高填方路堤病害成因及处置措施
高填方路基沉降病害原因及防治措施
高填方路基沉降病害原因及防治措施1、概述随着山区高速公路的修建,高填方路基不断增多,给公路路基设计与施工提出了一些新问题。
由于多方面的原因影响,高填方路基会产生一系列的病害,例如整体下沉或局部沉降、路基不均匀沉降引起的纵横向开裂以及路基滑动或边坡坍塌等,其中以沉降病害最为广泛,轻则路面纵向线形不连续,视觉不良,行车不稳;重则路面开裂、松散形成坑槽,导致路面破坏,影响行车安全。
2、高填方路基沉降的原因分析2、1路基设计方面首先高填方路基应采取标准格式图进行设计,设计时需掌握地质土质条件、土工试验资料的真实性,从而进行路基稳定性分析与验算。
若按照一般路基进行设计,套用路基标准横断面图,且未进行稳定性验算完工后路基无法达到预期的沉降和变形,从而影响其正常使用。
其次在路线设计时,若前期的地质勘察不够仔细,对不良地质地段没有进行合理的避让,则将会那么会大大削弱路基的承载能力,导致路基极易产生压缩沉降,产生沉降变形。
最后是排水问题,若高填方路基纵向排水、横向排水坡度设计不合理,导致路基两侧积水不能排出,使路基长时间处于浸泡环境中也会降低路基的承载力,因而也会产生沉降。
2、2路基施工方面施工的质量也决定着路基稳定性,不合理的施工对于路基的稳定性会产生严重影响。
很多高填方路基沉降病害都是由路基施工问题而引起的。
从实际出发,由于施工而产生路基沉降的问题主要表现在以下几个方面。
填筑顺序不当。
高填方路基在施工过程中,应按照《施工规范》要求进行铺筑,即要进行分层填铺、分层碾压(按规定厚度)施工。
如果在施工过程中填层过厚,即使压实机具按规定的碾压遍数压实时,压实度也达不到《规范》规定的要求;若高填方路堤不按规定进行分层填筑和碾压作业,都会削弱路基的稳定性,势必会出现局部地段压实不足而导致整个路基的不均匀沉降。
碾压工艺未按要求。
在高填方路基施工中,应按要求配备相应的整平碾压机具并严格按操作规程规定的碾压遍数、行驶速度进行碾压施工,保证压实度达到规范要求。
浅谈路基高填方常见病害及解决办法
浅谈路基高填方常见病害及解决办法设和旧公路改造中我们经常会碰到路基高填方处理问题。
要想最大程度减少高填方路基病害,就需要边施工边预防,及早发现问题并解决,进而使高填方路基更加稳定,提高其承载和抗御能力。
关键词:路基;高填方;常见病害一、高填方路基常见高填方路基的主要常见病害有四种:一是路面横向裂缝,裂缝处有差异沉陷,由此形成错台;二是路面纵向裂缝,如果十分严重,那么裂缝会扩散到路肩边缘,产生滑裂面;三是填方路基完工以后,出现局部或者整体路基沉陷;四是路基边坡塌陷或路基滑动。
二、路基高填方病害产生的原因(一)设计问题在进行勘测时,没有布探高填方路段的地质,未对地质构造不同软弱面分布情况进行了解;未根据填料种类设计高填方边坡,无法真正做到对填料施工工艺践行处理;在处理扩改建路的新旧路连接处时未根据设计要求施工,导致安全隐患比较突出,部分路段沉陷或者整体下沉,严重影响公路的使用寿命。
(二)施工问题1、在路基填料中,一些劣质土被混进填料中,如泥沼土、腐殖土等等,这些土壤有很多有机物,缺乏抗水性,强度低,容易导致路基沉陷。
特别是膨胀土,其固体稳定性较差,遇水就会软化或风化开裂。
如果将之用于填料,那么其水分挥发后,会导致严重的收缩开裂问题,影响路基的整体结构。
2、相比于普通的路基基底,高填方路基基底必须具备很强承载力,不然就会因为填料增多而压缩原地基,使路基下沉。
3、路面缺乏完善的防水剂排水设施,路基排水处理在施工中若没有被处理好,便会导致路基浸水软化,降低路基承载力。
4、施工中没有使用分层填筑方法,铺筑厚度随意,尽管依照压实机具的标准碾压,可是压实度依然不够,一旦在对路基设计标高进行填筑时,就会出现变形或者沉降。
5、施工时先施工低填方路基,再施工高填方路基,并在施工完成后就开始铺路面,路基缺乏沉降固结的时间,因而路面使用寿命短,很容易沉陷。
三、如何预防高填方路基病害(一)控制好路基填料土质与级配首先应做好路基填料土质的配备和检查,不要让不一样的土料相互混填,认真调查已定的取土坑、土料场土层分布、土样含水量,严格区分并禁用不适合的土料。
浅析高填方路基的病害及施工措施
浅析高填方路基的病害及施工措施摘要:本文阐述了高填方工程中可能出现的一些工程病害并分析其破坏原因,进而对施工技术进行了详细的阐述,并提出了相应解决工程病害的措施。
关键词:路基;高填方;病害;施工Abstract: In this paper, some engineering disease may appear high embankment and analysis the causes of damage, then the construction technology in detail, and puts forward some corresponding engineering measures of disease.Key words: high fill subgrade; construction; disease;近年来随着各地城市建设步伐的加快,道路建设中高填方工程越来越普遍,特别是丘陵、山地城市,地势陡峻高填深挖路段多,高填方路基随处可见。
但高填方路基沉降、边坡失稳等病害的出现严重影响了道路的使用寿命和品质。
一、高填方路基工程的主要病害1.1高填方地基沉降变形尤其是不均匀沉降产生的病害,如填筑体与原地基的整体下沉或局部下沉;填筑体纵、横向的开裂等。
1.2高填方地基稳定性不足引起的病害,如填筑体与原地基的的整体滑动或填筑体边坡的滑坍;支挡结构破坏等。
二、高填方路基工程破坏原因分析2.1路堤自身压缩引起沉降。
当路堤填土压实度不足或路基填料为不良土质时,路堤本身会产生竖向压缩变形而引起沉降。
对高路堤而言,即使压实度和路基填料均满足要求,但由于在土中仍存在空隙,在雨水渗流或毛细水压及上部荷载的作用下产生竖向压缩变形,则路面的损坏不可避免。
2.2地基的固结沉降和失稳破坏。
当地基为软基时,由于其固结沉降需要一定的时间才能完成,特别在软基较厚时,若面层施工前,地基固结沉降尚未完成,则其较大的工后沉降就会引起路堤和路面的损坏。
浅析高填方路堤病害常见问题及处治措施
的整体下沉与局部下沉。 别是桥涵结 处 理 不 当, 基 易 于产 生 压 缩 沉 降 或 挤 3 3路堤 填料 原 因 特 土 .
