1、情景一高填方路堤病害處治,路基路面病害處治,Page 2,情景一高填方路堤病害處治,高填方路堤病害認知、監(jiān)測,會編寫瀝高填方路堤病害處治方案,掌握高填方路堤病害處治方法,學 習 目 標,Page 3,情景一高填方路堤病害處治,學習任務(wù),任務(wù)1.1高填方路堤病害類型認知,4,掌握高填方路堤的定義，熟悉高填方路堤的主要病害，高填方路堤沉降的部位及高填方路堤病害的成因,能依據(jù)相關(guān)規(guī)范進行高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查,高填方路堤病害的成因及監(jiān)測,任務(wù)1.1高填方路堤病害類型認知,1.1.1 高填方路堤病害類型 1.1.2 高填方路堤病害的成因 1.1.3 高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查,1.1.1 高填方路堤病

2、害類型,【學習任務(wù)1】認識高填方路堤病害類型，掌握高填方路堤的定義與主要病害，了解高填方路堤沉降發(fā)生的部位。 一、高填方路堤的定義 二、高填方路堤的主要病害 三、高填方路堤沉降,6,根據(jù)公路路基設(shè)計規(guī)范JTG D30-2004規(guī)定:對邊坡高度超過 20m 的路堤或地面斜坡坡率陡于 1：2.5 的路堤，以及不良地質(zhì)、特殊地段的路堤，應(yīng)進行個別勘察設(shè)計，對重要的路堤應(yīng)進行穩(wěn)定性監(jiān)控。因此,高填方路堤就是指邊坡高度超過 20m 的路堤或地面斜坡坡率陡于 1：2.5 的路堤，以及不良地質(zhì)、特殊地段的路堤。故高填方路堤與低填方路堤只是一個相對的概念。高填方路堤的穩(wěn)定不僅與邊坡高度有關(guān)，也與路基填料及其性

3、質(zhì)、邊坡坡度、地基所處水文地質(zhì)狀況、路基壓實機具、施工方法等有關(guān)。所以說，高填方路堤只是籠統(tǒng)地指填方較高的路堤。,情景一高填方路堤病害處治一、一、高填方路基的定義,高填方路堤,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),廈漳高速公路高填方路基工程,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),吳子靖高速公路高填方路基工程,吳堡至子洲至靖邊高速公路全長188.879公里。其中，子洲至靖邊高速公路全長120.68公里，吳堡至子洲高速公路全長68.20公里。該高速按四車道高速公路尺度建設(shè)，設(shè)計時速80100公里，路基寬度24.5米，全立交、全封閉。 吳子靖高速全線有特大橋、大中橋255座，累計長約57公里；跨線橋10座、涵洞327道、互通式立交9座；隧

4、道33座，長約18公里。這段路特點之一是高邊坡及高填方多，僅吳子段68公里長線路，8米以上的高邊坡長度達4.7公里，最大邊坡高60米，分為12級。8米以上的填方段11.7公里，最大高填方達46米。,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),高填方路堤,G307線白家莊至張家河高速公路高填方路基，工程量最大，共有167層,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),高填方路堤,湖北滬蓉西高速公路第五合同段，夾活巖和朱家?guī)r隧道之間，最大填方筑高度76米、填方數(shù)量38萬m3，居亞洲第一、世界第二,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),朱家?guī)r隧道,湖北滬蓉西高速公路第五合同段，夾活巖和朱家?guī)r隧道之間，最大填方筑高度76米、填方數(shù)量38萬m3，居亞洲第一、世界第二,該照片

5、來源于網(wǎng)絡(luò),二、高填方路堤的主要病害,1整體下沉或局部沉降； 2路基不均勻沉降引起的縱橫向開裂； 3路基滑動或邊坡坍塌。,二、高填方路堤的主要病害,高填方路堤沉降 沉降類型均勻沉降和不均勻沉降 均勻沉降條件環(huán)境條件一致（地形、水文、地址、施工填料、機械設(shè)備、單位水平等） 均勻沉降影響沉降量小不影響行車，過量沉降影響行車安全,16,二、高填方路堤的主要病害,高填方路堤沉降 不均勻沉降條件環(huán)境條件不一致（地形、水文、地址、施工填料發(fā)生顯著變化的挖填結(jié)合處） 不均勻沉降影響路面斷裂、不平整、行車危險,17,二郞山隧道東口路堤邊坡坍塌,高填方路堤縱向開裂,三、高填方路堤沉降,高填方路堤的沉降主要表現(xiàn)為

