处治技术范文

处治技术范文（精选11篇）

处治技术 第1篇

1 岩溶性状的勘探分析

因岩溶分布广泛且成因、规模等差别很大, 所以在岩溶地区进行公路路基施工时应在原勘察、设计的基础上, 通过详细勘探手段充分了解所经地区岩溶的种类、分布位置等, 为准确施工提供有效的依据。

在岩溶的勘察工作中不能单纯依赖钻探忽视物探, 要两者相结合, 互相认证。可采用电法、电磁法探测基岩埋深、土洞, 划分上覆松散沉积层序和风化带, 采用跨孔电磁波计算机层析成像技术探测地下洞穴、隐伏断层、破碎带。结合利用传统钻探孔, 将部分孔加深作为电磁波发射及接收井, 实现由点到面的探查成果。在隐伏岩溶的探测中, 可使用地质雷达高密电法结合的方法。

2 岩溶路基的处治技术

2.1 浅层岩溶加固处治技术研究

浅岩溶主要采用堵塞、充填的方式封闭处理。将岩溶内部充填物全部挖除至硬土层上, 然后根据开挖深度, 回填M7.5浆砌片石或分层填碎石渣, 最后在岩溶基坑顶铺设土工布做防水层, 防止雨水进入已经处理的岩溶内部, 形成水囊, 引起路基病害。

对地势开阔平坦、水塘积水浅, 并且无大量地下水流通过的浅层岩溶地段, 具备明挖施工的地形和安全条件时, 可采用明挖后回填处治。即采取明挖至岩溶顶板, 然后开炸岩溶顶板, 清除岩溶内填充物, 用片石回填岩溶空隙和空洞至原地表面以上30 cm, 片石顶面用砂砾嵌缝, 再在其上填筑路基土。此方案的好处是处治方案简单明了, 易于施工和易于控制工程质量及估算和控制处治成本, 不利之处是开挖和回填工作量大。

2.2 深岩溶加固处治技术研究[3]

深岩溶加固处治施工的具体作法如下:

1) 开挖。

岩溶充填物下挖的深度视岩溶大小和深度而定, 一般为5 m～8 m。开挖过程中不能将岩溶四周坑壁修凿成光滑表面, 要使其凹凸不平, 且坑壁四周掩体上的泥土必须用水冲洗干净, 以保证坑壁与混凝土及砌石圬工更好地连接。基坑开挖至设计标高时, 将基底表面略作整平, 以便注浆。

2) 岩溶下部土体注浆加固。

采用本方案对深岩溶加固处治的好坏取决于下部松散体的注浆效果, 施工时应特别注意参数的选择和施工控制。注浆范围为岩溶开挖基底标高下4 m～5 m内的粒状松散体, 通过对岩溶下部土体进行注浆, 改善岩溶内部充填物的土质条件, 提高其承载能力。注浆管采用ϕ38钢管, 长3.0 m～3.5 m, 前端1.5 m范围内钻7排ϕ8的注浆孔, 每排间距20 cm, 梅花形布置。压浆管以改良的风钻打入, 打入深度为2.0 m～2.5 m, 外露1.0 m～1.5 m, 梅花形布置注浆管, 间距为1 m。由于注浆体为粒状松散体, 孔隙率大, 渗透系数大, 为保证浆液能够完全充填注浆范围中的裂隙, 注浆时应严格控制浆液的胶凝时间及注浆压力。施工中可选择水泥—水玻璃双液浆, 水泥浆液水灰比为1∶1;双液体积比为1∶0.5, 胶凝时间为1 s～3 s, 注浆时注浆压力不大于0.8 MPa, 采用间歇式注浆方式, 每循环间隔时间为2 h。注浆结束后, 钻孔取样进行抽测, 对不合格处补注。

在本方案的实施中也可选择黏土固化浆液, 黏土固化浆液是一种以水、黏土、水泥及固化剂等组成的具有特殊加固和堵水效果的浆液, 主要特点是浆液粘度和浆液固化时间可以控制;浆液不易被水稀释;注浆时浆液扩散半径易于控制;浆液固化后, 其固结体抗渗性能良好。固化收缩率比纯水泥浆小。评价黏土固化浆液性能的主要参数有原浆性能 (粘度、密度、固相含量) , 掺加水泥及结构剂后的流变参数及固化速度, 固化时塑性强度的增长率以及后期强度。国内采用黏土固化浆液注浆施工较成功的有广州地铁杨体区间隧道含水砂层注浆堵水加固、江西城门山铜矿堵水、洞庭湖大堤渗漏加固以及十八河尾矿坝堵漏工程等。

目前国内注浆施工中大量采用的是水泥净浆、水泥砂浆及部分化学浆液。水泥浆液耗量大, 成本高, 特别是遇到较大溶洞、大裂隙时浆液遇水稀释而不易固结, 很难形成整体的堵水帷幕, 堵水效率低, 一般仅50%～60%。而化学浆液成本更高, 并污染地下水, 难以推广。采用价格低廉的黏土固化浆液作为主要材料注浆, 可在路基土层与岩溶之间形成一隔水层, 堵断地下水对路基土的侵蚀, 并能提高路基的承载力。

3) 浇筑钢筋混凝土板梁。

钢筋混凝土板梁浇筑混凝土时, 以岩溶坑壁为模, 直接灌注, 这样能够使混凝土与岩溶坑壁基岩有效结合在一起, 增加板梁向下的摩擦力。钢筋混凝土板梁的厚度为1 m, 钢筋网分上下两层设置, 由ϕ22螺纹钢筋焊接而成, 间距20 cm。安装时将钢筋网与注浆管尾部以点焊的形式连接起来, 使板梁与下部注浆形成一体, 提高基础承载力。

4) 回填浆砌片石。

浆砌片石砂浆可用M7.5, 砌筑高度为岩溶顶面下20 cm, 浆砌片石顶面以同级砂浆抹平、由中线向两侧做2%的流水坡。

5) 施作岩溶顶面防水层。

岩溶顶面防水层采用铺设土工布的方法, 防水层铺设至岩溶基坑开挖轮廓线外1 m。土工布选用FNT-2型防水土工布, 铺设采用搭接的方式, 搭接长度不小于30 cm, 接头处顺路基排水的方向铺设, 并做2%的流水坡。砂垫层的砂子选用中粗砂, 最大粒径不超过5 mm, 以免刺破土工布。

2.3 落水洞的处治措施[5]

根据不同类型的落水洞, 采取相应的处治措施:1) 对于单个, 分散的落水洞。无水的, 可用“填”和“堵”的方法进行处治;有水的, 可用“留”和“排”的方法进行处治。2) 对于落水洞群。无水的, 可用“填”和“堵”的方法进行处治;有水的, 可用“堵”“留”“排”的方法进行综合处治。以上仅为处治落水洞的一般方法, 如遇到特殊情况, 具体情况还须具体分析。在确定处治方法前, 须经过详细的地质勘探和分析, 调查清楚岩溶的发育情况和发展规律, 以确定落水洞下是否存在地下暗河通道、下雨天或者洪水期是否有水从洞口涌出。对于有水的落水洞, 还须调查涌水量的大小, 以确定涵洞孔径的大小。对于一些岩石凹凸不平、岩土混杂、洞口不明显、有水的落水洞, 如何确定“填”和“堵”的范围非常重要。如果采用“堵”的方法来处治有水的落水洞, 还得考虑涌水对盖板的冲击力以确定盖板的厚度。对于有水的落水洞群, 由于洞口众多, “堵”哪个洞口和“留”哪个洞口, 也须通过综合分析来确定。

3 结语

随着国民经济的快速发展, 特别是西部大开发战略的实施, 西南部岩溶地区必将迎来公路建设的新高潮。施工中, 岩溶发育、地下水丰富甚至有地下暗河通道的路段, 将严重影响桩基础施工质量及安全, 浅层的会影响路基的稳定与安全, 如果对岩土工程条件认识不足, 在施工中多次更改桩型, 就会造成严重的质量安全隐患和经济损失。施工中必须进一步加强地勘工作, 查明岩溶发育程度、分布规律、规模大小, 据此进行有针对性的处治。

参考文献

[1]母进伟.岩溶路基病害与处置技术国内外研究现状[J].中国岩溶, 2005 (2) :90-93.

[2]袁树基.岩溶地区公路路基全面施工技术[J].中国建设信息, 2007 (9) :58.

[3]董文.岩溶地区路基的加固处理[J].路基工程, 2001 (4) :51-52.

[4]程琳, 李英豪.某高速公路岩溶路基治理工程的设计与施工[J].山西建筑, 2008, 34 (7) :310-311.

边坡处治技术总结(评中级职称) 第2篇

摘要：以汕昆高速板江段T22标K113+609~K113+694左侧边坡为背景。分析边坡滑塌的成因机制，总结边坡施工工艺及施工中应注意的问题，以及边坡滑塌后的处治方案。

关键词：边坡 处治技术 框架 锚索

1工程概况

汕昆高速公路贵州境板坝（桂黔界）至江底（黔滇界）高速公路土建工程第T22合同段，起点位于贵州省兴义市境内。合同段起讫桩号为：K111+500～K119+600，标段全长8.1km，合同造价2.56亿元。主要工程有：路基土石方挖方164万方，填筑145.46万方，大桥978m/3座，中桥82.5m/1座，涵洞及通道28座，车行天桥58.5m/1座，跨线桥23.54m/1座。

K113+609～K113+694段左侧滑坡属于板江线T22合同段1工区，行政隶属贵州省兴义市乌沙镇田坝村。在板江线总体施工图设计中，该段路堑边坡为2级边坡，坡率为1:1.0，后经优化设计将该段路堑边坡坡率变更为1:2.0，最高处设有4级边坡。坡面均采用人字形骨架护坡植草进行防护处理。

2010年11月2日，下午13点40分左右，现场工人在进行第二级边坡人字形骨架施工时，发现该段边坡左侧部分有滑动迹象，随立即停止作业撤离现场，约5分钟后左侧部分边坡已整体下滑，滑距约7m，在K113+655处产生一条纵向裂缝贯通整个坡面，裂缝平均宽1.0～1.5m左右，最宽达2.5m，深度2.5～3.0米，最深达4.0m。目前坡顶处形成 1 断裂缺口及垮塌，坡脚处滑塌侵入路基范围约3m左右，在坡脚形成高达3.0m的鼓胀丘。大裂缝右侧一级边坡及平台受滑塌影响，已出现数道裂缝。

2滑坡的成因机制

经分析，影响K113+609～+694段左侧滑坡稳定性的因素，主要为地形地质条件、降雨及地下水、边坡开挖等。

2.1地形地貌：项目区内地貌特征主要为两低洼冲沟夹一山梁，滑坡处在山梁坡脚，发育在单斜较陡地形，为滑坡的产生提供了有利的地形条件。

2.2地层地质：项目区地层岩性主要为泥岩，岩层顺坡倾向坡外。上层强风化泥岩节理裂隙发育，多泥质充填，岩体较破碎。下层中风化泥岩顶面有一层1～3cm厚软弱泥化夹层，可塑～流塑状。易滑的地质条件为滑坡的滑动提供了有利的地质背景。

2.3降雨及地下水：该滑坡区位于亚热带湿润季风气候区，雨水充沛，降雨主要集中在6～9月，区域内年降水量1300～1600mm。特别是经历2010年初大旱，岩土体干裂失水，而下半年连续降雨，降雨强度和降水量大，不仅增大滑体容重，而且由于滑体裂隙多，有利于降水入渗到坡体中，受到下部较完整岩体阻隔，使得岩土体含水量增加、泥化夹层进一步软化，抗剪强度大大降低，降低坡体的稳定性，产生滑动。

2.4边坡开挖：在建板江高速公路路基边坡的开挖，改变了自然坡体的平衡状态，特别是坡脚部位的开挖，使坡脚原有支撑丧失，临空面加大，为滑坡的形成提供了滑动空间，使坡体的稳定性降低，导致滑坡沿软弱地层产生滑动和变形。