构 物 台背 回填 与 路 基 填 方 交接 处、 方 压位 移 , 致 高 填 方 路 堤 沉 降变 形。 填 导 路 高填方路堤 施 工时采用 的填料 ,
因, 出治理病害的方案 , 提 以供公路建设 的作 用 。 否保 证高 填方 路堤 长期 稳定 , 厚 度 进 行 铺 筑 , 意加 厚 铺 筑 厚 度 ; 能 随 压
者借鉴 参 考。 关 键 取决 于设 计和 施工 。
3 1设 计方 面原 因 .
实 机 具 按规 定 的碾 压 遍 数 压 实 时, 实 压 度 达 不 到规 范 规 定 的要 求 , 填筑 到路 当 基 设计 高 程 时 , 然 产 生 累计 的 沉 降变 必
路 堤 填筑 前, 须彻 底 清 除 地 表 植 致 。 路堤 施 工 过 程 中要严 格 控 制 填 层 必 在
出现 ‘ 路堤 病害 引起 路堤 的整 体下沉 、 被 、 根 、 些 树 垃圾 和 种植 土 , 大 原地 面 的 厚 度 , 加 根据 不 同 的填 料 和 场地 要 选 择 不
加 强 T 程 地 质勘 察, 格 按 照 工 程 小 , 的 密度 提 高 ,形 成 密 实 整 体 ,从 工 的管 理 点抽 调 组 成专 门的 吲填 队伍 。 严 士 地 质 勘 察 规 程 开 展 ]作 , 细 调 查和 探 而 导 致 强 度 增 加 , 稳 定 性 提 高 。 土 基 - 详 台背处 大 型设 备不 易 工作 而采 用 小
填筑 的分 层 厚度 若 太 厚 明拟建 公路 沿线 工 程 地 质和 水文 地质 情 压 实后 , 的塑 性 变 形 、 透 系 数、 细 型 夯 实 机 具 时, 土 渗 毛 一般 5m 况 , 工程 地 质 和 水 文 地质 情 况 有怀 疑 水 作 用及 隔温 性 能 等 均 有 明显 改善 , 对 因 就 很难 压 实度 ,一 宜 控制 在 1c 左 右, 地 段 增加 探 坑数 量 , 在设计 外业验 收 中, 将 1 地质 勘 察 作为重 要 的 检查 内容 之 2 程
高填路堤病害及其加固技术分析
高填路堤病害及其加固技术分析一、高填路堤病害防治的必要性在公路建设完成以后,随着时间的推移和汽车荷载作用,填土密度及固结发生改变,产生了不均匀沉陷或局部沉陷,特别是在填挖方接头处,这种现象更加显著。
路堤长期曝露在自然环境之下,受水、空气、温度等自然因素的影响,发生物理力学性质的改变。
如:浸水温度变大,强度降低;水、温度影响加剧岩土风化;温差作用形成胀缩循环,湿差作用形成干湿循环,使路堤强度变低;地表水冲刷、地下水入侵等都可能引起路基病害。
这些病害会导致路基强度下降,湿软地基容易产生沉陷。
对高填路堤进行整体治理有以下好处:(一)在路线跨越深沟时采用高填路堤方案,能加快工程进度,保证施工质量。
(二)在跨越黄土地区各种冲沟时采用高填路堤方案,能够解决黄土地基的各种弊病,使各项技术指标更加合理,产生更大的经济效益。
(三)加筋法可以提高路堤的整体性,使路堤堤身更稳固,从而减少工后沉降,提高公路使用性能。
这对高等级公路尤其是山区公路尤为必要。
二、高填路堤病害的预防措施(一)一般情况下可对填土高度大于20m的路堤堤身进行冲击碾压或强夯处理,减少路堤的工后沉降。
冲击增强补压法适用于长度大于100m的高填路段和路床增强补压;强夯增强补压法适用于施工场地较小的高填路段。
在路床设计标高下10cm进行路床冲击增强补压,冲压后摊铺路床填料用振动压路机压实至设计标高。
按照施工规范要求,采用冲击式碾压时,路基高度和冲压位置应符合以下要求:高填方路基,冲击碾压采用从96区顶面算起,往下每隔2.0m冲击碾压一次,每次冲碾20遍,按错轮而不重叠轮迹的方式碾压。
机械一般建议采用冲击能量为25KJ的双轮三边形自行冲击式压路机,冲击补强过程中应注意与构造物及土工合成材料保持一定的安全距离,其施工方案以及注意事项参照交通部公路科学研究院主编的《公路冲击碾压应用技术指南》(2006年)执行(如图1.)。
采用强夯补压时,路基高度和夯击位置应符合以下要求:高填方路基,强夯采用从96区顶面算起,往下每隔4.0m强夯一次,强夯夯击能2000kN·m,夯锤重10t,落距10m。
高填方路基病害处置及加固补强施工技术_1
高填方路基病害处置及加固补强施工技术发布时间:2022-05-06T06:47:21.033Z 来源:《工程建设标准化》2022年第1月2期作者:邵高攀[导读] 高填方路基作为高等级路基中的常见类型,在高填方路基施工中邵高攀中铁十局集团第三建设有限公司安徽省合肥市230000摘要:高填方路基作为高等级路基中的常见类型,在高填方路基施工中,经常会面临路基边坡坡面处理不当、路基防排水设施不当、路基填料压实度不足以及填料性能不足等方面的问题,进而严重影响了道路工程项目的建设质量,严重者还会威胁到人们的生命财产安全。
由于受到我国复杂多变的地理环境因素以及水文地质条件的影响,高填方路基的施工难度也随之增加,面对这种现象,为了能够进一步深入分析影响高填方路基稳定性的相关因素,就需要专家学者从多个层面入手,做好高填方路基病害的处理以及加固补强工作。
鉴于此,本文立足于高填方路基病害的常见类型,对导致病害产生的原因以及病害处理措施展开如下探讨。
