杆用 Φ42 注浆小导管以及注浆采用水泥- 水玻璃浆液代替药卷锚。
2) 通过采用 Φ42 双层注浆小导管对隧道进行超前支护, 在设计中, 在拱顶1200 范围内布设注浆小导管, 然后可按照具体情况对其范围进行加强, 在K30 + 548 ~ K30 +592 段, 要对洞顶右侧60° ~ 120° 范围内进行支护。此范围内增设注浆采用水泥- 水玻璃浆; 双层注浆小导管, 其相应的参数亦见表1。
3) 对于K30 + 512 ~ K30 + 592 段内的塌腔, 进行支护时, 应布设厚1. 00 m的C25 防水混凝土对其进行封闭, 在混凝土内部增加间距为50 cm的I18 工字钢进行支撑, 同时在顶部留孔, 采用C20 混凝土对其空腔进行充填。
4) 位于K30 + 548 ~ K30 + 592 段内部的塌方, 范围在一定程度上较大, 因此, 在开挖后要进行周边注浆, 采用水泥- 水玻璃浆进行注浆加固。
5) 此段的开挖方法是选用预留核心土分部开挖的方式, 并且要保证其开挖长度≤1 m, 采用跳槽开挖的方式进行下台阶施工, 要及时施作二次衬砌。
4 涌水及塌方应急措施
当隧道发生涌水及塌方时, 为了确保损失能够降到最低, 应采取必要的事故应急措施, 主要的应急措施如下:
1) 一旦发生隧道涌水、塌方事故应首先向相关单位和人员报告事故等级, 同时采取应急预案措施; 涌水事故一旦发生, 涌突水处的工作人员应该立刻远离涌突水事故现场, 迅速进行自救工作。
2) 立即令施工现场作业人员全部停止施工, 撤离现场, 随后对全部作业人数进行盘查, 确认人员伤亡情况, 以及对作业人员是否处于危险状态进行确认, 同时第一时间对施工现场进行封锁, 以防止人员在危险区域受到伤害。
3) 在确认没有作业人员伤亡或没有作业人员处于危险状态后, 为了防止事故进一步扩大, 应立即明确抢险方案, 组织各部门进行抢险工作。
4) 在确认有人员伤亡情况后, 首先对伤员进行救援工作, 使伤员尽快撤离危险区域, 联系当地的医疗救护中心, 最迅速地对伤员进行最好的救护工作。
5) 在抢险方案进行过程中对围岩情况以及地下水情况随时进行观察; 坍塌事故发生时, 为了防止坍塌的再次发生, 应该同时对坍塌地段的周围进行加固措施; 涌突水事故发生时, 为了防止涌突水引起坍塌, 应该对突水点的周围地段进行加固措施。
6) 针对事故原因进行分析并对纠正措施进行制定。
5 结语
为了对该条特长隧道涌水及塌方病害发生的原因进行综合分析, 结合了实际施工过程中发生的涌水和塌方事故, 并以隧道施工期间发生的涌水、塌方事故为依托、详细勘察资料为基础, 该涌水塌方地段存在具有储存地下水的断层破碎带, 涌水量在隧道开挖后将随着时间变化逐渐衰减。并提出了针对此病害特点的有效处置措施, 取得的效果较好, 对同类型地质条件的隧道施工有借鉴价值。通过对隧道病害进行分析和处治研究, 对于存在于隧道工程建设中的问题, 有必要对超前地质预报工作进行加强、对动态施工、管理水平以及对预防隧道工程病害和安全的能力进行提高。
摘要：基于某特长隧道涌水及塌方病害案例, 分析病害发生原因, 结合经验处治方案, 对隧道病害段进行双层小导管超前支护, 加强开挖过程的周边注浆工作, 从而提高围岩的支护级别, 并且重视涌水段的排堵工作。涌水及塌方的处治方案和应急措施可进一步丰富和完善特长隧道工程病害的防治体系。
关键词：公路隧道,涌水,塌方,处治对策