如上所述，复杂的地形、地质条件，松散破碎的易滑地层，不利的软弱结构面等是滑坡形成的主要内因；降雨入渗、地下水作用和人工边坡开挖是滑坡形成的主要外因。内外因共同作用下，形成滑坡灾害。

3边坡处治方案

根据现场工程地质调绘及挖探结果，对该滑坡采用综合治理措施：加强截排水的基础上，坡脚设置抗滑挡墙，坡面采用锚索（杆）框架防护进行防护。

3.1刷坡减载工程

按四级阶梯状放坡，各级边坡坡率均为1：2.5，一、二、三级边坡高均为8.0m，四级边坡最高9.15m。每级边坡间设置3.0m宽刷坡平台。

3.2坡面防护工程

刷坡形成分级边坡后，在二、三、四级边坡采用锚杆框架进行防护，锚杆框架坡率顺刷坡坡面为1：2.5，锚杆框架梁格间距3.0×3.0m；框架梁采用C25混凝土浇筑，截面尺寸30×30cm；在横梁竖肋节点处设锚杆，锚杆长度6.0m，锚杆倾角30°，锚杆采用28螺纹钢筋。框架下部1.5m格梁内采用M7.5浆砌片石封闭，厚度为30cm，设泄水孔。

3.3抗滑支挡工程

在一级边坡设置锚索框架防护，共7片，框架单片宽9.98m，高度7m，坡率为1:2.5；框架梁采用C30混凝土浇筑，截面尺寸50×50cm，每片框架布设4排8孔锚索，锚索长度为14.0m，锚固段长7.0m。每孔锚索5束钢绞线，锚索倾角为30°。

在路基边坡坡脚距路基边沟3.0m处设置路堑墙，墙顶面宽1.5m，高3.5m，高出路面2.0m，面坡1：0.3，背坡1：0.2，挡墙底面坡率0.2：

1，总长86m。墙体设置一排φ75泄水孔，水平孔距2.5m，进口侧设砂砾石反滤层。

路堑墙后设置3.15m宽平台，对平台后锚索框架下部设置1.5m高M7.5浆砌片石护面墙，墙厚80cm，设泄水孔。

3.4平台铺砌及截排水工程

各级边坡平台采用30cm厚M7.5浆砌片铺砌，每隔3m预留50×50cm花池或树坑，不作铺砌；在路堑墙后一级平台上设置Ⅰ型平台排水沟，长84m；在二、三、四级刷坡平台上设置Ⅱ型平台排水沟，总长170m；在滑坡外围设置一道梯形截水沟，底宽50cm，内壁坡率为1:0.5,总长183m；设置30cm宽矩形排水沟，将平台排水沟汇水引入截水沟中，总长50m；截、排水沟均采用M7.5浆砌片石砌筑。

3.5绿化工程

在各级边坡锚索（杆）框架网格中进行喷播植草绿化，共1901m2。

4、结语

目前可供采用的边坡加固措施很多，有削坡减载技术、排水与截水措施、锚固措施、混凝土抗剪结构措施、支挡措施、压坡措施以及植物框格护坡、护面等，在边坡治理工程中强调多措施综合治理的原则，以加强边坡的稳定性。然而随着工程建设规模的不断增大，边坡高度增高，复杂性增大，对边坡的处治技术要求也越来越高。如采矿边坡可达300～500m，在新西兰已达1000m；举世瞩目的长江三峡工程，其双线连续五级船闸是世界上规模最大的船闸，位于山顶劈岭下切的岩槽中，土石方开挖量达3700万立方米，形成的花岗岩体高边坡高度达l70多米，且下部为50～60m的直立岩墙，在边坡加固中仅锚杆用量就达18万多根。

公路路面的养护和处治技术 第3篇

关键词：道路工程;路面;病害;防治;完善

1 道路路面病害常见形式

1.1 路面的龟裂 路面的龟裂主要体现在道路投入使用之后在长期的荷载反复作用下，路面收到的应力处于反复的变化，一旦荷载超过了沥青的结构强度就会造成路面的龟裂现象，路面发生龟裂之后道路的承载力较为之前会明显下降，至于龟裂的产生原因要从内外因两个方面分析，其一是内因，由于路面本身在施工过程中的一些问题，例如基层施工质量较差，沥青的路面处理不当等现象都会造成在投入使用之后产生局部离析的现象从而造成路面龟裂。外因是由于交通量造成的荷载作用，例如超载、高频率等现象，造成路表和结构层的应力超出承受力从而造成路面龟裂。

1.2 路面裂缝 道路一旦投入使用随着时间的推移都会由于老化等原因产生各种形式的裂缝，其中路面的裂缝主要包括了横向裂缝、纵向裂缝和龟裂，纵向裂缝表现在沿着车辆行驶的方向产生裂缝，这中裂缝产生的原因主要是内因，例如半填半挖的路基沉降不均匀，基层，面层施工过程中接缝处处理不当，造成应力荷载不均匀从而产生纵向裂缝。路面常见的温度裂缝和反射裂缝属于横向裂缝，这种裂缝的产生多是外力作用，由于使用时间过久受到温度的影响造成的沥青老化，从而形成裂缝，成为了路面的病害。

1.3 路面变形 道路在投入使用之后到了中后期，由于已经经历了自然的影响和应力的反复作用，路面结构层的承载力发生了变化，路面结构层强度降低已经不能足以抵抗路面荷载的压力，于是就会造成路面在荷载的作用下发生变形等问题，常见的变形形式包括车辙不能恢复、搓板的产生、出现拥包，路面发生沉陷等现象。这种病害的主要原因是路基的问题，由于自然环境的因素，路基强度不够不能承载路面传递的荷载于是就容易产生竖直方向的变形造成路面病害。

1.4 路面逐渐松散 路面松散也是路面的常见病害之一，常见的松散类病害主要包括沥青路面的坑槽和松散，这种情况产生的原因是面层一旦产生龟裂没有进行及时的补救和养护，在有病害的情况下经历反复的荷载就会逐渐造成路面的松散，除了这种情况还包括在建设过程中局部强度不足造成路面荷载传递不均匀，面层中的颗粒脱落，路面发生磨损，粗麻，严重的甚至出现表层脱落等现象。

2 影响道路路面的主要因素

2.1 道路工程质量的基本标准 道路是人们日常生活中息息相关的设施，所以我们必须要保证道路的安全性，只有保证了内在的质量要求才能保证在规定时间年限内的结构安全、行车安全以及人身安全，在施工过程中需要根据道路功能、道路等级、交通量并且因地制宜结合沿线地形、地质及路用材料等自然条件进行设计，首先道路要保证：性能、寿命、可靠性、安全性、经济性等，除此之外还需要能够满足社会需要的使用价值和属性。路基断面形式应与沿线自然环境相协调，避免因深挖、高填对其造成的不良影响。道路建设根据自然条件进行绿化、美化路容、保护环境，以适应可持续发展的要求。

2.2 人员因素 人是整个施工过程中的能动因素，于是人员的因素涉及的范围较为广泛，道路的不断发展，规范逐渐不适用现在的道路应用条件，于是就需要对规范进行一定的修改。另外，在利益的驱使下，监理公司偷工减料降低成本从而获得更大的利润，这些人员的因素就造成了沥青路面工程质量缺少保证，很大程度上影响路路面工程质量。

2.3 施工过程中的问题 对施工各环节质量问题缺乏控制管理、导致沥青路面工程质量不达标，达不到人们的预期要求。出现这些问题往往是由于基层、底基层以及路面表面清除不干净、对基层松铺系数控制不合理、部分基层实度不足等原因所造成的。对透油层以及粘油层施工不合理往往会使沥青路面与路层地基之间的结合造成影响。

3 路面病害的防治措施

3.1 加强政策管理 严肃对待路政管理工作、严格执法，严格按照相关规定处理各种问题。严格控制运输车辆的超限超载问题。对路政巡查投入更多的精力，严格制定相关的处罚措施，加大惩处力度。充分利用法律法规，合理合法对超限车辆对公路路面的破坏行为进行处理，避免引起纠纷。

3.2 提高对公路养护的重视 随着交通的不断发展，我们对公路建设越来越重视。但是一定程度上我们的公路建设和养护工作还是不够，相关人员水平达不到养护的需求，对于道路的养护研究不够先进，从而致使公路、桥梁出现问题之后得不到及时修复维护，从而使问题越来越大，如此往复形成了一个恶性循环。

3.3 科学的检测 在道路工程质量的检测中材料的检测是极为重要也是最有效的一环，材料的检测主要是通过对于产品或者项目的检测。通过试验检测，能充分利用当地出产的材料，便于就地取材，降低工程造价。利用这种检测手段检测材料是否达到强度标准，通过试验检测，另外通过检测可以更早的应用到新材料和新技术，从而更大程度上保证道路的质量和工作效率，提高工程进度。在道路验收的过程中也要科学的应用检测手段，对施工质量进行科学的评价，保证每个过程的合格和安全性。

3.4 提高施工质量  在施工质量的问题上，首先态度上我们要对施工问题保持一个严肃的态度，对于搅拌和检测等工作步骤要加强监理，控制好温度、时间间隔，以及搅拌的质量问题。按照工程情况科学合理的选择设备应用，通过试验选择最科学合理的材料配备。

4 结语

综上所述，减少道路工程中常见病害，我们需要从建设和预防开始，从设计、材料、检测、施工、养护和管理都需要提高注意，不断进行完善，保证交通顺畅。

参考文献：

[1]徐正浩.关于对公路路面养护问题的思考[J].农家科技（下旬刊），2012（5）：162.

新建隧道病害处治加固技术 第4篇

关键词：隧道,衬砌,裂缝,病害整治

1 工程概况

重庆奉节至巫溪高速公路孙家崖隧道为分离式特长隧道, 左线长3 210 m (LK0+675~LK3+885) , 右线长3 255 m (RK0+615~RK3+870) 。隧道位于长江北岸, 处于四川盆地东部边缘、大巴山南缘与鄂西山地接壤地带。隧址区及其附近无区域性断层通过, 但隧道区分布有康家屋场滑坡和大坪滑坡群;隧道前半段洞身泥灰岩夹泥岩, 泥灰岩有溶蚀现象, 隧道后半段洞身分布有煤矿采空区, 洞口附近陡崖岩体有剥落掉块。隧道前半段围岩为巴东组泥灰岩夹泥岩, 强~中~微风化为主。后半段围岩以徐家河组砂岩夹泥岩为主, 夹炭质泥岩和煤线, 隧道施工中存在煤层瓦斯涌出的危害, 煤尘有爆炸危险性, 设计标高以上约40 m分布有煤矿采空区。隧道围岩以Ⅳ级、Ⅲ级为主, 洞口为Ⅴ级。

大坪滑坡位于隧道进口段, 分为前后两级, 前级分为东西两块, 整个滑坡宽约365 m, 垂直线路长约480 m, 滑坡滑动对隧道影响较大。其中左线浅埋段位于滑坡体内, 至大里程部分地段滑动面位于隧道拱顶;右线隧道基本位于滑动面附近, 至大里程段右线隧道埋深较深, 滑坡对隧道影响逐渐减小。

综上所述, 隧址区主要不良地质为滑坡、岩溶和煤矿采空区。

2 隧道病害原因及现状

孙家崖隧道进口位于大坪滑坡群地段, 2011年4月, 在连续降雨等自然因素影响下, 引发滑动面产生位移, 前级出现开裂变形, 已施工的抗滑桩桩背出现开裂变形, 之后裂缝继续向后发展, 导致坡体上出现多道裂缝, 部分房屋出现变形, 期间滑坡的右侧界变形逐渐加大。此外, 造成孙家崖隧道已施工完经过滑坡体段落初期支护、二次衬砌产生病害。隧道施工进度滞后, 严重制约施工工期和结构安全。

隧道进口LK0+806~LK0+860及RK0+780~RK0+816段初期支护变形侵入限界, 最大变形已侵入二衬厚度28 cm, 为防止变形继续扩大, 现场已采取环向注浆加固、增设临时护拱等措施, 目前变形基本趋于稳定。