关键词:高填方路基;沉降;加固补强1.高填方路基病害的主要类型1.1 路基开裂面对高填方路基中存在的裂缝,人们首先想到的是路面开裂,很少联系到路基开裂,如图1所示,从直观上来看尽管是路面开裂,但是,通过仔细观察可以看出是存在于路基中的裂缝。
图 1 路基开裂引起的路面开裂1.2路基边坡滑坡在路基边坡中,高填方路基边坡滑坡也比较常见,高填方路基边坡的出现往往是由于人为因素和自然因素共同决定的,具有恢复交通周期慢、修复时间长的弊端,这种现象造成的经济损失也是无法预估的。
所以,在高填方路基设计和施工过程中,必须严格按照规范要求进行。
如图2所示为高填方路基整体滑坡破坏现象,这次滑坡是由于强降雨而引起的。
图 2 高填方路基整体滑坡破坏1.3路基的不均匀沉降在完成路基施工作业之后,道路工程中的路基由于受到各种人为因素和自然因素的影响,会出现整个路基或者局部路基下降的情况,这也是路基中的一种常见病害。
高填方路基的常见病害及沉降机理
高填方路基的常见病害及沉降机理一、高填方路基的常见病害按照经验,当路堤用碎石、中、粗砂作为填料时,其极限填筑高度为12m,而除此以外的材料作为填筑材料时,路堤极限高度为20m。
按照《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006)规定:水稻田、常年积水区的高填方边坡,是指细粒土填筑的路堤边坡高度大于6m;其他地方的高填方路堤边坡,是指填土或填石路堤边坡高度超过20m的填方路堤边坡。
根据《公路路基设计规范》(JTG D30—2015),高填方路堤是指路堤填筑高度超过20m的路堤,对于高填方涵洞路基,填土不仅是荷载的施加者,又是荷载的承受者。
其物理力学性质、变形特征直接影响着涵洞所受荷载的大小;而涵洞的变形同时受到其下地基刚度和结构物刚度相对比值的影响。
因此,在涵洞结构分析时,应考虑各部分彼此之间的相互作用和相互影响,把涵洞体周围一定范围内的填土体、基础及地基连同涵洞结构本身一起进行充分考虑。
高填方路段涵洞受力复杂,加之设计和施工技术相对落后,导致高填方路段涵洞病害时有发生。
根据各地区不同等级公路的观测,发现大多数混凝土圆管涵洞在使用3个月至2年后即出现不同程度病害,其中约8%的涵洞需进行中、大修或改建,涵洞的破损数量远高于桥梁,在洪水期间其水毁面达70%以上,是公路水毁的多发之处和重点部位。
发生破坏的原因是涵洞与桩基的刚度较其两侧填土及淤泥地基的刚度大得多,从而在涵洞顶引起极大的沉降差与附加应力,使涵洞顶土压力远远超过计算值。
可见,涵洞顶土压力准确的计算与地基处理效果是高填方路段涵洞设计和施工中所面临的最为重要的技术问题。
二、填料压实度不足对沉降的影响大量的调查表明,高路堤的流变沉降是多方面因素综合作用的结果,归纳起来主要有:①填料压实度不足;②施工速率和方式对沉降的影响;③路堤填筑高度;④地基中存在软弱土层;⑤地基承载力不足;⑥地形条件对沉降的影响。
其中对于一般高填方路堤前3项因素导致的沉降占主导地位,而对于存在不良地质段的高填方路堤往往后3项因素导致的沉降更大,只能通过对地基加固处理后才能实现对路堤沉降的控制。
高填方路堤病害成因及处置措施
高填方路堤病害成因及处置措施吴成波20143911道桥系高管14-1目录1.工程概况 (1)2.高填方路段沉陷后易发生的危害 (1)3.病害的处理 (1)4.换填土法 (1)4.1施工准备 (2)4.1.1技术准备及要求 (2)4.1.2材料准备及要求 (2)4.1.3主要机具 (2)4.1.4作业条件 (2)4.2施工工艺 (2)4.2.1工艺流程 (2)4.2.2操作工艺 (3)5.质量标准 (3)5.1主控项目 (3)5.2一般项目 (4)6.成品保护 (4)7.安全、环保措施 (5)7.1安全措施 (5)7.2环保措施 (5)8.质量记录 (5)国家重点工程荣乌高速山东段,横穿黄河冲积平原,此地区地质为湿陷性黄土,地下水位较高。
由于地处平原地区,高速公路全线上跨地方道路、河流,致使大型桥梁的桥头填土较高,通常能达到 6m~12m,高填方路段较多,出现较大沉降的可能性较大,危及道路的安全使用。
施工中采取了一系列预防措施,通过两年来的运行,发现效果较好:水文介绍和分析软土地区高填方路基的沉降防治和处理措施。
1.工程概况K78+310桥上跨青羊铁路,采刷双向四车道高速公路标准建设,设计速度为120km/h,设汁筒载为公路—I级,桥涵宽度为28m,设计洪水频率为 1/300,桥高为 9m~15m,总长757.06m。
桥头填土,最高处为 11.8m,高填方路段全长340m,地下水水位较高,雨季时距离地面为1m,含盐鞋较高,土质为粉质湿陷性黄土。
2.高填方路段沉陷后易发生的危害2.1高填方路段经常紧接大结构物,以 K78+310公铁交为例,桥梁为刚性结构物,台背同填采用的是半刚性石灰土,路基为粉质湿陷性黄土填筑而成,由于三种结构顺序连接,各自的弹性模量差别极大,出现的沉降也存在较大差别,极易出现桥头跳车,影响道路的正常运营;2.2高填方路段出现较大沉降后,致使路面开裂、基层断裂,加速路面的破损,严重危及路面的正常使用;2.3高填方路段的沉降进一步发展,可致使路基整体沉陷,横向挤压,出现路基失稳、崩塌,造成道路的损坏。
高填方路基的主要病害成因与施工控制措施