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探析公路高填方滑坡处治技术 第10篇
关键词工程;高填方滑坡;处治技术;预应力
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0037-01
1坡处治技术方案比选
1)坡处治技术方案方案的提出。方案一:预应力锚索抗滑桩+挡土板+挡土墙+预应力锚索框架+刷方减重+综合排水设施。该方案以抗滑桩为滑坡处治的主体工程,以预应力锚索框架防护、综合排水设施为辅助工程,根据工程地质情况和下滑力,采用预应力锚索抗滑桩、普通锚索抗滑桩和路肩挡土墙相结合的抗滑结构,抗滑桩采用预制混凝土板连接,防止桩间土的挤出为防止南侧松散滑体在雨季形成的泥石流对沟底村庄造成破坏,在南侧沟口设干砌片石坝式挡墙,拦截下泻的泥石流。在滑坡上部进行刷方减重,以减少滑体的下滑力,增加滑体的稳定性;在滑体的上部采用预应力锚索框架进行坡面防护,以增强路基的稳定性在路侧护栏下设泄水孔,与锚索框架、桩前排水沟形成综合排水系统,将地表水排出路基范围外。方案二:路肩挡土墙+抗滑挡土墙+锚索框架+刷方减重+排水设施。挡土墙为滑坡处治的主体工程,刷方减重、护坡、排水为辅助工程,在滑体的上部设置一排路肩挡土墙,以保证路基的稳定性,在滑体的下缘设置一排重力式挡土墙对滑体进行刷方减重,以减少滑体的下滑力,增加滑体的稳定性坡面防护工程采用锚索框架采用截水沟排除地表降水,采用渗沟排除滑坡体中泉眼涌出的地下水。方案三:抗滑桩+挡土板+重力式挡土墙+锚索框架+刷方减重排水设施。抗滑桩与挡土墙综合使用,刷方减重、护坡、排水为辅助工程,方案三的优点是用抗滑桩取代方案二中的挡土墙作为滑坡体上部的抗滑结构,能避免对滑体的二次扰动。
2)方案比选。根据“一次根治、不留后患、经济、适用”的处治原则,对以上方案进行比选。方案一根据地质情况和下滑力的大小布设抗滑结构,充分利用预应力锚索抗滑桩受力特性良好的优点,减小了污工体积和施工难度考虑到坡体中下部已接近稳定状态,因此仅设置一段干砌片石坝式挡墙以拦截下泻的泥石流,摒弃了方案二、三全断面设置抗滑结构的做法,可有效降低工程造价刷方减重、预应力锚索框架和排水设施等使方案一在整体上趋于合理。经以上对比分析,方案一目的明确,技术可靠,施工方法简便,较其它两种方案更为合理、安全和经济,在设计和施工中将采用方案一对滑坡进行综合处治。
2处治设计技术研究
1)滑坡挡结构体系。推荐方案采用了抗滑桩+挡土墙+预应力锚索框架防护的组合结构,在K5+820~K5+836设浆砌片石路肩挡土墙。为防止南侧松散滑体在雨季形成的泥石流对沟底村庄造成破坏,在南侧沟口设干砌片石坝式挡墙,拦截下泻的泥石流。根据滑动面位置、滑坡推力大小,在中部沟槽处设计为预应力锚索抗滑桩,在两侧设置普通抗滑桩。预应力锚索抗滑桩分为单层预应力锚索抗滑桩和双层预应力锚索抗滑桩。桩间设钢筋混凝土挡土板,以防土体从桩间滑出。
2)抗滑桩合理桩间距计算。①土拱效应分析。在边坡工程中,当抗滑桩施工完成后,在抗滑桩阻碍坡体位移而使自身产生变形的同时,相邻桩之间的土体有向坡体外侧移动的趋势。在靠近桩体处的剥落较少,而在远离桩体处的剥落较大,即在相邻两桩之间的不同位置有不同的位移。在设桩处位移较小,在两桩中间位移较大。在这种情况下就会引起桩间土体与桩后土体抗剪能力的发挥而在土体中形成“楔紧”作用,即形成土拱效应,以限制桩间土体的滑出,并将桩后坡体压力传递到两侧桩上,此时相邻的两桩起到了拱脚的作用。由于桩后坡体在一定高度范围内自上而下均有土拱效应,但对于桩体作用最直接且最有意义的则为桩体在滑面以上范围内的土拱,即土拱在桩顶及其以下的部分应为主要的研究对象,所以取这一部分的土拱进行分析并建立计算模型。②控制条件。要保证相邻两桩间土拱正常发挥作用,就需要满足桩间的静力平衡条件,即两桩侧面的摩阻力之和不小于桩间作用于土拱上的压力坡体压力。为便于分析可取等号,其表达式为:,