6、均勻沉降和不均勻沉降。 1工程地質(zhì)變化處 2地形變化處 3水文的影響 4橋涵結(jié)構(gòu)物臺背回填段與路基結(jié)合處,1.1.2 高填方路堤病害的成因,【學習任務(wù)2】結(jié)合高填方路堤的工程特點，分析并認識高填方路堤病害產(chǎn)生的原因。 1、設(shè)計方面原因 2、施工方面原因 3、路堤填料原因,1.1.2 高填方路堤病害的成因,1設(shè)計方面原因 由于路線通過不良地質(zhì)路段。設(shè)計處理不當，土基易于產(chǎn)生壓縮沉降或擠壓移位，導致高填方路堤沉降變形。 路線穿越寬淺游蕩性的河床時，路基與橋梁銜接處過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理將導致不均勻沉降，引起橋頭跳車。 通道、涵洞鋪砌未考慮防水設(shè)計，易導致地表水滲透浸泡路基，使路基承載力下降而發(fā)生沉降

7、變形。 高填方路段縱、橫向排水設(shè)計考慮不周，路基排水系統(tǒng)設(shè)計不完善易造成路基兩側(cè)長期積水而降低地基承載力，使路基沉降。 高邊坡路堤坡腳防護與加固不妥。,1.1.2 高填方路堤病害的成因,2施工方面原因 路基施工前未做好臨時排水設(shè)施建設(shè)與永久性排水系統(tǒng)的有機結(jié)合,長期積水浸泡路基致使地基和路基土承載力降低。 原地面處理不徹底,地基壓實不足等因素，在靜、動荷載的作用下，使路基沉降變形。 不良地質(zhì)路段未予以處理或處理不當而導致路基沉降變形。 填施工質(zhì)量控制不當。,路基施工前未建立臨時排水系統(tǒng),路基施工臨時排水不暢被雨水浸泡,1.1.2 高填方路堤病害的成因,3路基填料原因 填料有種植土、腐殖土或泥沼

8、土等劣質(zhì)土，或土中含有未經(jīng)打碎的大塊土或凍土塊等； 在冰凍或季節(jié)性凍土地區(qū)，由于劣質(zhì)土或凍土塊的存在，路堤極易出現(xiàn)凍融翻漿現(xiàn)象； 在填石路堤中若石料規(guī)格不一、性質(zhì)不勻。,填方路段填層超厚、填料粒徑超標,1.1.3 高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查,【學習任務(wù)3】結(jié)合高填方路堤病害的成因，進行高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查。 一、高填方路堤病害監(jiān)測 二、高填方路堤病害調(diào)查,28,1.1.3 高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查,一、高填方路堤病害監(jiān)測 高填方路堤病害監(jiān)測，具體內(nèi)容如下： 1高路堤穩(wěn)定性分析的強度參數(shù),29,1.1.3 高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查,2路堤穩(wěn)定性分析 （1）路堤的堤身穩(wěn)定性、路堤和地基的整體穩(wěn)定

9、性宜采用簡化 Bishop 法進行分析計算。 （2）路堤沿斜坡地基或軟弱層帶滑動的穩(wěn)定性可采用不平衡推力法進行分析計算。,30,1.1.3 高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查,3路堤的穩(wěn)定安全系數(shù),31,1.1.3 高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查,4路堤基底處理 當?shù)鼗蟹植加熊浫跬翆訒r，應(yīng)按軟土地段路基的有關(guān)規(guī)定，做好地基加固設(shè)計。當路堤穩(wěn)定安全系數(shù)小于表1-2中相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)時，應(yīng)采取改善基底條件或設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物等措施。,32,1.1.3 高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查,5路堤穩(wěn)定性監(jiān)測 （1）路堤施工監(jiān)測項目 路堤施工應(yīng)注意觀測路堤填筑過程中或以后的地基變形動態(tài)，對路堤施工實行動態(tài)監(jiān)控。 （2）設(shè)計應(yīng)明確

10、觀測的路堤段落、觀測項目、觀測點的數(shù)量及位置等，確定穩(wěn)定性觀測控制標準，說明施工中應(yīng)注意的事項。,33,1.1.3 高填方路堤病害監(jiān)測與調(diào)查,二、高填方路堤病害調(diào)查 具體的調(diào)查內(nèi)容如下： 1自然地理位置：包括行政區(qū)劃位置、工程名稱與位置、線路起始點坐標、海拔高程等內(nèi)容。 2地形地貌條件：包括沿線區(qū)域地形條件、地貌條件、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地震條件、水文地質(zhì)條件及人類工程活動條件等。 3病害基本特征：包括病害的類型、面積、沉降的大小，路堤破壞程度等。 4病害的形成條件。 5病害的穩(wěn)定性及危害性分析。 6病害的治理方案建議。,34,任務(wù)1.2高填方路堤病害處理措施和方法,35,熟悉高填方路堤在設(shè)計