浅析高填方路基的主要病害成因与施工控制措施摘要:随着我国交通基础设施建设的飞速发展,公路建设的等级也不断提高,高填方路基逐渐增多,如何控制好其施工质量成为行业内一个十分重要的课题。
本文简要分析了高填方路基的主要病害成因,并提出了一些相应的控制措施,以供探讨。
关键词:高填方路基病害成因控制措施中图分类号: s435.111文献标识码: a 文章编号:一、高填方路基概述高填方是通过分层碾压回填土将所要求的构筑物达到比周围地势明显高出的设计施工方案。
如:现代的高速公路路基等。
主要目的是百年一遇的最高洪水位影响。
二、高填方路基主要病害分类及原因路基作为道路的基础,在公路工程中起着重要作用,其工程质量的好坏,直接影响到公路使用品质、旅客的舒适以及正常的行车安全。
对路基质量的影响因素很多,路基在承受自身岩土重量、运输载荷以及各种自然因素的影响,导致有些部位产生变形,引起路基标高和边坡坡度、形状的改变,危及路基的稳定性和整体性。
公路路基病害中大多数是由施工质量问题引起的,不仅加大了养护维修的费用,影响道路畅通,严重时还危及行车安全。
(一)边坡垮塌崩坍一般是指岩崩与坍塌的总称。
在陡峻山岭地区修筑公路,由于地质历史与地质背景的不同,以及当地地形、气候、岩性、地层构造的特点、地震作用和人为因素的影响,斜坡上常遇到不同程度的崩坍现象,崩坍对路基稳定的危害是不容忽视的。
边坡垮塌是最常见的路基病害之一,根据边坡土质破坏原因和规模不同可分为塌方和滑坡。
塌方是由于土质边坡向下移动造成的,主要是由流水损坏和施工不当引起的。
滑坡是一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动,主要原因是由于不良地质条件和人为工程因素造成的破环。
岩土的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式,如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主,而软弱岩石则以应力控制型失稳为主,岩土的工程地质性能越好,边坡稳定性越高,边坡太陡、选用不正确的倾斜层次填筑、土太湿、坡脚被水冲刷淘空。
浅议高填方路堤常见病害原因及措施
浅议高填方路堤常见病害原因及措施摘要:通过对高填方路堤常见病害及其机理的分析,结合实践经验进行综合论述,总结一些可行的治理措施,防止高填方路堤所带来的危害的发生。
关键词:高填方路堤病害问题处治措施Abstract: based on the high embankment and the mechanism analysis of common disease, combined with practical experience in comprehensive discussion, summarizes some feasible management measures to prevent high embankment is the damage caused by occurrence.Keywords: high embankment processing measures disease problem引言:公路建设的快速发展的,新的高速公路和旧路改造和扩建,经常会遇到在路基高路堤处理的问题。
重复荷载的作用、随着时间的增长和车辆,完成后,路基经常出现路基整体下沉或部分解决;路基纵横向开裂,路基滑动或边坡坍塌和滑动疾病。
本文在转换过程中所涉及的新高路堤上进行分析,以识别道路的原因,填补公路建设者的一种常见疾病,疾病的治疗方案,并有一定的参考。
一、高填方路堤病害成因公路自然环境的多样性,但也由路基本身的重量荷载和车辆荷载的作用。
能否确保公路长期稳定,高填方路堤关键取决于设计和施工。
1、设计方面原因不良地质路段的情况也有所增加。
土壤的基础上,大量的不良地质,强度低,承载能力低,不当的设计处理能力,路基容易压缩和解或挤压位移,导致高填方路基沉降变形。
路线跨越宽浅游的河床,河堤和桥梁,填补了高路堤衔接,桥梁建设与之间的弹性模量差异较大,作为过渡段结构设计不合理等,会导致不均匀沉降引起桥头跳车。
公路高填方路堤常见病害及治理
公路高填方路堤常见病害及治理摘要:本文根据现行公路建设施工程序和养护经验,简要分析了高速公路填方路堤发生病害的原因,提出了高填方路堤施工的质量控制的关键环节及治理措施。
关键词:高填方路堤;病害;治理方法Abstract: in this paper, according to the current highway construction procedures and maintenance experience, briefly analyzes the expressway of embankment is the cause of disease development, and put forward the high embankment construction quality control and management measures of the key link.Keywords: high embankment; Diseases; Management method1.影响高填方路堤稳定性的因素分析从当前的发展情况看,高等级公路建设期路堤一直趋于偏高,平原地区平均高3—5m,跨公路处高8~lOm,跨铁路处高10~12m.高的路堤,必然带来建设资金增加、建设周期加长、技术难度加大、病害增多.建设初期,由于对某些问题重视不够,导致一些高填土路基的早期病害发生。