式中φ、c势为桩间后侧土体的粘聚力和内摩擦角。由于土拱的跨中截面是最不利截面,所以在此处土体要满足强度条件同时,由于跨中截面处的前缘点比后缘点受力更为不利,因此取跨中截面处前缘满足强度条件,这里采用莫尔一库仑强度准则。此时,若取K=1,则跨中截面弯矩为零。于是跨中截面处前缘点应力σM为。由于桩前土体已被开挖,所以在俯视平面内M点处于单向应力状态,根据莫尔库仑强度准则可得:,将1式代入2式得出:。在桩间距设置合理的情况下,在同一桩体后侧的局部区域内桩顶及其以下附近范围内,相邻两侧的土拱会形成三角形受压区。因此,应该保证该三角形受压区能正常发挥效用而不被破坏,即此处应该滿足强度条件。,这样,根据上述个主要控制条件就可以较为合理地确定桩间距。
3坡面防护技术
在K5+836~K6+160范围内,设置锚索框架,以抑制边坡变形,增强路基的稳定性,框架内回填种植土植草,以减缓地表径流流速,防止冲刷。坡面承载体为钢筋混凝土框架,嵌入坡面。锚索框架间距3.0*3.0m,截面0.5*0.5m,采用C25混凝土现场浇筑。每束锚索采用3根φS15.2小高强度、低松弛钢绞线,倾角25°固于滑床下稳定地层中,锚固段长度10m锚索束。锚索设计荷载485kN锁定荷载360kN。
4滑坡防排水措施
在路侧护栏下设泄水孔,与锚索框架、桩前排水沟形成综合排水系统,将地表水排出路基和支挡结构的范围以外。当发现坡体有坑洼、塌陷、裂缝时,应立即处理。要夯实整平坡面,减少坑洼,夯填裂缝,防止积水,尽量减少地表水的渗入量。对于裂缝,应沿裂缝挖至失灭为止,若裂缝太深,至少需挖1m至一定宽度,裂缝两侧的扰动土也要挖掉,再用当地的有适当含水量的粘性土分层填塞夯实,在夏季或气候干燥的时候,如有必要在分层填塞时要随时洒水。在填塞山坡裂缝切忌采用砂或透水性强的土。夯实裂缝时,顶部要夯成鱼背形,可以防止地表水在己夯实的裂缝处滞留而渗透下去。
5回填土选用和技术要求
为保证挡土墙和抗滑桩的正常使用和经济合理性,填料的选择是一项重要的工作。由土压力理论可知,填料的内摩擦角越大,主动土压力就越小而填料的容重越大,主动土压力就越大。因此应选择内摩擦角大、容重小的填料,应优先选择砂类土、碎砾石土填筑。这些填料透水性好、抗剪强度大且稳定、易排水,能显著减少土压力。粘性土的压实性和透水性较差,又常具有吸水膨胀性和冻胀性,产生侧向膨胀压力,从而影响挡土墙的稳定,一般不宜采用粘性土。当不得己采用时,应适当掺入碎石、砾石和粗砂等。严禁使用腐殖土、盐渍土、淤泥、白至土及硅藻土等作为填料,填料中也不应含有机物、冰块、草皮、树根等杂物及生活垃圾,不能使用冻胀材料。
6结语
在系统分析现有滑坡防护技术的基础上,提出了以预应力锚索抗滑桩+普通抗滑桩+重力式挡土墙的组合支护结构治理滑坡,采用预应力锚索框架结构和植草技术对滑坡段路基边坡进行防护同时给出合理的防排水技术。
参考文献
[1]杨天亮,建兵.路滑坡成因与防治及预报方法研究.西部探矿工程,2005.
[2]汪益敏,陈辉.路基边坡问题研究现状.公路工程,2004.