由于受滑坡的影响还导致已施工完的二次衬砌出现不同程度的开裂。

左洞二衬开裂范围长171 m, 部分段落二次衬砌和矮边墙出现多条环向和斜向裂纹, 宽度约1 mm~2 mm, 裂纹长3 m~8 m;右洞二衬开裂的范围长249 m, 部分段落二衬出现网状裂纹, 二次衬砌有明显错台, 最大处裂纹宽度达20 mm, 并有12 mm横向位移错台, 裂缝从二衬至仰拱全环贯通。二次网状开裂见图1。

初支变形侵限及二衬开裂段落围岩设计情况:Ⅴ级浅埋段二衬为45 cm厚钢筋混凝土, Ⅴ级深埋段二衬为45 cm素混凝土。

3 隧道病害治理原则

1) 对于滑坡影响范围内的隧道结构, 隧道初支变形侵限换拱、二衬结构补强加固或重新衬砌, 应在滑坡治理完的前提下进行, 否则仍有可能再次发生衬砌开裂, 滑坡治理期间可对隧道结构进行临时支撑。2) 衬砌因滑坡引起的裂损无论轻重, 如有继续发展趋势时均需处理。3) 不允许衬砌背后存在空洞, 它不但降低了地层抗力, 而且将来一旦坍塌, 将使围岩进一步松弛, 故必须予以处理。4) 衬砌因地层压力大裂损严重但大部分结构仍有承载力时, 在满足净空要求时多数采用套衬处理 (厚度应不小于30 cm) , 不能满足净空要求时可采用拆除重建方法。

4 隧道病害整治方法

通过现场查看, 针对隧道初支变形、二衬开裂、渗漏水、空洞等病害具体处治方案如表1所示。

1) 隧道初支变形侵限。增加临时护拱支撑;对原有初期支护进行环向注浆加固;初支换拱长度达到6 m后即可进行再次的二衬施工, 二衬钢筋为4Φ25, 混凝土标号由C25提高为C30。

2) 素混凝土衬砌开裂。a.裂缝宽度小于5 mm (钢带+喷混加固) 。在衬砌轮廓外沿纵向布设W280钢带, 纵向间距0.8 m;对钢带位置布设ф22树脂锚杆, 长度为30 cm, 环向间距1 m, 纵向间距0.8 m;喷15 cm厚C25混凝土。钢带加固施工见图2。b.裂缝宽度大于5 mm及裂缝网状密集段 (三肢格栅+喷混加固) 。对原有二衬表面凿槽沿纵向布设三肢格栅, 纵向间距1 m;挂设ф8钢筋网片, 喷13 cm厚C25混凝土。

3) 钢筋混凝土衬砌开裂。a.裂缝宽度小于0.2 mm (直接涂抹法) 。首先用钢丝刷或风砂枪将待施工的裂缝周围混凝土表面清洗干净;对裂缝处喷涂或涂刷2遍~3遍, 先涂刷一层树脂基液, 后用树脂砂浆涂抹, 涂抹总厚度不应小于2 mm。b.裂缝宽度0.2 mm~2 mm (可采用凿槽嵌补法) 。首先用钢丝刷或风砂枪将待施工的裂缝周围混凝土表面清洗干净;沿裂缝方向开一6 cm宽、5 cm深的矩形槽;在槽底充填10 mm厚的环氧树脂, 再在环氧树脂上填充上40 mm厚的环氧砂浆。c.裂缝宽度2.0 mm~5.0 mm (可采用凿槽注浆法) 。针对延伸方向基本与衬砌表面垂直的裂缝, 采用骑缝注浆;针对延伸方向与衬砌表面有一定角度的裂缝, 采用斜缝注浆。

4) 渗漏水 (刻槽+防水堵漏剂) 。如果渗水部位仅为出水点, 将待施工的出水点周围混凝土表面清洗干净, 在出水点凿一个宽50 mm, 长50 mm, 深40 mm的U形或正方形槽;将瞬间堵漏剂压住出水点。对于较严重的渗漏水, 应刻槽埋管, 引排地下水至边沟。

5) 空洞 (衬砌背后注浆) 。对于衬砌背后存在的一般空洞或脱空, 在空洞或脱空处钻两排注浆边孔, 注浆从两个注浆边孔开始, 压注水泥浆, 工作压力0.2 MPa~0.3 MPa。对于衬砌拱顶后存在的较大空洞现象, 必要时在拱部开60 cm×60 cm的天窗, 对空洞内回填采用喷C25混凝土或1∶1水泥砂浆, 直至将拱顶空洞回填密实, 再将天窗口用微膨胀水泥封住。

5 注意事项

1) 目前确定的二衬处理范围根据现有裂缝观测资料确定, 若治理期间裂缝仍有发展趋势, 应及时调整处理措施;2) 建议对二次衬砌内表面净空进行测量, 掌握隧道施工后的内轮廓大小, 以便更好的确定补强厚度;3) 严格按处理方案组织施工, 对于处理段落必须加强左右洞的监控量测工作, 用量测信息指导施工, 及时反馈信息以修正设计和采取应急措施。

参考文献

[1]丁锐.大垭口隧道病害整治施工技术[J].现代隧道技术, 2001, 38 (5) :53-57.

[2]陈大华, 李万林.桃坪1号隧道衬砌裂缝的整治[J].铁道建筑技术, 1997 (4) :31-34.

[3]袁永新.西兰公路 (国道312线) 六盘山隧道衬砌裂缝的产生与处治[J].隧道与地下工程, 1996 (4) :45-58.

煤矿采空区的探测方法与处治技术 第5篇

关键词:煤矿生产系统施工 强夯法处理采空区

中图分类号：TD82文献标识码：A文章编号：1674-098X(2012)01(a)-0081-02

硫磺沟矿区煤层开采历史悠久，9～15号煤层厚度大，煤质好，各煤矿及小煤窑主要开采该煤层，开采管理混乱，硫磺沟煤矿位于准南煤田头屯河中游西侧硫磺沟矿区中部，行政区划隶属新疆维吾尔自治区昌吉市硫磺沟镇管辖。硫磺沟煤矿是在原昌吉市联合厂煤矿基础上由原新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司兼并后扩建而成。2007年10月，兖矿集团对原新疆哈密煤业(集团)有限责任公司硫磺沟分公司进行了控股重组后，2008年硫磺沟煤矿开始进行年产90万吨改扩建，在施工过程中因多方面因素的影响，施工难度较大。其中，本矿井浅部小煤矿数量多，形成的采空区较多，采空区的存在影响矿井地面工程和井巷工程的布置。由于工业广场面积有效，乌鲁木齐市—庙尔沟沥青公路又从工业广场中部通过，因此，煤矿地面生产系统污水沉淀池需要从小型的煤窑采空区穿过。

地下矿层采空后,其上方覆盖的岩层失去支撑,使上方岩层产生移动变形,有可能导致各类建筑物变形破坏,甚至倒塌。如果在建筑物下存在采空区,危险性更大,必须采用综合勘探手段,查明采空区的规模、分布、填充情况,并对采空区做出科学的稳定性评价。

1 工程地质概况

地层上部为新生代第四系土层,主要为河谷沉积和残坡积物。下伏古生代二叠系中-薄层煤系地层岩石,主要岩性为砂岩、炭质页岩、泥岩、泥质砂岩,呈互层分布,中夹三层煤:4～5号、7号和9～15号。煤层的产状和其围岩产状基本一致,在浅层以40°倾角向西(沿5#台方向)延伸,深部产状趋缓。沉淀池及其附近区域的采空区为小煤窑开采形成的采煤巷道,分布浅,多为废弃的矿井,属个体开采的巷道。这类巷道分布没有资料记载,巷道支护简单或没有支护,矿井多已垮塌,被充填或部分充填。沉淀池下的采空区即为该类型。

2 探测方法

因此类采空区的无规律性,采用物探技术,快速、准确地诊断采空区的位置、规模,为地基稳定分析及治理采空区提供科学依据。

采用高密度电法与浅层地震法对采空区进行综合勘察,通过两者的结果相互验证,基本探明了采空区位置与规模。

2.1 测区地质地球物理条件

根据测区地层岩性分析,页岩和泥质砂岩电阻率比较接近,一般为n×10Ω·m～n×102Ω·m,砂岩电阻率一般比页岩和泥质砂岩高,在n×102Ω·m以上,煤层和炭质页岩电阻率一般为n×10Ω·m左右。如巷道或采空区为空洞,则空洞与非采空区完整地层的电性有较大差异,表现为相对高阻异常。因此,具备在区内开展高密度电法工作的前提条件。同时,区内不同地层存在波阻抗差,砂岩波速值较高,页岩、煤层波速值较低,采空区(充填或未充填)边界是强反射界面,测区开展浅层地震勘探的物性前提条件较充分。

2.2 测线布置

根据勘察目的和测区地层分布情况,测线平行沉淀池轴线布置。中间5条线按10m线距布置,两侧两条线间距为20m,点距为5m。地震施测中间3条测线,点距2m;为了与高密度电法对比,在沉淀池两侧,以沉淀池中轴线为中心线,布置了间隔6.5m的2条1m点距浅剖面线和1条1m点距的联络线。

2.3 探测结果

通过物探工作,基本查明了沉淀池下部的采空区情况。资料说明,本区无采空巷道,本区存在的采空区分布较复杂,2#沉淀池下存在冒落带,1#沉淀池下裂隙发育，主要在浅部,其深度在10m左右。深部采空区分布规律不似浅部明显,说明采空区规模较小,这与当地调查了解的情况基本相似。

3 地基稳定性评价

沉淀池区域稳定性评价。

该项目早已作了前期规划,煤层的开采时间为建国前,近期工业广场范围内煤层未开采,沉淀池所在区域无采空引起的沉陷盆地变形及区域性地基失稳现象,因此，沉淀池所在区域是稳定的。工业广场范围内都设计了保护煤柱，故以后的开采活动不会危及沉淀池和地面生产系统的安全。

4 强夯法处理采空区

强夯是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，它通过一般10～40t的重锤和10～40m的落距，对地基土施加很大的冲击能，在地基土中所出现的冲击波和动应力，可提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。同时，夯击能还可提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。

4.1 加固机理

强夯法是利用强大的夯击能给地基一冲击力，并在地基中产生冲击波，在冲击力作用下，夯锤对上部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对周围土进行动力挤压。

4.2 设计方案

选用铸钢20t夯锤夯，夯锤的平面为圆形、落距为21m。夯击点布置为三角形。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2～2/3，并不宜小于3m。第一遍夯击点间距(夯距)为夯锤直径的2.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距可适当减小。以保证使夯击能量传递到深处和保护夯坑周围所产生的辐射向裂隙。各夯击点的夯击数为9击。每个夯击点夯3遍，最后再以低能量满夯2遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印彼此搭接。

4.3 施工方法

选用70吨履带起重机，使用滑轮组起吊夯锤，利用自动脱钩的装置，使锤形成自由落体。拉动脱钩器的钢丝绳，其一端拴在桩架的盘上，以钢丝绳的长短控制夯锤的落距，夯锤挂在脱钩器的钩上，当吊钩提升到要求的高度时，张紧的钢丝绳将脱钩器的伸臂拉转一个角度，致使夯锤突然下落。

4.4 注意事项

为防止起重臂在较大的仰角下突然释重而有可能发生后倾，应在履带起重机的臂杆端部设置辅助门架，或采取其它安全措施，防止落锤时机架倾覆。自动脱钩装置应具有足够的强度，且施工时要求灵活。

4.5 处理效果

强夯施工结束后,在强夯范围内进行钻孔检验,采用注水、压水试验测定强夯段的渗透系数,各测点均未超过10-4cm/s,表明密实充填程度满足质量要求。从所取岩芯可见,冒落带、裂隙已被充填,达到了加固目的。

5 结语

采空区的加固处理是一个新课题,从沉淀池下采空区处理来看,由于工业广场区域是稳定的,对采空区的处理主要是保证沉淀池基础附加应力对采空区的影响。

总之,在工程建设中要尽可能避绕采空区,当必须穿过采空区时,宜采用物探手段探明采空区的位置、规模,并对采空区的稳定性做出科学的评价,如需处理,工程实践表明，采用强夯法是行之有效的方法之一，强夯法具有施工简单、加固效果好、使用经济等优点，因而被世界各国工程界所重视。对各类土强夯处理都取得了良好的技术经济效果。但对饱和软土的加固效果，必须给予排水的出路。为此，强夯法加袋装砂井(或塑料排水带)是一个在软粘土地基上进行综合处理的加固途径。