影响高路堤稳定性的因素是多方面的:1)在路堤边坡高度大致相同的条件下,平坦地基上的路堤稳定性最好.2)路堤的不均匀沉降主要受可压缩地基土层厚度的控制,稳定性也与地基土层情况密切相关.3)地下水出露位置和排水状况对路堤的稳定和沉降有较大影响,路堤中部出露地下水最为不利.因此,加强路堤内部排水设施,对减少路堤不均匀沉降,增强稳定性是非常重要的.4)滑动面形式主要受接触面的影响,圆弧滑动是高路堤的主要滑动破坏形式.无论是平坦地基上路堤,还是斜坡地基上路堤、折线地基上路堤,当路堤与地基、地基层间结合良好时,大部分都表现为近似圆弧的滑动破坏.当路堤与地基、地基层间结合不良,或斜坡上覆盖土层强度较低时,可能出现圆弧与直线组合的复合式滑动面.平坦地基上路堤,地基土层厚度为5m与15m的滑动面位置基本一致,可将5m作为划分厚土层地基和薄土层地基的界限,在考虑地基处治方案时区别对待.2.高填方路堤失稳原因分析由于填土过高引起的路基病害形式有以下几种:1)不均匀下沉和路面不平.由于不均匀下沉,导致路面局部凹陷,行车震颤、颠簸,雨季表面积水,进而导致面层早期损坏.2)受水浸害.由于路基、路面及中央分隔带排水不畅,导致路基进水,路堤局部湿陷,路面结构层早期损坏.3)地基土强度差.由于原地基未处理好,导致路堤局部下沉,引起基层开裂,裂缝反射到面层,雨水进人,造成面层和基层的损坏.4)桥涵和高填土路堤结合部及高填深挖路堤结合部不均匀沉降,易造成病害.5)高填土路堤,由于不是全防护,裸露部位被暴雨冲刷,造成路堤和路面的损坏。
高填方路堤常见问题分析及处置建议
高填方路堤常见问题分析及处置建议随着公路建设的迅猛发展,新建高速公路及旧路改扩建中常遇到路基高填方处理问题。
竣工后,随着时间的增长和车辆重复荷载的作用,路基常出现路基整体下沉或局部沉降;路基纵横向开裂;路基滑动或者边坡滑坍病害等。
在新建、改建过程中涉及到的高填方路基进行分析,找出路填常见病害的原因,提出治理病害的方案,以供公路建设者借鉴参考。
1 高填方路基下沉的原因(1)设计方面的原因。
外业勘测期间未对高填方路段地质进行布探,对其地质构造、各种软弱面的分布状况不明,从技术上无法合理设计,高填方边坡设计没有结合相应填料的种类,也未进行稳定性验算,按一般路基进行设计,填料、施工工艺等未作特殊的要求;对扩改建工程,新旧路连接处未按要求作特别处理,留下隐患,可能出现整体下沉或局部沉陷,影响公路的正常使用。
(2)施工方面的原因。
原地面未彻底处理:高填方路堤基底承载能力应高于一般路基基底,若按一般路基要求,当路基填料不断增加时,原地基的压缩变形将导致路堤下沉。
路基排水方面的原因:高填方地段地面线多位于低洼处,常常积水,尤其是下雨天,使土基常时间浸泡,土基含水量大,排水不良,施工过程中未对路基排水进行处理,若遇水浸泡,会引起土质松软,而导致承载能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。
(3)施工工艺方面的原因。
在高填方路堤施工中未严格按分层填筑,在同量工作时控制层厚的不均匀,分层碾压或整平碾压时未严格控制含水量,对同一路段的不同填料没有严格控制,由于压实度不足或不均匀且达不到规定要求,易导致局部较大的沉降变形。
施工组织安排不当,先施工低填方路堤,后施工高填方路堤,往往高填方路堤施工完成后就立即铺路面,路基没有足够的时间沉降固结,而使路面使用不久就沉陷。
(4)工程质量管理方面的原因。
施工过程中,质量与技术方面的管理力度不够,工地现场人员的责任心不强;技术质量监督力度不够,施工单位感觉工作量偏大,部分人员凭经验减少压实度的抽检频率,甚至伪造试验资料应付检查;施工现场混乱使工程质量降低,造成施工过程中的隐患,甚至造成大的质量事故,危及了路基的稳定性。
高填方路堤沉降病害的原因和预防治理措施
第3 பைடு நூலகம்
黑 龙江 交通科 技
HE L L ONGd l ANG d l AOTONG KE J
No . 3, 2 0 1 4
( 总第 2 4 1 期)
( S u m N o . 2 4 1 )
高 填 方 路堤 沉 降病 害 的原 因和预 防治 理措 施
面的的面积 比较大 , 所使 用的土 、 石填筑 料数 量比较 多 , 填筑
质量相对较难保证 。 ( 3 ) 高填方路堤的 自身 重力 比较 大 。填筑 大量 的土、 石 材料, 使路堤本身的重力 加大 , 高填方 路堤 的地基 土体受 到 的压缩变形与路堤 自重 的压密 变形 , 需要在较长 的时 间内达 到稳定 。 2 高填方路堤沉降的原因分析 2 . 1 路基 填料 的原 因 路基填料质量不合格会 减弱高填方路的结构性能 , 这 是
引起沉 降病 害的主要原 因之一 。例 如 , 路基填料里混杂 了其 它劣质土层 , 势必对路基 结构造 成异 常破坏 , 扰乱 了路基 层 的稳定 性。路基填料 引起 的沉 降从 局部开始 , 逐渐扩 大为整 体性的沉降。
2 . 2 填筑工艺的原 因