处治对策论文 第11篇
关键词：交联电缆接头,交联电缆附件,油纸电缆,故障,接触电阻
1 交联电缆接头运行状况
6k V~10k V高压动力电缆在电力系统运用非常广泛, 其完好的接头和附件对机电设备安全、经济、可靠运行和供电安全是非常重要的。设计良好、施工合理的电缆接头, 经实际运行证明, 在大多数情况下是可以长期使用的。但交联电缆由于载流能力强, 电流密度大, 对导体连接质量要求就更为严格。对接头所要求机械的电气的条件日益从严越来越高, 特别是6k V~10k V电动机电缆, 各种接头将经受很大的热应力和较高激烈程度与持续时间的短路电流的影响。所以说交联电缆附件也不是附属的, 更不是次要的部件, 它与电缆是同等重要, 必不可少的部件, 也是与安全运行密切相关的关键产品。交联电缆在国外已普遍应用, 国内广泛采用虽然仅10余年, 目前还存在一些问题, 但随着技术的发展, 附件的配套, 质量的提高, 工艺的完善, 交联电缆已有替代油纸电缆的趋势具有广阔、深远的发展前景。
2 交联电缆接头故障原因分析
由于电缆附件种类、形式、规格较多;质量参差不齐;施工人员技术水平高低不等;电缆接头运行方式和条件各异, 致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同, 接头发生故障的原因有很大的差异, 油纸电缆接头发生故障主要是绝缘影响, 而交联电缆接头发生故障主要是导体连接。交联电缆允许运行温度高, 对电缆接头就提出了更高的要求, 使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化膜加厚, 又使接触电阻更大, 温升更快。如此恶性循环, 使接头的绝缘层破坏, 形成相间短路, 引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。
(1) 工艺不佳。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。 (1) 连接金具接触面处理不佳。无论是接线端子或连接管, 由于生产或保管的条件影响, 管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在, 这是不为人们重视的缺陷, 但对导体连接质量的影响, 颇为严重。特别是铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜, 使铝导体的连接要比铜导体的连接增加不少麻烦, 工艺技术的严格性也要高得多。造成连接 (压接、焊接和机械连接) 发热的主要原因, 除机具、材料性能因素外, 关键是工艺技术和责任心。施工人员不了解连接机理, 没有严格按工艺要求操作, 就会造成连接处达不到电气和机械强度。运行证明当压接金具与导线的接触表面愈清洁, 在接头温度升高时, 所产生的氧化膜就愈薄, 接触电阻就愈小。 (2) 导体损伤。交联绝缘层强度较大剥切困难, 环切时施工人员用电工刀左划右切, 有时干脆用钢锯环切深痕, 往往掌握不好而使导线损伤。剥切完毕虽然不很严重, 但在线芯弯曲和压接蠕动时, 会造成受伤处导体损伤加剧或断裂, 压接完毕不易发现, 因截面减小而引起发热严重。 (3) 导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm, 但因产品孔深不标准, 易造成剥切长度不够, 或因压接时串位使导线端部形成空隙, 仅靠金具壁厚导通, 致使接触电阻增大, 发热量增加。
(2) 压力不够。现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量, 而没有详述压接面积和压接深度。施工人员按要求压够压坑数量, 效果如何无法确定。不论是哪种形式的压力连接, 接头电阻主要是接触电阻, 而接触电阻的大小与接触力的大小和实际接触面积的多少有关, 与使用压接工具的出力吨位有关。造成导体连接压力不够的主要原因有以下3点。 (1) 压接机具压力不足。近年压接机具生产厂家较多, 管理混乱, 没有统一的标准, 特别是近年生产的机械压钳, 压坑不仅窄小, 而且压接到位后上下压模不能吻合;还有一些厂家购买或生产国外类型压钳, 由于执行的是国外标准, 与国产导线标称截面不适应, 压接质量难保证。 (2) 连接金具空隙大。现在交联电缆接头多数单位使用的连接金具, 还是油纸电缆按扇型导线生产的端子和压接管。 (3) 假冒伪劣产品质量差。假冒伪劣金具不仅材质不纯, 外观粗糙, 压后易出现裂纹, 而且规格不准, 有效截面与正品相差很大, 根本达不到压接质量要求, 在正常情况下运行发热严重, 负荷稍有波动必然发生故障。
(3) 截面不足。将交联电缆与油纸电缆的允许载流量, 在环境温度为25℃时, 进行比较得出的结论是:ZQ23240油纸铜芯电缆可用YJV22-3150交联铜芯电缆替代。因为YJV22-3150交联电缆的允许载流量为476A;而ZQ2-3240油纸电缆的允许载流量为420A, 还超出56A。ZLQ2-3240可用YJLV22-3150替代, 因为交联3150铝芯电缆的载流量为364A, 而油纸3240铝芯电缆的载流量才320A, 交联电缆还超出44A。如果用允许载流量计算, 150mm2交联电缆与240mm2油纸电缆基本相同, 或者说150mm 2交联电缆应用240mm2的金具连接才能正常运行。由此可见连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。
(4) 散热不好。绕包式接头和各种浇铸式接头, 不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚, 而且外壳内还注有混合物, 就是最小型式的热缩接头, 其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多。这样无论何种型式的接头均存在散热难度。现行各种接头的绝缘材料耐热性能较差, J-20橡胶自粘带正常工作温度不超过75℃;J-30也才达90℃;热缩材料的使用条件为-50℃~100℃。当电缆在正常负荷运行时, 接头内部的温度可达100℃, 当电缆满负荷时, 电缆芯线温度达到90℃, 接头温度会达140℃左右, 当温度再升高时, 接头处的氧化膜加厚, 接触电阻随之加大, 在一定通电时间的作用下, 接头的绝缘材料碳化为非绝缘物, 导致故障发生。
3 提高交联电缆接头质量的处治对策
