道路桥梁工程专业毕业论文

河北交通职业技术学院毕业论文11. 路基病害 在公路运营中出现的各种病害中，路基病害是最常见，治理难度也比较大，在增加养护费用的同时还使公路的寿命大大缩减。下面，就影响路基稳定的病害类型及治理措施进行简要论述。 1.1 路基病害形成的主要因素 由于路基在承受土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用下，导致各个部位产生变形，变形又引起路基标高和边坡坡度、形状的改变，严重时造成土体位移，危及路基的整体性和稳定性，造成路基的各种破坏。 1.2 路基的病害类型及成因1.2.1 路基变形 深填、高填、半填半挖或立交桥互通匝道填方，往往会在通车一段时间后下沉。究其原因，一方面在于施工因素，如压实控制不好、分层过厚、施工措施不当等；另一方面在于材料因素，如最大干容重及最佳含水量有误、材料压缩系数过大、采用高塑性指数的粘性土等。出现此问题，会使路面变形、开裂或下陷。 1.2.2 边坡滑塌 边坡滑塌是最常见的路基病害，根据边坡土质、破坏原因和规模不同可分为溜方和滑坡。溜方是由于少量土质边坡向下移动造成的。主要是由水损坏和施工不当引起的。滑坡使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。 1.2.3 路基沿坡滑动 在较陡的山坡填筑路基，由于路基底部被水浸湿，形成滑动面。坡脚又未进行支撑,在路基自重和行车荷载作用下，整个路基沿倾斜的原地面向下滑动，路基整体失去稳定。 河北交通职业技术学院毕业论文21.2.4 软土地基超限沉陷 软土具有含水量大、抗剪强度低、承载能力低的特性。在软土上修建路基或桥涵构造物基础易出现压缩沉降、滑陷、坍塌等现象。应采取预压方式至使沉降稳定，再调整纵断，以满足使用要求。 1.3 产生病害原因的一般分析1.3.1 不良地质条件造成的破环 岩(土)体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)体的工程地质性能越好，边坡稳定性越高。 1.3.2 设计不合理由于经验的不足，很多地方目前在公路的标准规范的具体运用上存在两个误区，一是认为公路就是标准越高越好，在设计和建设中都刻意追求所谓高、大、全的标准；二是在执行标准时教条化，不是因地制宜运用指标，而是千方百计让地形、地质等自然环境适合标准。由于上述两个认识上的误区，导致在建设过程中高填深挖路基增多，高路堤和高边坡增多。 1.3.3 施工不当 随着各种工程活动的次数频繁和规模扩大，对公路边坡稳定性的影响越来越显著，特别是各种不当的工程活动引起的边坡、路基失稳事故经常发生。对边坡、路基稳定性产生明显影响的活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等。 1.3.4 养护不善 路面病害处理不得力或交通安全设施维护不及时，病害在车轮载荷的反复作用下，向四周扩散、破碎、掉渣 形成大面积坑槽。损坏的交通安全设施会给过往车辆的行驶安全带来隐患，尤其是夜间造成的车辆损坏及交通事故。 1.4 保护措施及防治办法 河北交通职业技术学院毕业论文31.4.1 路堤填筑前原地面处理 路基的施工质量，是整个路线工程的关键，也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季、冬季的考验的关键。要做好路基工程，必须扎扎实实地进行路基的填筑，尤其对原地面的处理和坡面基地的处理。 1.4.2 路堤填料 路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土，不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。液限大于 50 塑性指数大于 26 的土，一般不宜作为路基填土。 1.4.3 填土路基压实 路基施工时，应严格按现行公路路基施工技术规范要求进行，并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织，还要有一定素质的施工队伍来具体施工。 1.4.4 特殊地基处理 地基具有极大的破坏性，但从广义上讲，只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时，我们都应该视为软基而认真对待，并进行必要的处理。一般按处理的部位可分为地基处理和路堤处理。 2. 高填方路基病害及防治 近年来，我国公路建设工作发展迅猛，烟台地区的公路建设工作在全省也一直处于领先地位，胶东半岛属于典型的丘陵地形，在新建公路及旧路改扩建中经常遇到高填方路基。填方总高度土质超过 18m 或石质超过 20m 的路基，称之为高填方路基。高填方路基的填方数量大、占地宽、施工工艺复杂。因此，在高填方路基的施工中，即使完全按照规范要求进行施工，但由于所处的环境千变万化，且所受的外界因素影响较多，在工程施工过程中和工程完工后，随着时间的推移与行车重复载荷的作用 ，经常出现路基整体下沉或局部沉降、路基纵横向开裂、路基滑动或河北交通职业技术学院毕业论文4者边坡滑坍等病害，而且较难治理。 