可 以在原填料 中掺入 一定 品种 与数量 的 固化 剂。常用 的固 体粉状 固化剂有石灰 、 水泥 、 石膏 , 与 土混合后 拌匀压 实 , 这 种方法对于表层或浅 层土 的固化非常 有效 。常 用的液太 固 化剂是水玻璃 , 加入碳 酸镁 、 碳酸钙等助 固化剂 , 采用特 殊的 工艺将浆液注入土 中, 使土 固结 , 这种方 法适用 于深层土 的 固结 。 3 . 3 粉喷桩 法 对于于路基沉降病害在 1 0 e m 以内的路段 , 可 以用粉 喷 桩法进行处理。用专 门的机械将粉体 固化剂喷在地基深处 , 与软土强制搅拌 。固化剂 和软 土之间会 发生 的一 系列物理 化学反应 , 这样原 地基 就会 形成强度 、 刚度较大 的桩体 , 同时 也使桩周 围的土体性质得 到改 善 , 的桩体与桩之间的土体形 成一个复合地基 , 共 同来承担外来荷载。 3 . 4 灌 浆 法 灌浆法是利用液压 、 气压、 电化学 的原 理 , 通 过注浆管 , 将浆液均匀 的注入地层 中, 浆液会充填 、 渗透 、 挤密到土颗粒 中间或者岩石 的裂缝 中 , 通过人工控制 , 达到一定时 间后 , 原 来松散 的土颗粒 或者 裂缝 , 就会 被浆液胶 结变成 一个整 体 , 形成一个 “ 结石体 ” , 使得 其成 为结 构 比较新 、 强 度 比较 大、 防水性 能高和化学稳定性 良好 的土基。 4 高填 方路基沉降的预防措施
探讨高填方路堤控制沉降病害技术对策
图1 高填方路堤沉降变形示意图技术应用通过研究可知,该材料常用密度为300~800kg/m3较常规填料减轻50~70%填料荷载,路堤采用这种轻质材料的地基附加应力显著降低,不同填高之间差异沉降得到有效控制,实现地基整体刚度梯度过渡,满足了沉降变形需要。
泡沫轻质混凝土终凝后自固性强,强度范围在0.3~2.2 MPa对支挡结构侧压力较小,对新改建傍山陡坡路堤、新旧路基加宽、高填方匝道、填方中有较多结构物等填筑实用性较强。
3.夯实加固处理冲击压实法和重锤强夯法是加固路堤填料压实的重要施工的手段。
根据被压实的填料和技术要求,选择适宜的压实机械和施工工艺。
冲击压实通过高频低幅振动设备使工作面下土石密实度和内聚力进一步提高,增强抗沉降的能力,一般选用的机械为三边或五边冲压器,冲压能量在25KJ左右,压实遍数在20遍左右,需要其他机械配合,长路段作业,同时布置沉降观测点。
而强夯法是利用夯锤反复自由落下的振动波对作用面体内的土体起到挤密固结作用,根据其应用条件,比较适用于填方高且填料土石难以均匀布置的区域。
对强夯的有效加固深度可参考一些建议值表,一般单点夯击能采用与外部的稳定性分析到位等。
5.注浆加固处理高填方路堤沉降包括路堤自身的固结沉降、路堤产生附加应力带来的地基沉降。
注浆加固技术主要目的是形成复合地基,其能使土地自身强度得到改善,能够最大限度的提升路基承载力,这样不仅能减少土地压缩变形发生率,且能降低土体侧向位移,有助于路基沉降量减少,能取得理想的加固效果。
注浆加固施工的原理就是在高压作用下,于土地周围渗透水泥等浆液,之后再展开充填作业,由此达到理想的压实效果。
由于路基土体压实具有不均匀性特征,在土层注入浆液时,可采用钻孔进行操作,将浆液注入到土体之后,可以对土体周围的缝隙充分填充,能使其密实度得到提升,整体土层承载力得到提高。
6.提前安排施工顺序和合理工期高填方段控制路堤病害需要采用多种技术综合手段,提前关键工点的施工阶段顺序和增加高填方节点在施工组织网络里的周期,是取得理想的施工质量前提条件。
公路高填方路堤常见病害及治理
高填方路堤常见病害及治理随着公路建设的迅猛发展,新建公路及旧路改扩建中常遇到路基高填方处理问题。
竣工后,随着时间的增长和车辆重复荷载的作用,路基常出现路基整体下沉或局部沉降;路基纵横向开裂;路基滑动或者边坡滑坍病害等。
在新建、改建过程中涉及到的高填方路基进行分析,找出路填常见病害的原因,提出治理病害的方案,以供公路建设者借鉴参考。
一、高填方路基下沉的原因(1)设计方面的原因:外业勘测期间未对高填方路段地质进行布探,对其地质构造、各种软弱面的分布状况不明,从技术上无法合理设计,高填方边坡设计没有结合相应填料的种类,也未进行稳定性验算,按一般路基进行设计,填料、施工工艺等未作特殊的要求;对扩改建工程,新旧路连接处未按要求作特别处理,留下隐患,可能出现整体下沉或局部沉陷,影响公路的正常使用。
(2)施工方面的原因。
原地面未彻底处理:高填方路堤基底承载能力应高于一般路基基底,若按一般路基要求,当路基填料不断增加时,原地基的压缩变形将导致路堤下沉。
路基排水方面的原因:高填方地段地面线多位于低洼处,常常积水,尤其是下雨天,使土基常时间浸泡,土基含水量大,排水不良,施工过程中未对路基排水进行处理,若遇水浸泡,会引起土质松软,而导致承载能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。
(3)施工工艺方面的原因。
在高填方路堤施工中未严格按分层填筑,在同量工作时控制层厚的不均匀,分层碾压或整平碾压时未严格控制含水量,对同一路段的不同填料没有严格控制,由于压实度不足或不均匀且达不到规定要求,易导致局部较大的沉降变形。
施工组织安排不当,先施工低填方路堤,后施工高填方路堤,往往高填方路堤施工完成后就立即铺路面,路基没有足够的时间沉降固结,而使路面使用不久就沉陷。