中天山隧道涌水处治技术 第6篇

中天山隧道位于托克逊、和硕间中天山东段的岭脊地区, 穿越中天山北支博尔托乌山中山山地, 平均海拔1 100~2 950 m, 最高海拔为2 951.6 m, 隧道最大埋深1 700 m。隧道设计为2座单线隧道, 左线全长22 449 m, 右线全长22 467 m, 全隧道为单面上坡, 除出口308 m位于曲线上外, 其余均位于直线上。左、右线线间距36 m。

隧道进口端左、右线采用2台TBM同时掘进, 出口端采用钻爆法施工, 出口左线DK158+400处设一座长2 547.14 m的斜井辅助左线施工;右线Dy K158+526设一座长2 545.89 m的斜井辅助右线施工。隧道平面布置图见图1。

2 摇隧道涌水情况分析及水量预测

20111006, 出口钻爆段掌子面施工至DyK154+901时 (设计为Ⅱ级围岩) , 在实施超前探孔的过程中施钻孔眼突喷出一股高压水, 水柱喷射长度30多m, 呈雾化状, 单孔出水量约5 000 m3/d, 隧道掌子面涌水量超出原6#泵站 (DyK156+100) 设计排水能力, 至20111024涌水里程到Dyk155+830, 造成洞内最大被淹930 m, 现场施工被迫停止。停工后, 针对涌水情况采用不同方法进行水量观测并进行连通试验, 同时采取超前探孔和地面物探等地质探测手段对可能涌水范围及水量进行勘察。

2.1 摇突涌水情况分析[1]

(1) 工程地质及水文地质条件分析[2]掌子面前方约300 m处为F7逆断层, 断层上盘为闪长岩, 下摇摇盘为志留系片岩夹砂岩。突涌水压力高、水量大, 分析地下水类型主要为受断层影响的接触带层间水, 富水带呈条带状分布。

(2) 涌水段水压水量观测及连通试验表明, 岩体节理裂隙连通性好, 地下水补给来源充分等。

(3) 超前探孔资料分析[3]可知, 地下水主要分布在以节理密集带形式为主的岩体中, 局部裂隙发育较宽, 含水体倾向小里程方向, 总体走向与节理延伸方向一致, 相对隔水体分布明显。

(4) 地面物探资料分析[4]可知, 突涌水段呈条带状, 物性异常带宽度约300 m, 主要地下水富集带宽度约109 m, 根据超前探孔分析, 存在一个有压水界面, 与掌子面夹角约200°, 倾向小里程方向。地下水主要以岩体静储量水为主, 受表层风化裂隙水补给及沟谷汇水影响较大。推断结果见图2。

2.2 摇突涌水段水量预测

DyK154+901掌子面出现集中涌水经过一定时间的排泄, 地下水径流根据经验判断应以排泄地下水动储量水为主, 根据掌子面超前水平钻孔、水压及水量观测, 采用古德曼经验式、水压力法及水文地质比拟法进行最大涌水量估算, 综合分析预测各隧道突涌水段的正常涌水量为1.6万m3/d, 可能出现的最大涌水量3.2万m3/d, 滞后施工最大涌水量1.92万m3/d (由于隧道含水体连通性较好, 最大涌水量考虑左、右线隧道施工前后揭露含水体时间的差异, 通过干扰排水计算) 。

3 摇处治方案

出口左、右线掌子面出现较大涌水后, 加剧了中天山隧道的工期压力。根据专家意见, 采用“注浆减排、排水降压”的原则处理富水段。施工时, 采用顶水注浆方式处理局部出现的水量和水压较大的集中涌水 (注浆方案见图3) , 利用迂回导洞顺坡排除洞内涌水[5]。

3.1 摇降压泄水方式

注浆前, 在掌子面附近左上、左下、右上、右下, 各布设2个泄水孔, 为减少施工中的干扰, 泄水孔施工尽量避开注浆加固圈, 开孔里程可设置在掌子面后方5~10 m范围内, 现场根据施工条件确定开孔里程;终孔位于开挖轮廓线外10 m (加固圈范围外2 m) ;注浆时, 采用“注浆局域划分, 对角泄水降压”的原则。即对左上部位注浆时, 右下部位泄水;加大注浆、泄水孔空间距离, 减少串浆几率。

3.2 超前注浆

(1) 注浆范围[6]

注浆加固范围确定为开挖轮廓线外8 m, 每循环30 m (第1循环含4 m止浆墙) , 开挖时预留8 m作为止浆岩盘;根据注浆过程中钻孔探测的富水区域、岩性特征, 有针对性地增设注浆孔强化富水区域注浆, 方案布置见图4。

(2) 注浆参数 (见表1)

为确定注浆参数、注浆材料及配比, 先进行注浆试验。注浆试验孔设计在隧道掌子面左侧, 共计9个孔, 纵向长度为30 m (含止浆墙) 。其中S1、S4、S9 3个注浆孔作为地质探孔一次性钻至设计深度, 探出前方地质情况后实施注浆;S2、S3、S5、S6、S7、S8 6孔采用前进式分段钻孔注浆。

(3) 注浆材料

注浆材料以普通水泥单液浆 (简称C浆) 为主, 普通水泥-水玻璃双液浆 (简称C-S浆) 为辅, 如以上材料注浆效果不好, 可考虑硫铝酸盐水泥单液浆 (简称AL浆) 进行试验[5]。注浆材料配比见表2。

根据前期注浆试验, 制定现场各种浆液的使用原则如下: (1) 初始注浆时采用普通水泥单液浆进行注浆, 当泄水孔出现串浆时, 采用普通水泥-水玻璃双液浆进行封堵; (2) 如普通水泥-水玻璃双液浆可以封堵串浆, 改用普通水泥单液浆继续进行注浆; (3) 当注浆压力高于3 MPa时采用硫铝酸盐单液浆注浆至设计终孔压力。

(4) 注浆顺序[7]

(1) 注浆总体采用“由外到内、由上到下、间隔跳孔”的施工原则;

(2) 施工中先施作右下部位泄水孔, 对左上部位进行注浆;其次施作左下部位泄水孔, 对右上部位进行注浆;再按以上顺序施作左下和右下注浆孔。

(5) 钻孔工艺

(1) 测量放线:定出隧道中线及法线, 根据方案中孔位布置在止浆墙上用射钉标出钻孔位置, 钻机就位后, 测量钻杆方向, 保证钻孔立体位置控制与设计基本相吻合, 确保注浆质量。

(2) 先用钻机开深2.8 m, 直径Φ130 mm的钻孔, 安设固结3 m长Φ108 mm孔口管。

(3) 通过孔口管钻设Φ90 mm注浆孔, 钻到5 m深时开始实施注浆作业。

(4) 根据高压富水地段的实际情况, 拟采取前进式分段注浆工艺进行钻孔注浆施工, 根据钻孔涌水量和地层破碎程度控制注浆分段长度。

(5) 若钻孔过程中遇到较大突涌水, 则应立即停止钻孔进行注浆。超前预注浆工艺流程见图5。

(6) 注浆结束标准

(1) 单孔注浆结束标准

单孔注浆结束标准以定量定压相结合的方式控制。定量标准:当注浆量达到设计注浆量的1.5~2倍, 压力仍然不上升, 可采取双液注浆等措施结束该孔注浆;定压标准:注浆过程中, 压力逐渐上升, 流量逐渐下降, 当注浆压力达到设计注浆压力8~10 MPa并维持5~30 min可结束该孔注浆。

(2) 全段结束标准

设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准, 无漏注现象。按总注浆孔的5%~10%设计检查孔, 检查孔满足设计要求。

(7) 效果检查及评定

注浆效果评定是决策开挖施工方案的依据。

(1) 根据现场钻孔所揭示的地质状况, 注浆结束后, 可采取分析法即结合注浆过程中P-Q-t曲线分析及反算注浆后地层的浆液填充率判断注浆效果。

(2) 选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查, 检查孔钻深应穿越裂隙地段, 检查孔涌水量小于2 L/ (mmin) 。若达不到注浆效果应进行补孔注浆, 检查孔位置根据现场钻孔注浆情况确定。

(8) 泄压孔施工

注浆结束后, 注浆堵水效果达到预期的目的, 开挖施工进行泄压孔施工, 泄压孔纵向长度与注浆长度一致 (30 m) , 径向在开挖轮廓线外 (10 m) , 预左、右各设计1个, 根据现场实际情况, 可适当增设泄压孔。

3.3 富水段加强设计

(1) 泄水洞[5]

根据富水段水压特性, 该段落二次衬砌可能会承受较高的水压, 因此待正洞施工通过后, 考虑在两隧道中间增设一段泄水洞, 起讫里程DK148+771~+901, 辅助正洞泄水、降压, 拟定泄水洞断面内净空尺寸为2.8 m3.6 m。泄水洞断面见图6, 泄水洞与正洞横断面关系见图7。

(2) 衬砌防排水[6]

隧道拱墙初期支护与二次衬砌之间设置EVA防水板及PVC毛细排水板, 二次衬砌背后环向设置拱墙环向设Φ50 mm HDPE透水盲管, 间距6 m;纵向透水盲沟直径由原设计Φ75 mm调整至Φ100 mm, 分段长度12 m, 环向和纵向盲管各自由边墙进水孔引入侧沟;为保证纵向盲管水顺畅地引入侧沟, 增加边墙进水孔, 孔径Φ100 mm, 间距3 m。施工时保护好排水盲管, 防止堵塞。

(3) 衬砌结构

通过设置泄水洞集中排水及隧道结构自身排水系统后, 正洞按承受1 MPa外水压力进行设计, 衬砌设计为70 cm厚C35钢筋混凝土, 初期支护采用30 cm厚C25喷混凝土, 工22b型钢加强支护。

4 注浆效果评价

试验注浆结束后, 分别采用涌水量分析法和堵水率分析法检查注浆效果。注浆依次分为3个阶段:测压及探孔、泄水状态注浆、静水状态下注浆。随着注浆的进行, 掌子面孔涌水量逐渐变小, 涌水量随时间的效应变化见图8, 尤其是在顶水注浆施工后, 重扫前期钻孔, 孔内涌水量明显减小, 表明随着注浆的进行大的宽张裂隙已被封堵, 起到一定的堵水效果。

对施工过程3个不同阶段钻孔中最大涌水量进行统计分析, 各阶段的堵水率见表3。

从表可以看出, 对6个试验注浆前后对比分析, 在泄水状态下进行钻孔, 平均涌水量达到177 m3/h, 随着泄水状态下注浆的进行, 掌子面涌水孔水量有减小, 但不是很明显, 堵水率只达到13%。随着顶水注浆的进行, 孔内涌水量明显减少, 顶水状态下注浆, 单孔平均涌水量减小至40 m3/h, 堵水达到77%, 达到了较好的堵水效果。

5 结论

中天山隧道特大高压涌水段有很大的特殊性, 通过对涌水性质的准确把握, 并制定与之对应的施工方案, 施工进行过程中未出现涌水造成塌方等连带地质灾害的情况, 并且顺利通过了涌水段。本次涌水处理经验总结如下:

(1) 采用超前探孔、地面物探等技术准确分析涌水产生的机理、范围, 对于指导施工具有极其重要的作用。

(2) 在施工过程中要做好地质超前预报, 特别是对富水地段要采取20 m以上超前探孔探水, 一方面掌握前方地质情况, 另一方面减压泄水。

(3) 做好涌水量及涌水压力原始数据的记录, 为确定施工方案提供第一手资料。

(4) 在隧道反坡施工时一定要做好涌水突发事件应急预案, 备足抽排水设备。

(5) 注浆材料以普通水泥单液浆为主, 必要时可采用水泥-水玻璃双液浆、硫铝酸盐水泥浆等材料, 根据涌水量及涌水压力, 准确掌握注浆压力、注浆时间等。

参考文献

[1]中铁第一勘察设计院.中天山隧道地质报告[R].2009.