2.1 病害产生的原因 2.1.1 设计方面 当公路路线设计有高填方路基时，应按照规范要求认真地对高填方路基作特殊设计，结合相应填料的种类，进行稳定性验算和沉降计算。如果验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况，或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，就会造成设计的不合理。在施工过程中或完工后，高填方路基将会有较大的整体下沉或局部沉陷，以致影响公路的正常使用。 2.1.2 施工方面 2.1.2.1 填料不合格 如果路基填料土质差，填料中混进了种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土。由于这几类土壤中有机物含量多、抗水性差、强度低，路基势必将出现塑性变形或沉陷破坏。尤其是膨胀土 遇水膨胀软化，风化收缩开裂，固体稳定性差，用作填料时随着土壤中水分的挥发，收缩开裂尤为严重，对路基的整体结构危害极大。 2.1.2.2 原地面处理不彻底 高填方路基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基下沉。 2.1.2.3 路基排水不良 高填方地段地面线多位于低洼处，常常积水，尤其是下雨天，使土基常时间受浸泡，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 从而导致承载能力降低、路基下沉等。 2.1.3 施工工艺方面 2.1.3.1 填筑工艺不当 在高填方路基施工中未严格按分层填筑,随意将铺筑厚度加厚,即使压实机具按规定的碾压遍数压实时,压实度也达不到规定的要求,当填筑到路基设计标高时,必然产生累计的沉降变形。对同一路段的不同填料没有严格控制，造成压实度不足或不河北交通职业技术学院毕业论文5均匀，易导致局部较大的沉降变形，工中无法整幅分层填筑的路段，没有在山坡上按要求从填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶，从而造成在搭接处产生不均匀沉降，路基两侧超宽填筑不够，路基亏坡，整修时采用“贴补法” 。补填土不易与原边坡土结合紧密而且难以压实，整体性差。 2.1.3.2 压实工艺不当 在施工中，未严格控制填料的实际含水量为最佳含水量2，制定科学合理的压实工艺，或未按要求配备相应的整平碾压机具并按规范进行操作，导致高填方路段产生较大的沉降变形和整个路基的不均匀沉降。 2.1.3.3 施工组织不当 先施工低填方路基，后施工高填方路基，往往高填方路基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出现沉陷。 2.1.3.4 质量管理方面 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。 2.2 病害预防的方法 针对各种病害产生的原因我们可以相应地进行预防，做到防范于未然。主要措施有以下这几点。 2.2.1 注意材料的选用 高填方路基填料宜优先采用强度高、水稳性好的材料，或采用轻质材料。受水淹、浸的部分，应采用水稳性和透水性均好的材料。在分层填筑时，应按照规范要求进行逐层整平碾压，并按规范进行操作，应通过试验段确定机具配备、洒水量、适宜的松铺系数和相应的碾压遍数。 2.2.2 注意施工工艺 基底承载力应满足设计要求，特殊地段或承载力不足的地基应按设计要求进行处理，覆盖层较浅的岩石地基，宜清除覆盖层。路基若通过耕地，施工时必须做填河北交通职业技术学院毕业论文6前碾压，如果有机质含量和其他杂物多而不易压实，应换填土，如果地基为松软土。通过对原地进行常规的填前碾压不能满足稳定和沉降要求时，要按公路软土地基路堤设计与施工技术规范要求向监理工程师提出对软弱土进行加固处治。 2.2.3 地质补探 高填方路基应进行地质补探，掌握其地质层理、节理、断层及了解有无地下水或其分布情况，并按规范要求进行特殊设计，高边坡设计应规定相应的填料。如设计没有验算其稳定性、地基承载力或沉降量等项目时 应向有关部门提出补做。 2.2.4 及时排水 施工中，各施工层表面不应有积水，填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况设置 2%-4%的双向或单向排水横坡，及时排走雨水。施工前，应先做好截水沟、排水沟等排水及防渗设施，坡脚避免遭受水的冲刷(排水沟边缘距路基坡脚不小于2m） 。 2.2.5 分层压实 旧路加宽时，清除边坡上的杂草，并沿旧路边坡挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度不小于 1.0m。填方分段施工两段交接处，则先填段应留台阶与后填段分层阶梯搭接，搭接长度不小于 2m。