(4)工程质量管理方面的原因。
施工过程中,质量与技术方面的管理力度不够,工地现场人员的责任心不强;技术质量监督力度不够,施工单位感觉工作量偏大,部分人员凭经验减少压实度的抽检频率,甚至伪造试验资料应付检查;施工现场混乱使工程质量降低,造成施工过程中的隐患,甚至造成大的质量事故,危及了路基的稳定性。
高填方路堤的病害及其防治措施
高填方路堤的病害及其防治措施高填方路堤的病害及其防治措施【内容摘要】通过近年在山区的修建高速公路的实践,分析了高填方路提出现的病害及其原因,介绍了防止措施并提出建议。
【主题词】路堤损坏防治措施中图分类号:U213.1+1文献标识码: A山岭地区大填大挖路基较多,每公里三个以上构造物,又因控制出人的封闭式交通多为立体交叉,必然造成路堤高度增加,工程量大,技术难度也大,公路病害增多。
在高速公路安全,快捷,舒适的要求下,这一问题就更显得突出。
1病害的种类与形式{1}路基不均下沉,造成路面不平,表面积水,跳车,加速路基,路面的早期损坏。
{2}路基边坡失稳,局部滑塌,造成路面裂缝{3}路基整体下沉,在与构造物及桥涵衔接部位形成错台而跳车。
{4}中央部分隔带排水不畅,雨水渗入路基,造成土基软化,强度降低。
在寒冷地区的北方,还有冻害,路基若为透水性的土,渗流水在路基流动也会带着细小土粒,使土基空隙率增加,加剧路基下沉,造成路面的早期损坏。
{5}桩式桥台基础,前墙多为浆砌片石的护坡,在车辆荷载水平方向的冲击力作用下,土基位移下沉。
2病害的原因分析{1}原地面土基密实度小,承载力低,压缩变形大,若为不良地质路段,承载力大多小于0.1Ma。
压实土基容重为1 800kg/m3的情况下,当填方路基达到6m高时,对原地面产生的压力为0.11MPa说明路堤大于6m的填土高度,将超过原地面的容许承载力,原地面土层会产生竖向及横向的位移,造成路基下沉。
{2}路基填筑的土质不均匀。
大多是由于借方或利用方,因取土的层位不一样,也有个别“一步换三土”的复杂地质构造,加上施工管理不够精细,造成一层土质不完全均一,引起不均匀下沉。
{3}寒冷地区的地方,一般路面顶往下0.8—1.2m为路基土的聚冰带,土基含水量大,冻胀,春融使原以压实的土基发生变化,这样反复冻融循环,约5—10年,路基土的密实度才趋于稳定。
在这段时间内路基也将产生不均匀的沉降。
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高填方路堤病害成因及处置措施
吴成波
20143911
道桥系
高管14-1
目录
1.工程概况 (1)
2.高填方路段沉陷后易发生的危害 (1)
3.病害的处理 (1)
4.换填土法 (1)
4.1施工准备 (2)
4.1.1技术准备及要求 (2)
4.1.2材料准备及要求 (2)
4.1.3主要机具 (2)
4.1.4作业条件 (2)
4.2施工工艺 (2)
4.2.1工艺流程 (2)
4.2.2操作工艺 (3)
5.质量标准 (3)
5.1主控项目 (3)
5.2一般项目 (4)
6.成品保护 (4)
7.安全、环保措施 (5)
7.1安全措施 (5)
7.2环保措施 (5)
8.质量记录 (5)
国家重点工程荣乌高速山东段,横穿黄河冲积平原,此地区地质为湿陷性黄土,地下水位较高。
由于地处平原地区,高速公路全线上跨地方道路、河流,致使大型桥梁的桥头填土较高,通常能达到 6m~12m,高填方路段较多,出现较大沉降的可能性较大,危及道路的安全使用。
施工中采取了一系列预防措施,通过两年来的运行,发现效果较好:水文介绍和分析软土地区高填方路基的沉降防治和处理措施。
1.工程概况
K78+310桥上跨青羊铁路,采刷双向四车道高速公路标准建设,设计速度为120km/h,设汁筒载为公路—I级,桥涵宽度为28m,设计洪水频率为 1/300,桥高为 9m~15m,总长757.06m。
桥头填土,最高处为 11.8m,高填方路段全长340m,地下水水位较高,雨季时距离地面为1m,含盐鞋较高,土质为粉质湿陷性黄土。
2.高填方路段沉陷后易发生的危害
2.1高填方路段经常紧接大结构物,以 K78+310公铁交为例,桥梁为刚性结构物,台背同填采用的是半刚性石灰土,路基为粉质湿陷性黄土填筑而成,由于三种结构顺序连接,各自的弹性模量差别极大,出现的沉降也存在较大差别,极易出现桥头跳车,影响道路的正常运营;
2.2高填方路段出现较大沉降后,致使路面开裂、基层断裂,加速路面的破损,严重危及路面的正常使用;
2.3高填方路段的沉降进一步发展,可致使路基整体沉陷,横向挤压,出现路基失稳、崩塌,造成道路的损坏。
3.病害的处理
高填方路段防治的措施一般有:换填土法、固化剂法、粉喷桩法、灌浆法和铺设玻纤土工格栅法。
4.换填土法
路基整体较好,局部路基下沉,经常采用换填土法。
基本步骤:将原路基出现病害部分的填料挖除,把扰动的浮土清理干净,整平碾压达到压实度要求后,用符合规范要求的填料回填。
换填时注意:挖补面积要扩大,且每层挖成台阶状,由下往上,逐层整平碾压,压实度要求高出原路基压实度 1%~2%。
4.1施工准备
4.1.1技术准备及要求
(1)认真审核图纸及设计说明书。
(2)施工组织设计经审定批复,并做好施工技术及安全交底。
(3)路基施工前应详细检查、核对纵横断面图,发现问题进行复测。