[2]TB10012—2007铁路工程地质勘察规范[S].

[3]TB10049—2004铁路工程水文地质勘察规范[S].

[4]常士骠, 张苏民.工程地质手册 (第四版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[5]J449—2005 TB10003—2005铁路隧道设计规范[S].

[6]J163—2002 TB10204—2002铁路隧道施工规范[S].

浅析桥头跳车处治技术 第7篇

桥头跳车是公路建设当中最为常见的棘手路病, 桥头跳车现象的存在给行车的平稳性、舒适性、安全性带来很大的影响;同时由于行车的不断冲击, 造成桥头伸缩缝损坏, 大大缩短桥梁的使用寿命。尤其是在我国沿海地区, 桥头跳车问题尤为严重, 已经成为困扰公路工程技术人员的难题之一。本人通过多年的现场实践经验, 现对桥头跳车的原因及处治措施进行了综合分析、讨论。

2 不同桥梁结构防治跳车的技术措施

引起桥头跳车的病害主要是由于台后路基沉降变形过大造成的。因此, 从减少台后路基沉降变形的角度出发, 通常是采用对台后路基的地基处理和改变台后填料的工程性质等方法, 而对于不同的桥梁结构, 桥头跳车防治技术是有区别的。

2.1 涵洞跳车防治技术。

对于涵洞台后跳车问题, 有些研究者认为可以通过地基处理的手段加以解决。事实上, 对于涵洞结构而言, 因其具有跨经小、单跨、基础大多为扩大基础等特点, 在实际中施工时, 只要注意使涵洞的地基处理与路基的地基处理效果达到一致, 便可使桥头跳车病害得到很好的控制。在对实际运营中的涵洞结构调查结果显示, 跳车病害出现在涵洞结构物的台背的程度并不严重, 甚至无跳车病害的产生。因此, 对涵洞跳车病害防治技术, 应着重从施工工艺上加以控制, 便可使跳车病害得到有效的控制或消除。2.2中、小桥桥头跳车防治技术。中、小桥结构从结构受力角度出发, 实际中通常都采用的是简支结构。因此, 桥梁的基础若采用的是扩大基础, 那么减小或消除桥头跳车的措施同涵洞的情况一致;若桥梁的基础采用桩基础, 则一方面应在考虑桩基础的承载力满足要求的情况下, 设法使其沉降盆适当增大。且台后的地基采用合理的施工工艺且严格控制质量, 使桥台的沉降变形盆与台后路基的沉降量达到同步或沉降差减小, 从而可减小和消除桥头跳车病害。2.3大桥、特大桥跳车防治技术。对大桥、特大桥, 大都采用的是连续梁, 均属于超静定结构, 这种结构基础的沉降量对桥梁上部结构的受力有很大的影响, 因此实际中为免于桥梁基础产生产过大的沉降里, 通常其基础都采用桩基础或其它深基础。这和台后填土的地基相比较。则前者的沉降变形量较后者小了许多, 从而使二者之间的沉降差增大, 易引起桥头跳车病害。因此, 对大桥、特大桥台后的地基应作特别处理, 一方面通过地基处理 (根据实际情况选择合理的处理方法) 减小地基的沉降变形量;另一方面当台后填土较高时, 在路基填土中埋设土工合成材料 (土工格石、土工格栅等) , 使路基填土的横向变形量得到一定的控制, 达到减少台后路基沉降量的目的, 从而减小桥台与台后路基间的程降差, 减小或消除桥头跳车病害。2.4桥台锥坡的施工质量及台后排水。实际工程中, 有时台后路基的施工质量控制的很好, 但桥头跳车的病害问题却很快发生, 经调查, 多数是由于桥台锥坡的施工质量控制不好或台后排水考虑欠缺引起的。例如:桥台锥坡受施工空间的限制, 施工中常难以用机械的方法很好处理, 有些施工人员施工中不注重其质量, 致使运营中的桥梁锥坡产生较大变形, 从而使台后的填土朝桥台临空面方向产生较大的水平变形, 造成桥台后路面或搭桥脱空的现象, 引起路面或搭板在汽车交变荷载的作用下的断裂或破坏, 产生跳车病害。因此, 在台后路基中, 应作好横向排水措施, 以防雨水对桥头填土的冲蚀造成搭板脱空的现象。

3 现行桥头跳车病害的处治技术

桥头跳车产生的根本原因是构造物与两端接线路堤间存在沉降差, 目前要完全消除沉降差难以做到, 因此应从设计、施工、管养等方面采取综合治理措施减少其沉降差。桥头跳车病害的一般有防治措施:地基加固处理、桥头设置过渡段、台背填料的选择、台背填方碾压方法、设置完善的排水设施、优化设计方案、桥头路面接缝处理等。目前, 桥头跳车病害防治新技术主要有:

3.1 用土工格栅处理桥台涵背的填方。

土工格栅是一种抗拉强度较高的材料, 具有良好的水稳性, 对路基土粒间存在一定的约束作用, 可以增加土基的整体回弹模量, 防止土基和基层产生裂纹时辐射到路面面层上, 还可增加路面基层的抗拉强度, 对不设桥头搭板的桥涵台背较为适用, 对设有桥头搭板的高填方路堤也有较好的增加路基整体强度的优点。具体方法如下:3.1.1先开挖基坑砌筑构造物 (桥台、通道、涵洞) , 将构造物砌到一定标高 (至少高于地面线) 。3.1.2用砂砾石或者其它材料把构造物两端场地整平, 并充分压实。3.1.3分层填筑砾石至构造物的砌筑标高。3.1.4在构造物两端5~10m范围内, 铺一层土工格栅, 把30~80mm长的格栅伸入构造物内, 然后再砌筑下一层, 把格栅的一端压入构造物中, 压入长度自下而上逐渐减少层与层之间剪切齿缝。3.1.5砌筑时, 压入层的砂浆一定要充分, 背包石压紧格栅末端, 不能留缝, 以免影响层与层之间的粘结力, 其余土工格栅用U型钉固定在压实好的填方上, 钉子间距根据实际情况而定。3.1.6按上述步骤。砌筑一层块石, 压一层土工格栅, 控制在30~40cm之间, 或者60~80cm之间, 然后填土紧跟上并压好。上述方法, 可以适用于任何地段的桥台背处理。3.2加筋土整体式桥台。加筋土整体式桥台可用来解决软土地基路桥结合处的差异沉降, 加筋体是由筋带与填料成层交替铺设并紧密压实而成的一种复合材料, 它的内部稳定性是通过筋带与填料之间的磨擦作用实现的。加筋土整体式桥台起到了普通桥台的作用, 梁通过垫梁直接架到筋体上, 加筋体整体承受梁作用的荷载, 由于加筋体下部没有普通结构具有的桩基础, 加筋体的高度和对地基的压力与路堤相同, 因此加筋体的沉降与路堤相同, 最终由加筋体整体式桥台构成的结构物也就不存在与路堤之间的差异沉降了。3.3台背回埃设计的“刚柔过渡”法。基于台背处路面沉陷、断裂及跳车和台背回填设计上的不足之处, 湖南省交通科研院提出了台背回填设计和施工的新观点。结构物台墙是用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇筑而成, 是刚性体, 而路基一般是用柔性较大的土填筑而成, 是强塑性体, 显然路基体与结构物之间存在着较大的刚度差, 这个刚度差的存在必然引起路基体与结构之间产生较大的相对变形差和较大的刚度突变。假如使这个刚度差在路基体与结构台墙之间一定范围内渐变, 使得塑性变形也在这一范围内渐变, 且保证渐变后任何一点的刚度差不致引起跳车, 这就是台背回填设计的“刚柔过渡”思想。台背回填使用刚度介于路基与结构台墙材料刚度之间的某种材料, 井沿长度方向变化其厚度, 也即台背回填与路基接头采用一定的倾斜角相衔接, 台背回填远薄近厚, 使得台背回填整体刚度沿路长度方向逐渐变化, 从而实现台背回填的刚柔过渡。台背回填的压实质量是影响台背回填沉降及跳车一个重要因素。台背回填因位于结构物台背这个特殊位置, 成为碾压的一个薄弱部位, 压路机难以碾压到位, 且机械振动力太大时, 对结构物台墙有影响。因此台背回城处的压实机械宜选用小型压实机具, 且分层压实厚度宜薄, 一般应控制在10~15cm范围内, 在材料选择上, 应选用水稳性比较好的材料, 如二灰碎石、水泥稳定砂砾或石灰土较好。3.4减少或取消伸缩缝技术。通过减少或取消伸缩缝技术来减少桥头跳车问题, 如预切缝法、索马结合料法等。预切缝法是采用人工切缝的方法来控制裂缝发展, 裂缝在冬季有所扩大, 夏天又自然愈合, 中间不再发生自然裂缝。这个作法实现了桥面整体化的理想, 保证了桥面的平整度, 节省了伸缩缝的设置和养护费用, 简易可行, 值得普遍推广。南方地区冬夏温差不如北方大, 冬寒期锯缝张开盆应略小。

直接利用有弹性伸缩能力的铺装层来代替伸缩缝装置使全桥能获得平整一致的面层, 这是一个十分合理的构思。目前索马结合料己推广用于联合王国、南欧、南非、泰国、日本以及香港等地, 取得满意效果。我国也应积极开发这种结合料, 并试验其在较寒冷的北方地区使用的可能性。

4 结论

对桥头跳车问题讨论, 专家们都有很多见解, 笔者认为设计部门、施工部门和养护部门应尽力协调, 针对不同原因, 提出方案, 合理缩小造价和缩短施工期, 才能有效地避免桥头跳车病害产生, 有效地改善行车条件, 促进经济发展。

责任编辑:王兴红

摘要：桥头跳车已成为公路建设当中的突出问题, 它不仅影响行车的舒适性, 甚至危及行车安全。阐述了不同桥梁结构防治跳车的技术措施以及现行常用的防治措施。

桥头路基补夯处治技术 第8篇

近几年工程实践中, 桥头路基处理技术也不断更新, 产生了许多的施工工艺。但对高等级公路桥头路基的处理和压实效果, 通常难以达到技术要求。鉴于以往处理措施的弊端, 本文提出一种处理新技术———桥头路基补夯处治技术。通过工程实践证明处理效果明显优于以往处理措施, 满足了技术要求。

1 桥头路基补夯处治技术

1.1 根治桥头路基病害标准化设计

设计原则:桥头路基原地面处治后的压实度比一般路基高3%, 三背路基填土的压实度比同一标高的一般路基高3%。

具体设计:采用轻型强夯机对桥头路基及原地面进行补夯, 夯实后的压实度不低于93% (一般路基原地面为90%) ;桥头路基回填时, 每填高2 m轻型夯补强压实处理一次, 夯实后的回填填土密实度比同一标高同一填料的一般路基高3%;填土高度达到规定路床顶面高度后, 在路床顶面夯实 (桥头路基压实度不低于99%) 。施工标准化图见图1。

1.2 强夯法加固机理

强夯法的加固原理是通过在短时间内给予土体巨大的振动力和冲击力, 这种突然释放的巨大的冲击能量将使路基中的土体的密度、结构等等发生一系列的物理变化。采用强夯法加固高速公路地基, 能够有效的保证工程质量, 使工程取得良好的工程效果。强夯法有下面一系列的优点。首先, 强夯法具有良好的加固效果。路基土体一般都存在巨大的压缩空间, 其他的加固地基的方法都不能改善这一问题, 而强夯法则能够通过重力迅速的改善土体的密度, 增加路基的承载能力。第二, 强夯法适用范围较广。强夯法对于土体没有规定性, 无论是碎石土还是粉土、砂砾土都能够采用强夯法达到对其的加固。