半填半挖路段按规范要求设置台阶并分层压实，提高路堤的整体稳定性。 2.2.6 加超载预压 在填筑好的高填方路基上堆置高度 3m 以上的碎石或其它重物，对路基施加超载预压，加速完成路基工后沉降、增加路基强度。 2.2.7 注意压实方式 高填方路基的压实可采取振动压实、强夯及冲击压实等方式，提高压实效率和施工质量、更快更经济地达到工程质量要求。 2.3 病害处治的方法 对于已经出现病害的高填方路段，可采取换土复填法、固化剂法、粉喷桩和灌河北交通职业技术学院毕业论文7浆法等。从方案的可操作性、经济性、处理效果综合比选这几种方式，灌浆法操作简便、成本低、效果较好且不影响公路运营，所以灌浆法处理较为常用。 灌浆法施工时，压浆材料一般选用水泥浆液加添加剂，最好采用高水速凝材料。该材料由A、B 两种固体粉末材料组成，使用时与粉煤灰混合均匀加水搅拌( 高水材料：粉煤灰：水=1 ：35 ：3.5)。A、B 两种浆液单独放置 24 小时以上不凝固，可以长距离、长时间输送、存放，易于施工。2.4 结论 填方工程质量控制没有应用什么尖端技术，其成败的关键在于管理，应该制定行之有效的管理措施，确保规范和设计的要求不折不扣地付诸实施。并且试验、检测、观测都是必要的手段，以数据说话，及时发现问题，及时总结经验，质量管理水平和档次才能不断提高。 对于高填方路基的病害影响，我们要做到早预见、早防治 发现问题及时采取有效的补救措施，确保高填方路堤有足够的稳定性和耐久性，能承载车辆的反复荷载作用和抗御各种自然因素的影响。 3. 路基滑坡的防治 路基滑坡的防治对滑坡这一常见的路基病害的预防及治理。有些区段滑坡病害较为密集，平均每百公里分布高达 20-30 处，多为山区。发生滑坡常常中断行车，给运输安全带来严重危害。 3.1 产生滑坡的原因 有内在因素，也有外在因素。内在因素是形成滑坡的先决条件，它包括岩土性质、地质构造、地形地貌等。外因通过内因对滑坡起着促进作用。它包括水的作用、地震和人为因素等。所以 滑坡是内外各因素综合作用的结果。 3.2 防治滑坡的原则 3.2.1 预防 河北交通职业技术学院毕业论文8对有可能新生滑坡的地段或可能复活的古滑坡，应采取必要的工程措施，以防止产生新的滑坡或古滑坡的复活。 3.2.2 治早 滑坡的发生与发展是有一个过程的，早期整治，能收到事半功倍的效果。 3.2.3 一次根治与分期整治相结合 滑坡一般应一次彻底根治，不留后患。但对规模较大、性质复杂、变形缓慢，一时尚不致造成重大灾害的滑坡，也可在全面规划下，分期整治。 3.3 防治滑坡的措施 3.3.1 排水措施 排水措施滑坡的发生和发展都与水的作用有关，排水是防治各类滑坡之本。但应根据具体情况，采用切合实际的排水方式。对滑坡体以外的地表水，应加以拦截和引出，在滑坡可能展的边界 5m 以外修建一条或多条环形截水沟，对滑坡体以外的地下水，应修建截水盲沟，对滑坡体内的地下水，应疏干和引出。浅层地下水采用支撑盲沟，深层地下水采用泄水隧洞亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水。对滑体范围内的地表水，应尽快汇集引出以防下渗，在充分利用天然沟谷的基础上，修建排水系统。 3.3.2 减重措施 减重措施当滑动面不深，且滑体呈上陡下缓状，滑坡范围外有稳定的山坡，滑坡不可能向上发展时，在滑坡上部减重，以减小滑坡的下滑力，是一种操作简单、经济实惠的防治措施。将减重的土体堆在坡脚反压，以增加抗滑力，效果更好。 3.3.3 支挡措施 支挡措施根据滑体推力的大小。可以选用适当的支挡结构防滑。 3.3.3.1 抗滑挡墙 它施工方便，稳定滑坡收效快。抗滑挡墙多为重力式，石砌，也有用混凝土或钢筋混凝土的。 河北交通职业技术学院毕业论文93.3.3.2 抗滑桩 它是利用桩在稳定岩土中的嵌固力支挡滑体的建筑物。它具有对滑体扰动少，操作简便，工期短，收效快，对行车干扰小，安全可靠等优点。抗滑桩多为挖孔或钻孔放入钢筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑桩在滑动面以下的锚固深度，应根据滑体作用在桩上的主动土压力、桩前的被动土压力、岩土性质等来确定。 3.3.3.3 锚杆挡墙 是一种新型支挡结构，由锚杆、肋柱和挡板三部分组成，用于薄层块状滑坡或基岩埋深较浅、滑体横长滑面较陡的滑坡。具结构轻盈、节约材料、适宜机械化施工、提高生产效率等优点。 3.3.3.4 抗滑明洞若滑动面的下缘处在边坡上的较高位置，可视地基情况设置坑滑明洞，洞顶回填土石支撑滑体，或滑体越过洞顶落在线路之外。但这一措施对行车干扰大，施工困难，造价昂贵，只有在其他措施难以奏效时采用。 3.3.4 改善滑坡土体的物理力学性质 改善滑坡土体的物理力学性质，用物理化学方法，加固和稳定滑坡。方法很多；如焙烧、成浆、加灰土桩、硅化、电渗、离子交换等。 3.3.5 改线绕避 上述整治措施难以奏效时，在经济技术合理情况下，可以考虑改线绕避。 3.4 养护维修要点 3.4.1 地表排水设备 滑坡区的地表排水设备，如截水沟、排水沟、吊沟等应做到无淤积、