若设计单位未提供断面图,应全部补测。
(4)根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定测设路基用地界桩和路堤坡脚、路堑堑顶、边沟、取土坑、护坡道、弃土堆等具体位置桩。
(5)路基材料各项试验合格。
4.1.2材料准备及要求
填料宜采用透水性土。
处于常水位以下部分的填土,水得使用非透水性土壤。
4.1.3主要机具
(1)土方工程机械:大型推土机、挖掘机、装载机。
(2)运输机械:自卸卡车。
(3)压实机械:自重20T压路机
(4)抽水机械:水泵若干。
(5)测量和检验实验设备:全站仪或经纬仪、水准仪、灌砂筒、环刀、平整度检测仪、弯沉检测仪等。
4.1.4作业条件
(1)现场质量安全保证体系已建立,明确了工区施工负责人。
(2)设计图纸及文件已审核,提出的问题已得到相关部门的批复,并对班组和技术员进行了详细的技术交底。
(3)对原材料、半成品、成品的检验已完成。
(4)已取得有关软弱地基处理试验路段的资料和总结报告。
(5)沉降所需的观测和测试仪具已落实到位。
(6)分项工程开工报告已得到批复,施工现场的劳动力、施工机械满足施工进度要求,施工进度计划及分项工程的施工方案已得到批准。
(7)设置排水沟、集水井,及时将挖除范围的积水排走
4.2施工工艺
4.2.1工艺流程
图4-1基底开挖换土施工工艺流程
4.2.2操作工艺
(1)开挖方式
基底开挖同鱼塘清淤相似,深度在2m以内可用推土机、挖掘机或人工直接清除至路基范围以外堆放或运至取土坑还田;深度超过2m时,要由端部向中央,分层挖除,并修筑临时运输便道,由汽车运载出坑。
软土在路基坡脚范围以内应全部清除。
边部挖成台阶状再回填;路基穿过沼泽地只需要清除路基坡脚(含护坡道)范围以内的软土。
护坡道以外,对于小滑塌的软土,可挖成1:1~1:2的坡度,对于泥沼地区的淤泥质高压缩性软土可将护坡道加宽加高至沼泽地相平或高出。
(2)填筑及压实
软基在开挖时要注意解决渗水或雨水两个问题,可采用边挖边填,也可全部或局部清除后进行全部或局部回填,尽可能换填渗水性材料,并注意及时抽水。
碎石土及粉煤灰等工业废渣常作为换填材料,为达到较好的压实效果,常采用振动压路机和重型静力压路机(三轮压路机12~15t)。
路堤与两侧沼泽不能完全隔离,在清除路基底部软土后,如渗透性良好的土源缺乏,可在路堤底面用砂石料设置透水性路堤。
路堤两侧设立全铺式(块石、片石浆砌护坡)护坡或护面墙(挡土墙式护坡)时,砌石应用当地不易风化开山片石,用5号砂浆砌筑,墙基应埋人非软基土中0.50~1.20m左右,砌筑护坡时应夯实坡面,挡墙墙后应填筑开山石块并夯实。
护面墙应在路堤压实稳定后再开挖砌筑。
5.质量标准
5.1主控项目
5.1.1 路基压实度应符合《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)相关的规定。
(如下表)
表 5.1.1路基压实度标准
5.1.2 弯沉值,不应大于设计规定。
检查数量:每车道、每 20m 测 1 点。
检验方法:弯沉仪检测。
5.2一般项目
5.2.1 土路基允许偏差应符合表
6.8.1 的规定。
表 5.2.1 土路基允许偏差
注:B为施工时必要的附加宽度。
5.2.2 路床应平整、坚实,无显著轮迹、翻浆,波浪、起皮等现象,堤边坡应密实、稳定,平顺等。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察。
6.成品保护
6.1、施工时应注意保护测量定位桩、轴线桩和水准基点桩,防止碰撞位移。
6.2、夜间作业,现场子应有足够的照明;合理安排施工顺序,防止配合比不准确和铺填超厚。
6.3、灰土夯实后应及时修建基础和回填基坑(槽),或作临时遮盖,防止日晒雨淋;四周应作好排水设施,防止受水浸泡。
6.4、冬季应采取保温措施,防止受冻。
6.5、施工过程中妥善保护好换填原材料,免受淤沿线等杂质污染;路基施工过程中,
各施工层面不应有积水,换填路基应根据施工气候状况,做成2%~4%的排水横坡,边坡必须修理平顺,确保施工中能使雨水及时排除,并使雨水引出路线以外,以免路基被雨水冲毁
7.安全、环保措施
7.1安全措施
7.1.1 施工现场的临时用电必须严格遵守国家现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46)的规定。
用电设备应安装漏电保护器,施工中定期检查电源线路和设备的电器部位,处理机械故障时必须断电,确保用电安全。
7.1.2 压路机、打夯机等设备的操作应严格遵守国家现行标准《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ46)的规定。
使用人工夯实时,操作人员应动作协调,互相照顾,避免人员受伤。
7.1.3作业区应有明显标志或围栏,进行施工现场必须戴安全帽。
7.1.4遇有大雨、雪、雾和六级以上大风等恶劣气候,应停止作业。
7.1.5冬、雨期施工必须配备必要的劳保用具。
7.2环保措施
7.2.1运输砂时必须覆盖,不得沿途遗撒。
7.2.2施工现场配备洒水降尘器具,指定专人负责现场洒水降尘。
8.质量记录
8.1换填料进场复验报告
8.2施工放样及开挖横断面图
8.3换填料换填记录
8.4压实度试验报告。