1.3 施工设备

由于施工范围内有构筑物, 采用传统的强夯设备无法满足施工要求, 所以施工选用新研制的轻型强夯机, 设备性能如下:工作机理:用液压缸将夯锤提升至一定高度后释放, 夯锤在重力作用下击打路基, 可变换挡位改变夯实功, 并能智能连续自动施工。特点:竖向冲击力大, 侧向水平推力小, 对周边的结构物影响小;施工作业面大, 施工连续且速度快。主要机械参数见表1。

1.4 施工工艺

轻型夯补夯施工, 是在回填路基按传统施工工艺施工完成的基础上进行的补夯施工, 夯点采用接触式满夯布置。视工况不同控制强夯机的夯击能量及夯击次数。落距一般2.0 m, 96区回填路基一般夯击4次, 93区填方路基一般夯击7次。有重要建筑物 (如涵洞、民房、挡墙等) 地段应采取保护措施, 防止夯击振动使其破坏。可采取挖设隔振槽、预留安全距离等方法, 夯击位置距结构物不小于0.5 m, 同时根据试桩, 观测建筑物振动及变形情况, 以最终确定实际采用的安全距离。

1.5 质量控制

夯实效果主要是多次夯实之后的结果, 96区回填路基一般夯击4次, 控制夯沉量不大于61 mm。93区填方路基一般夯击7次, 控制夯沉量不大于68 mm。具体夯沉量控制标准根据试夯调整。夯后将不平整的路面用平整机对其进行整理, 对夯实之后路基整体的标高进行测量, 并计算沉降量。

1.6 施工注意事项

1) 路基没填筑至补夯设计面时, 应按规范要求检测路基补夯前的压实度, 并做好详细记录, 在进行夯击时应注意观察是否对周围建筑物造成不利影响。2) 按照设计夯点布置示意图要求进行路基补夯处理。3) 补夯施工必须按照试夯确定的夯击参数执行。4) 补夯施工顺序必须按自路基中线向两侧逐次推进的方式进行控制, 绝不可自周边向中心渐次推进。5) 施工过程中若出现与试夯获取的信息差异较大时, 应及时对施工信息进行综合分析并找出原因, 调整施工参数, 实施动态控制。

2 施工案例

本次强夯补强施工现场选在西咸北环线高速公路LJ-11合同段K119+938台背。

2.1 工程概况

在建西咸北环线为省级高速公路项目, 路线全长121.5 km, 建设里程112 km。采用双向六车道高速公路设计标准, 整体式路基宽度34.5 m。此项目的建设将提升西安市发展的区位优势, 是省市共建大西安的重要项目。试验段属砾石填筑路段, 路基设计宽度26.5 m。填筑材料是取至涝河的天然砂砾料, 为无粘性的松散材料, 粗颗粒 (>5 mm) 含量50%~70%。经检验, 该砂砾土含石量为60%时的最大干密度为2.234 g/cm3。

2.2 施工工艺

施工边线距离桥台约50 cm (多次施工经验的安全距离) , 夯点布置采用接触式满夯施工, 每点采用4挡夯击4次, 夯点布置示意图见图2。

2.3 试验检测

为了验证补夯处理效果, 分别检测夯前、夯后的路基夯沉量和压实度。对台背路基沿夯击线路前进方向每隔5 m布设一个标高检测点。在试验段布设10个控制点, 每个控制点至少布设3个子控制点, 以确保测试结果的可靠性。用精密水准仪测量各点位夯前标高, 记录数据;夯击完成后, 用压路机稳压2遍, 整平后测量相应点位标高, 记录数据, 夯沉量检测点布置示意图见图3, 夯前夯后标高变化曲线图见图4。

压实度检测:由振动压路机碾压合格后, 补夯前进行压实度检测, 记录数据。强夯补强后将表层20 cm松散土挖除, 通过灌砂法检测压实度, 记录数据。

强夯前后压实度值对比见图5。

2.4 施工效果

1) 台背路基补夯处理施工完成后, 由观测数据得出强夯补强后夯沉量约58.9 mm, 由试验数据得出补强后压实度较夯前提高了1.6%。

2) 在强夯补强过程中由于冲击力的作用, 深层填料得到有效压实, 但表层填料扰动大, 压实度会小些, 故在有效压实深度2.5 m内, 顶面下0.5 m~2 m范围内的压实度较大。

3 结论及建议

1) 从西咸北环线台背回填夯实成功例子看出, 台背路基回填的标准化设计是可行的。桥背路基提前工后沉降 (已压实的路基沉降58.9 mm) , 减小与桥台变形差。提高桥背路基的压实度 (96区压实度提高1.6%) , 与一般路基良好过渡。形成桥台 (“刚性”) —桥背路基 (“半刚性”) —一般路基 (“柔性”) 变形协调, 行车平顺, 减小桥头跳车。2) 为了减小桥头台背路基工后沉降、消除桥头跳车病害, 应在基底面碾压整平后进行强夯补强一次, 以期达到基底加固效果, 然后再每填筑2 m进行强夯补强一次, 从而使每层路基都得以预沉降。3) 桥头台背路基由于位置原因, 传统的振动压路机并不能够完全碾压, 一般采用小型打夯机进行未压地方人工补压, 由于小型打夯机夯实功较小, 且强度容易不均匀, 这种情况下, 桥背的路基工后沉降大, 桥头跳车严重;而轻型强夯机具有能量大、施工灵活 (如鸡爪冲沟等) , 对侧向结构物影响小的特点, 适应性强, 很适合台背路基回填夯实。

参考文献

[1]JTG D30-2004, 公路路基设计规范[S].

[2]宋立龙.高速公路路基施工中强夯法技术的应用[J].黑龙江科学, 2014, 5 (1) :112.

[3]王帅军.桥头路基不均匀沉降的成因与控制措施[J].交通世界, 2013 (22) :190-191.

双塔匝道病害处治中新技术的应用 第9篇

双塔匝道是古永高速公路的组成部分之一, 双塔匝道连接甘肃省S308线, 是连接宁夏的重要通道。由于该线车流量比较大, 尤其是超载车, 致使该匝道产生严重的推移、拥包以及水损坏, 如图1所示。产生的车辙深度达到10cm以上。严重影响行车安全和通行能力。为给广大驾乘人员提供一个优质高效、安全畅通的道路通行环境, 我们对双塔匝道实施路面中修。双塔匝道桥位于古永高速公路东端, 本匝道施工主要有位于B匝道上的匝道桥和A、B、C三个匝道组成。

2 施工方案

2.1 交通安全管制

为全面修复因交通流大、严重超载等原因造成的路面病害, 此次双塔收费站匝道区维修施工, 将逐一实行封闭交通施工。沿线设置了施工标志和引导标志, 并通过大型情报板滚播、发放温馨提示材料等方式向社会进行了广泛的信息发布。行驶该路段的车辆一定要按引导标志指示减速慢行, 或尽量避开施工路段, 并有路政人员和工程施工安全人员对过往车辆进行安全疏导。由于双塔匝道交通量比较大, 在交通安全管制上采用分段施工, 先在古永高速主线下行线封闭B匝道入口, 改由双塔主线收费站广场绕行至上行线再上C匝道出双塔匝道收费站。同时封闭双塔匝道收费站入口, 车辆改由黄羊匝道收费站上古永高速。这样可以对A、B两匝道同时进行施工。然后开放A、B匝道, 封闭C匝道进行施工, 如图1所示。

2.2 施工总体方案

本匝道施工主要有位于B匝道上的匝道桥、A、B、C三个匝道组成, 匝道桥采用4cmAC-16沥青混凝土下面层, 1cm橡胶沥青中置封层, 2cmXAC-10沥青混凝土上面层。A、B、C三个匝道采用10cmAC-25沥青混凝土下面层, 1cm橡胶沥青中置封层, 3cmXAC-10沥青混凝土上面层。

匝道桥施工:匝道桥由于桥面铺装部分地方出现了严重破损, 出现反射裂缝, 由于水的作用而造成桥面面层严重破损影响行车安全。采用以下工艺对整个桥面进行处治:

(1) 对桥面进行铣刨拉毛处理;

(2) 并对桥面铺装破损的部位进行BJ200碎石混合料进行修补;

(3) 铺筑AC-16沥青混凝土下面层;

(4) 用橡胶碎石封层做中置封层;

(5) 铺筑XAC-10沥青混凝土上面层。

A、B、C匝道施工:匝道由于车辆超载出现了严重车辙, 尤其是A匝道的车辙深度达10cm以上, B匝道由于水的作用和车辆下坡刹车而产生严重的推移、拥包。采用以下工艺对匝道进行处治:

(1) 对匝道进行铣刨处理;

(2) 铺筑AC-25沥青混凝土下面层;

(3) 用橡胶碎石封层做中置封层;

(4) 铺筑XAC-10沥青混凝土上面层。

3 新材料新技术的运用

3.1 橡胶沥青碎石封层技术的应用

橡胶沥青同步碎石封层, 是采用同步碎石封层车, 将符合一定技术要求的碎石及橡胶沥青同步铺洒在路面上, 通过胶轮压路机碾压形成单层橡胶沥青碎石表面处治层。沥青路面经过同步碎石封层处治后, 使路面具有良好的防渗水性能和抗滑性能, 能有效治愈路面贫油、松散、网裂、车辙、沉陷等病害, 更具有防止路面反射裂缝的良好性能。

双塔匝道B匝道的匝道桥是一个拱桥, 连接拱桥的这段路最容易产生推移、拥包, 再有大型车量在收费站入口处放水, 导致了路面因拥包后产生了水损害。所以采用橡胶碎石封层可以有效的防止水的渗透, 保护了路面结构。以下是橡胶碎石封层施工工艺:

(1) 确定洒布宽度。根据路宽设定沥青及石料的洒布宽度。封层施工一般都是由左向右施工, 为此在第一幅及封层最后一幅的前一幅中, 设定沥青喷洒与料洒布在左侧对齐, 右侧沥青比石料要宽 8～10cm多出的沥青是为接缝的需要。在最后一幅, 沥青和石料等幅。

(2) 同步碎石封层施工参数设定。标定石料量、行车速度、沥青流量、喷洒杆高度等。沥青流量设定是依油石比而定。

(3) 在施工起始线上, 提前铺上 1m长同单幅封层等宽的油毡纸, 目的是在封层车启动工作时, 不污染原路面, 同时使封层接缝整齐平整, 无跳车感觉。

(4) 封层车进入现场, 摆正车身后, 确定参照物, 打开导向标尺。行车封层时, 司机按参照物匀速行走, 保证封层线形匀称、顺直。行车速度一般在3.6～4.2km /h。

(5) 胶轮压路机碾压。封层后立即进行整幅碾压, 封层车保持同步。胶轮压路机碾压次数不少于5遍, 最高速度不大于30km/h。

(6) 开放交通, 胶轮压路机碾压完后, 尽快开放交通。在开2h内, 行车限速, 最高速度不高于30km/h, 以防快速行车造成碎石飞溅。这样有两个作用:一是解交通压力;二是自然车辆的碾压再次对同步碎封层进行加固镶嵌。

橡胶碎石封层技术具有较高的防水性、防滑性, 对反射裂缝的防治效果也非常好, 而且造价较低, 施工速度快。使本匝道施工能够加快进度确保质量。

3.2 AC-25沥青混合料在下面层铺筑中的应用

AC-25型沥青下面层直接和基层相连接, 又属于沥青面层的一个主要承重层, 因此其设计、施工质量的好坏直接影响沥青路面的使用性能和使用寿命。为了更好地贯彻沥青混合料设计思想, 控制沥青下面层的施工质量, 从试验和施工中对它的关键点进行控制。

3.2.1 试验关键点

AC-25型沥青混合料马歇尔指标影响较大的主要是0.075mm 筛孔通过率、沥青含量及26.5mm 筛孔 ( 最大筛孔) 通过率。为保证AC-25型沥青混合料具有一个合适的空隙率, 在配合比设计及混合料施工时应主要调整和控制级配曲线中0.075 ～1.18mm段的走势。 (矿粉与沥青的质量比) 和26.5mm筛孔通过百分率是控制沥青混合料高温稳定性的2个关键因素, 在设计及施工时应加强控制。

3.2.2 AC-25沥青混合料施工中的关键点

(1) 喷洒粘层油。

喷洒的粘层油必须成均匀雾状, 在路面全宽度内均匀分布成一薄层, 不得有洒花漏空或呈条状, 也不得有堆积喷洒。喷洒粘层油后, 严禁运料车外的其他车辆和行人通过。粘层油宜在当天洒布, 待乳化沥青破乳, 紧跟着铺筑沥青层, 确保粘层不受污染。

(2) 沥青混合料的拌制。

严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青温度高10～20℃。拌和时间由试拌确定, 必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料, 并以沥青混合料拌和均匀为度。注意目测检查混合料的均匀性, 及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象。

(3) 沥青混合料的运输。

拌和机向运料车放料时, 汽车应前后移动, 分几堆装料, 以减少粗集料的分离现象。

(4) 沥青混合料的摊铺。

摊铺的混合料未压实前, 施工人员不得进入踩踏。一般不用人工整修, 只在出现局部离析的情况, 在现场负责人的指导下, 用人工找补或更换混合料, 缺陷较严重时应予铲除, 并调整摊铺机或改进摊铺工艺。摊铺采用钢丝引导的高程控制方式。每5m设一支架, 钢丝绳应采取细钢丝绑扎以防滑落。采用一台摊铺机摊铺施工, 第一幅左右两侧同时架设钢丝绳, 第二幅一侧架设钢丝, 另一侧在摊铺好的层面上走“滑撬”。摊铺机应调整到最佳工作状态, 调好螺旋布料器两端的自动料位器, 并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为度, 使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持均匀一致, 避免摊铺层出现离析现象, 并随时观测调整使粗细集料均匀分布。检测松铺厚度是否符合规定, 以便随时进行调整。摊铺前熨平板应预热至规定温度 (不低于85℃) , 摊铺时熨平板应采用中强夯实等级, 使初始压实度不小于85%。为了减少摊铺面的离析现象, 采用整个施工过程中摊铺机的料斗不闭合的施工方法, 减少料车等待时间, 保证摊铺机连续供料, 避免了下面层施工中由于换车倒料而产生的片状离析现象。

(5) 沥青混合料的压实成型。

为保证压实度和平整度, 初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下“跟进”。要按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的碾压原则进行。在初压和复压过程中以轮胎压路机碾压为主, 在石料易于压碎的情况下, 原则上钢轮压路机不开振, 为避免碾压时混合料推挤产生拥包, 碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机起动、停止必须减速缓行, 不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。对压路机无法压实的死角、边缘、接头等, 采用小型压路机或手扶振动压路机或手扶振动夯趁热压实。

初压时应尽量减少喷雾, 防止沥青混合料降温过快。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压, 压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而定。胶轮压路机的隔离剂采用植物油的水溶液, 避免以往采用柴油水混合物对沥青路面的污染。压实完成24h后, 方能允许施工车辆通行。

(6) 施工接缝的处理。

纵向施工缝。在第一幅已摊铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压, 作为后高程基准面, 并有不少于30cm的摊铺层重叠, 以热接缝形式在最后作跨接缝碾压消除缝迹。横向施工缝, 采用平接缝。用切割机且一道直缝, 将切割时留下的灰浆擦洗干净, 涂上少量粘层沥青, 摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺;碾压时用双钢轮压路机进行横向压实, 从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。

3.3 高黏薄层XAC-10沥青混凝土的应用

XAC-10高粘薄层沥青混凝土面层主要适用于车辙深度在2.0～2.5cm, 且路面结构尚未变形路段的沥青路面车辙处治;采用骨架密实型矿料级配, 具有厚度薄、粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少、模量高、粘度大等特点;采用高模量沥青混合料改性剂, 能够有效提高沥青路面抗车辙性能和耐久性能, 同时还具有良好的抗滑、抗磨耗、降噪等路面使用性能。

作为双塔匝道的上面层处治XAC-10高粘薄层可以充分发挥它的各种优点, 从根本上解决匝道病害。它的骨架密实结构、模量高的特点起到了一个强度高的承重层和密封层作用, 对于双塔匝道车流大出现的严重车辙, 车辆出收费站时的放水损害等都有很好的防止作用。它的沥青多、粘度大的特点就是说上面层和下面层形成了一个整体, 不会出现裂缝, 从而能够有效的防止坡道路段推移、拥包的出现。

4 结语

在双塔匝道的施工中, 根据病害的特点, 分析病害出现的不同原因, 结合实际运用了橡胶碎石中封层, AC-25沥青混凝土下面层, 高粘薄层XAC-10上面层等新工艺对产生车辙进行处治, 从处置效果、保证畅通、提高路面的使用性能等方面都起到了一些良好的作用。从目前观测的情况看, 未发现车辙、推移、拥包以及路面破损情况, 路面平整度、行车舒适性良好。这种匝道处治方案是一种可行的养护工艺。

参考文献

[1]吴涛.橡胶沥青同步碎石封层技术在黑大线中修工程中的应用[J].北方交通, 2010 (5) :4.

[2]韩志勇.粗粒式沥青砼AC-25型下面层施工质量控制[J].辽宁经济, 2009 (8) :74.

处治技术 第10篇

【摘要】路基病害类型多样，机理复杂，本文通过总结六寨至河池高速公路施工中路基病害的处治经验，对路基病害进行了分类，并具体分析了不同路基病害的特征、破坏机理及原因，针对不同的路基病害形式提出了处治方案及建议。

【关键词】路基病害；软基；斜坡软土；高填方；路基岩溶お

Six village to Hechi expressway roadbed disease characteristics and technology of treatment

Deng Sheng—qiang，Xie Dong

（Guangxi Communications Planning Surveying and Designing InstituteNanningGuangxi530011）

【Abstract】Roadbed disease types， complex mechanism， this paper summarizes six village to Hechi expressway construction road foundation disease treatment experience， on subgrade diseases were classified， and analyzes the different subgrade disease characteristics， failure mechanism and the reason， in view of the different diseases of subgrade treatment scheme and suggestion form put forward.

【Key words】Subgrade diseases；Soft foundation；Slope soft soil；High fill；Subgrade in Karstお

1. 概述

六寨至河池高速公路（以下简称六河路）是国家规划的“四纵四横”八条西部开发省际公路通道之一的阿荣旗至北海公路的组成路段，也是《国家高速公路网规划》中第8纵兰州至海口高速公路的重要路段。路线处于云贵高原向广西丘陵的过渡地带，地貌多样，地形复杂，山岭绵亘，工程地质十分复杂，路基修筑时也遇到了各种难题，本文在总结工程经验的基础上，着重对路基病害的类型、机理及处治方法进行分析探讨。

2. 路基病害类型及特点

2.1软基。

软基是指清表后地基天然承载达不到设计值，或者天然含水量大于液限的细粒土等不良土路段。六河路软基主要是一些积水的低洼地段或地下水位较高的地方，如沟、塘、水田及洼地等，厚度1～4m不等，一般2～2.5m，局部超过4m，其下一般为灰岩基岩或硬塑状粘土。对于其下为灰岩的路段，由于岩土透水性差异，在靠近岩土界面上部20～30cm厚土层通常呈软～流塑状，旱季时这种路段覆盖层呈“上硬下软”，在这种路段进行软基调查时须特别注意。

2.2半填半挖。

六河路路线长，穿越的地形复杂，半填半挖的地段较多。按照填挖交界延伸的方向分为纵向填挖交界和横向填挖交界。当填挖方向与公路纵向一致时，即称为纵向填挖交界问题 [1]。

2.3斜坡软土。

（1）斜坡软土为坡麓相斜坡软土的简称，是指在气候湿润多雨，降雨量丰富， 沉积岩建造的煤系地层（如炭质页岩、泥质页岩、泥岩、砂质泥岩、泥灰岩等软质岩地层）地区， 位于山麓斜坡、斜坡台地、山前平原、山间洼地或盆地周边坡麓地带的软塑状粘土 [2]。

（2）六河路斜坡软土分布区地层岩性为泥盆系中统郁江阶（D2y）、东岗岭阶（D2d）泥岩、页岩夹炭质泥岩、砂岩，上统同车江组（D3t）灰黑色页岩、泥岩夹硅质岩、粉砂岩及炭质泥岩，以及石炭系下统岩关阶（C1y）砂岩、页岩夹灰岩及泥质灰岩 [3]。其典型特征为上部为软塑状粘土，含水量大，一般为水田或者玉米地，下部为中～强风化碳质岩。这种斜坡软土对工程的危害极大， 上部土体被扰动或者加载，很容易导致整个土体产生滑动。路基经过这种斜坡软土时常发生基底滑移、路堤沉陷，路堑边坡滑坡与坍塌，桥涵地基承载力不足、基坑边坡溜坍等严重地质灾害或工程病害问题。由斜坡软土产生的破坏一般滑面深度不大，但其影响范围往往很大，距路线上百米的地方都能有影响，整治难度较大。

2.4高填方。

（1）有关高填方路基的高度标准目前尚无统一的定量指标。《公路路基设计规范》（JTG D30—2004） 定义高边坡路堤为边坡高度超过20m的路堤。 原《公路路基施工技术规范》（JTJ 033—95）的定义为：水稻田及常年积水地带，用细粒土填筑的路堤，高度在 6m 以上，其他地带填土或填石路堤高度在 20m 以上称之为高路堤 [4]。

（2）六河路高路堤病害主要集中发生在碳质岩出露地区，主要表现为三种类型的病害：（1）高路堤段下卧软弱夹层在加载后的不均匀沉降及滑移；（2）高路堤填土沿路基原状土出现侧向滑移，尤其是斜坡凹槽地段特别容易发生；（3）高路堤段一般填土高度较大，填料及施工质量如控制不好，也容易引发填土本身的破坏变形。

2.5路基岩溶。

路基岩溶主要是发生在灰岩地区的路基病害。六河路路基岩溶病害表现为两种形式：（1）是路基发育有岩溶溶洞，路基开挖后溶洞有的被揭露，有的则还保留一定厚度的顶板，溶洞规模大小不一；（2）是路基岩溶溶蚀发育，岩体较破碎，节理裂隙发育，多充填泥或无填充物。

3. 路基病害机理分析及处治技术

六河路全长约108Km，地质条件复杂，主线路基施工总共分成十一个标段，施工条件也是十分复杂。处理出现的各种路基病害时，在处理方案的选择上首先从路基病害的机理出发，综合考虑方案的有效性、可行性及经济性等因素后选取。其中有效性是指根据出现的病害类型，选择安全有效的处理方案；可行性则需考虑所选择的方案在现有的施工条件及工期要求下能否顺利的完成；经济性则是本着节省投资，从经济合理的角度来选择处理方案。

3.1软基病害分析及处治。

软基的病害主要为承载力不够、液塑限高，填土压实时出现“弹簧”现象，使地基很难压实，局部含水量较高的软基地段，在上部填土荷载下会发生固结作用，使路堤沉降量超过设计值。对于软基路段，需要处治后才能进行路堤填筑。六河路全线软基厚度不大，对软基进行处理时，多采用换填法进行处治，且六河路所在的河池地区素有大石山之称，石料十分丰富，所以换填时多采用换填石的处治办法。其中对地下水位较高段采用片石换填，对于石芽发育段用碎石换填。由于换填法施工工艺简单，容易控制质量，并能有效的利用当地建材，六河路软基采用换填法处治对于全线路基质量、施工进度及投资等方面都起到了积极的作用。

3.2半填半挖病害分析及处治。

由于纵向填挖交界与横向填挖交界填土所受的约束条件不一样，通常这两者的病害特点也不相同。对于纵向填挖，其病害主要表现为由于不均匀沉降导致沿路面纵向产生裂缝；而对于横向填挖，由于路基不均匀的差异沉降常常导致沿路面横向产生裂缝及错台。填挖交界路基病害问题的主要原因是填方区的土与挖方区的土的性状有差异，导致路基不均匀的差异变形和路基的不均匀沉降，使上覆路面结构出现破坏。半填半挖病害处治时须注意以下几个方面：ィ1）对于挖方部分，须彻底清除不良土。ィ2）挖方部分须按规范要求设置反向台阶。ィ3）对于填方部分，填土前须对地基不良土进行处理。ィ4）填土时，尽量选择与挖方部分岩土性状相近的填料。ィ5）加设土工格栅或其他加筋材料，减小不均匀沉降。

3.3斜坡软土病害分析及处治。

3.3.1六河路斜坡软土的结构特征可称为“二元”结构：即上部为软塑状粘土，下部为强～中风化碳质岩。上部土层含水量大，空隙、裂缝发育，透水性好，物理力学性状差，下部碳质岩透水性差，遇水极易软化，容易在岩土交界面形成软弱滑动面。对于有斜坡软土的地段，其上部土体在自身重力及地下水排泄时的渗透水压力作用下，经常沿滑动面缓慢蠕动，如有外部荷载干扰，更容易发生“连锁式”滑动破坏。

3.3.2鉴于斜坡软土危害大、处治难，六河路在设计选线时以“避”为主，对于躲不过的地段，施工时针对斜坡软土的特点，主要采取以下方法处治：ィ1）对于填方地段，先对路基范围内斜坡软土进行换填，换填时按照半填半挖地基来处治，地面横向坡度较陡时，在路基斜坡下侧设置抗滑桩或者防滑墩等支挡结构，做好地面排水，保证路基安全。ィ2）对于挖方段，开挖前先在路基斜坡上方侧设置抗滑桩或者防滑墩等支挡结构，如上方斜坡软土范围不大，也可考虑采用清除斜坡软土后对下部碳质岩进行封水的处治办法。

3.4高填方路基病害分析及处治。

六河路高路堤病害究其原因，主要有三种：ィ1）填土前对下卧地层资料掌握不够，或是地基处理不到位，路基填土后随着外部荷载的增加，下卧的软弱夹层因固结而不均匀沉降，导致上部路堤出现病害。对于这种原因引起的路基病害，就要求勘察设计时在有高填方路段布置适当的勘探工作，查清工程地质。ィ2）路基原状土与上部填土物理性状差异大，尤其是透水性差异较大，填土一般透水性较好，下部碳质岩透水性差且遇水极易软化，地表水下渗后极易在岩土交界面形成软弱层，加之在斜坡地段，极易导致上部填土侧向滑移。对于在斜坡地段的高填方，尤其基岩为碳质岩时，填土前须对覆盖层进行换填，有条件时在基底设置反向台阶，做好地表排水，有必要时还须在斜坡下侧设置抗滑桩或者抗滑墩。ィ3）填料及施工质量控制不到位。针对这种情况，须加强施工管理，充分发挥监理的工作职能，提高各个环节中管理及施工人员的职业素养。

3.5路基岩溶病害分析及处治。

路基发育有岩溶溶洞时，当外部荷载超过岩溶溶洞顶板所能承受的极限荷载时，顶板断裂、岩溶塌陷，从而导致上部填筑的路基土体出现塌陷坑，进而破坏路基及路面结构，这种路基病害具有突发性，危害性通常很大。若溶洞较深但规模小时，可采用盖板形式通过；溶洞较大时，通常采取揭露后回填的办法处治；对有些范围大，揭露困难的溶洞，则可采用布孔灌砂或碎石的方法。对于岩溶溶蚀发育的地段，由于雨水对溶蚀裂隙中的充填物进行洗刷、搬运，使岩溶溶蚀发育段地基出现“镂空”，在外部荷载下地基容易出现不均匀沉降，一般采取翻挖压实或者换填处治。

4. 结束语

路基病害形式多样，危害大，造成路基病害的原因也比较复杂，不仅与工程地质条件关系密切，同时也与设计施工的不当密切相关，为此，对于路基病害的防治工作，要遵循实事求是的原则，在查明场地的工程地质条件的基础上，从设计施工两个角度同时分析可能产生的病害问题，防患于未然，才能促进公路工程的健康发展。

参考文献

[1]勇合新.公路填挖交界路基病害处治的设计方案[J].交通科技，2010年10月.

[2]卿三惠，黄润秋.坡麓相斜坡软土特性及其地质灾害防治研究.地质灾害与环境，2005（2）.

[3]苏志强，米德才. 六河路斜坡软土路段路基稳定处治技术.公路交通科技，2009年10期.

公路隧道渗漏水处治技术探索 第11篇

1.1. 公路隧道渗漏水病害情况的调查

准确的病害信息是病害成因分析、安全性能分析以及病害健康诊断的可靠性的保证, 也是做好病害处治措施设计的前提。通过对工程水文地质调查、设计情况调查、施工情况调查、裂缝调查、渗漏水情况调查等方面的调查, 对调查所得的各种信息进行深入的挖掘、归类、整理, 能够得到各个隧道渗漏处的全面信息, 包括病害产生的位置、病害范围大小、是否有钙化现象、是否产生了青苔等植物、渗漏水质水量以及渗漏点周围的衬砌的健康状况等, 对这些信息进行全面的分析, 研究产生这些表观特征的深层次原因。

1.2. 公路隧道渗漏水病害情况调查结果

通过以上的方法, 对某市共59座公路隧道进行了调查统计。调查得到的隧道渗漏水情况分别如表1所示 (篇幅原因本文仅列出5座隧道调查资料) 。

1.3. 病害情况调查结果分析

调查59座隧道中33座隧道为新奥法修建, 26座为矿山法 (小模板) , 无防水层。对渗漏水病害规律统计如下图所示。

从以上各图可以看出, 施工缝渗漏是某市公路隧道渗漏病害的主要形式, 无防水层施工缝渗漏比有防水层施工缝渗漏情况严重, 有防水层隧道点渗漏仅次于施工缝渗漏, 是第二大渗漏类型, 无防水层隧道面渗漏是第二大渗漏类型。两种隧道均出现开裂渗漏, 开裂渗漏并不是渗漏的主要形式。

2、公路隧道渗漏原因分析

根据隧道渗漏水病害的调查, 从外观上可将其渗漏水病害的形式分为点渗漏、线渗漏、面渗漏三种, 并根据渗漏水量大小、水质等各方面可将其进一步细分各种典型的渗漏病害。

2.1. 点渗漏原因分析

主要原因是在防水板施工不当或混凝土存在空隙, 留下了渗水孔洞, 而防水板后水量不丰富, 水压不大, 排水管道并没有堵塞, 少量水通过孔洞渗入衬砌混凝土, 形成点渗漏。

2.2. 线渗漏原因分析

主要原因是部分矿山法修建的公路隧道均没有采用防水层, 因此围岩中的地下水通过初喷混凝土层直接向二衬薄弱部位渗出, 在施工质量不良的情况下, 施工缝及变形缝处防水措施起不到防水效果, 或者长期处于衬砌与围岩之间空洞的积水及含水围岩的包围下, 防水措施失效。而新奥法修建的隧道虽然采用了防水层, 但由于防水层在施工期间受到损伤以及在运营期间的逐年劣化导致防水效果减弱, 某些隧道防水层甚至已经失效, 导致渗流水穿越防水层渗入到隧道中。衬砌结构出现裂缝, 会为衬砌渗流水提供出水通道, 会破坏衬砌结构自防水性能。

2.3. 面渗漏原因分析

某市公路隧道出现大面积渗漏的原因有三点, 一是设计时的衬砌混凝土抗渗等级是在对隧道周围地下水渗透压力估计不足的情况下确定的;二是隧道衬砌混凝土材料出现劣化, 如内部孔隙发育程度加深, 细颗粒材料流失;三是隧道建成后, 隧道围岩应力重调整, 围岩中水的径流逐渐演变, 在局部地段, 形成高水压, 而衬砌排水能力不足或排水系统效果减弱, 从而导致衬砌背后积水, 加剧水压的增高, 当衬砌背后渗水压力超过衬砌混凝土抗渗能力时, 渗流水通过混凝土中渗水通道, 并在衬砌背后高渗水压地段衬砌表面形成面渗漏。

3、渗漏处治措施研究

隧道渗漏水形式多种多样, 但其渗漏水机理是相近的。综合国内外长期处治渗漏水病害的经验, 在公路隧道渗漏水病害的处治过程中应贯彻“堵排结合, 综合处治”的原则

3.1. 隧道渗漏水处治施工工艺

由于篇幅有限, 本文仅介绍一种缝渗漏处治较为成功的施工工艺。施工缝渗漏是公路隧道渗漏病害的主要形式, 占渗漏病害总量的75.43%, 因此对施工缝渗漏的处治是某市公路隧道渗漏病害处治的重点。对于运营隧道内已有渗漏水的施工缝由于衬砌随季节变化而胀缩施工缝的渗漏一般不宜采用注浆的方法进行封堵, 而应采用疏排的方式进行处治。常用的疏排方法有两种即暗排和明排, 本文主要介绍暗排法。

3.2. 暗排法处治施工缝渗漏

(1) 材料

铝膜 (铝膜卷材宽4 8 m m, 厚0.2 m m, 用剪子剪成长4 0 c m/条, 并人为将其打皱) 、P V C管、U型卡、胺型硅酮密封胶、聚合物水泥防水砂浆、粉水体积比为4:1的水固化聚氨酯防水涂料。

(2) 施工工艺

(1) 凿梯形槽;

(2) 用钢丝刷刷除浮碴, 并用水冲洗干净;

(3) 用砂浆敷设铝膜舌片;

(4) 安装PVC半管。用U型卡和胀管螺丝固定, 间距为50cm。安装顺序是先拱顶后两侧, 接茬处是下节压上节, 接茬长度为1 0 c m;

(5) 在PVC半管壁两侧及衬砌表面涂刷一层胺型硅酮密封胶;

(6) 当胺型硅酮密封胶有一定黏结强度时, 压上堵漏灵至与PVC圆管截面最高点齐平;

(7) 在堵漏灵层上挤压一层遇水膨胀腻子条, 然后压上堵漏灵至与衬砌混凝土表面齐平;

(8) 涂刷聚合物水泥砂浆层;

(9) 在聚合物水泥砂浆层上涂刷水固化聚氨酯防水涂料。

(3) 注意事项

对于拱脚纵向施工缝处凿槽, 槽宽设置以渗水水量、PVC管规格为参考, 槽深建议设置在8~10cm之间。

4、结论

本报告针对某市公路隧道渗漏水病害研究, 并提出了相应的渗漏水处治关键技术, 研究内容包括:公路隧道渗漏水病害调查内容、方法及实施思路;公路隧道渗漏病害的特点及规律, 渗漏表象及其原因之间的关系;公路隧道二次渗漏原因分析;公路隧道渗漏水处治防、堵水材料的研制与选用。得到主要成果如下:

(1) 公路隧道渗漏水病害特点:以施工缝渗漏为主要渗漏形式, 点、面、衬砌结构开裂渗漏为次要渗漏形式。渗漏位置以拱腰渗漏为主, 边墙次之。

(2) 公路隧道渗漏水原因:工程及水文地质不良是某市公路隧道渗漏的根本原因, 没有设置防水层或防水层失效以及接缝处的防水措施失效是隧道渗漏的直接原因。

(3) 公路隧道防渗堵漏材料的研制和选用。

(4) 公路隧道渗漏水病害处置方法

对于渗水量较小的点渗漏, 采取直接封堵法;对于渗漏较大的点渗漏, 采取注浆结合集中引排法。

对于温差及干缩形成的微裂缝伴随轻微渗漏, 采取表面封堵法;对于渗水量大的中等裂缝, 采取注浆堵漏结合集中引排法;对于不良地质引起的严重裂缝, 采取锚喷加固法。

对施工缝处渗漏, 采取暗埋PVC排水法或铝槽外排法;对于变形缝处渗漏, 采取刚柔并济的暗埋P V C法。

对于围岩裂隙发育, 含水丰富区段的隧道严重渗漏, 采取壁厚注浆法, 密实围岩裂隙及其与衬砌之间的空洞。

摘要：本文通过对某市公路隧道渗漏水情况开展大量的基础性调查, 通过调查结果分析渗漏水原因和机理, 并以此为基础开展渗漏水处治施工工艺和材料的研究, 研究结果对同类工程具有一定的借鉴作用。