11、與施工階段采取的預(yù)防高填方路堤病害的措施；掌握高填方路堤沉降各種病害類型的整治技術(shù)。,能依據(jù)病害的工程條件和相關(guān)規(guī)范，編制常見的高填方路堤病害整治設(shè)計。,高填方路堤病害的處治方法,任務(wù)1.2高填方路堤病害處理措施和方法,1.2.1 高填方路堤病害的預(yù)防措施 1.2.2 高填方路堤病害的整治技術(shù),1.2.1 高填方路堤病害的預(yù)防措施,【學習任務(wù)4】熟悉高填方路堤在設(shè)計與施工階段采取的預(yù)防病害的措施。 一、設(shè)計方面應(yīng)采取的合理措施 二、施工方面應(yīng)采取的有效措施 三、加強養(yǎng)護技術(shù),37,一、設(shè)計方面應(yīng)采取的合理措施,1路線選線中，盡量避讓不良地質(zhì)地段，不需要追求高指標的線形，努力做到線形指標搭配合理

12、。 2加強工程地質(zhì)勘察。 3對原地面明確提出壓實度和地基承載力要求。 4路線通過較陡的橫坡及溝谷地段時，應(yīng)按要求設(shè)置縱橫向臺階。 5盡量避免高填方路堤和陡坡路堤設(shè)計。 6做好路基排水系統(tǒng)綜合設(shè)計，使地表、地下水順利排出路基以外或?qū)⒌乇硭韪粼诼坊酝狻?7高填方路堤路橋過渡段要采取特殊設(shè)計，避免直接由柔性到剛性的路基設(shè)計結(jié)構(gòu)。 8對軟土、鹽漬土等不良地質(zhì)路段，要采取特殊設(shè)計設(shè)計中要考慮超填厚度。,高填方邊坡抗滑樁支護治理工程初期,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),高填方邊坡抗滑樁支護治理,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),坡面種草,客土噴播,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),漿砌片石護面,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),二、施工方面應(yīng)采取的有效措施,1做

13、好路基施工的準備工作。 2施工組織設(shè)計是保證工程質(zhì)量的前提。 3重視原地面處理。 4填筑路基前抓做好路基臨時排水工作，做到臨時排水系統(tǒng)與永久性排水系統(tǒng)有機結(jié)合。 5嚴格選取路基填料，并控制好填料質(zhì)量。 6嚴格控制路堤填筑工藝。 7抓好路基特殊部位的施工質(zhì)量控制。 8做好壓實度的檢測工作。,路基原地面種植土清除,路基原地面承載力檢測,路基填方路段壓實度檢測,三、加強養(yǎng)護技術(shù),在養(yǎng)護工作中應(yīng)做好以下工作： 1加強對防水、排水構(gòu)造物的養(yǎng)護工作，確保路基范圍內(nèi)縱橫向排水設(shè)施暢通無阻，避免路基遭遇水的浸泡。 2對沉降量大形成跳車的路段，應(yīng)分析原因采取注漿加固等有效措施穩(wěn)定路基，及時修補破損路面保證車輛安

14、全行駛。 3對風蝕、水蝕的路基邊坡，要及時修補加固，確保路基安全。 4在有條件的情況下做好坡面植被防護，穩(wěn)定路基邊坡。,1.2.2 高填方路堤病害的整治技術(shù),【學習任務(wù)5】掌握高填方路堤沉降各種病害類型的整治技術(shù)。 幾種常見的處治措施： 一、換土復(fù)填法 二、固化劑法 三、粉噴樁法 四、灌漿法,一、換土復(fù)填法,因填筑土質(zhì)不符合要求，路基出現(xiàn)下沉但面積不大且深度較淺，采用換土復(fù)填方法，簡便快捷。 此法是將原路基出現(xiàn)病害部分的土挖去，更換符合規(guī)范要求的土。 回填時，挖補面積要擴大，且逐層挖成臺階狀，由下往上，逐層填筑，碾壓密實，壓實度要求高出原路基壓實度1-2個百分點為宜。,挖除原路基軟土,換填砂礫

15、石,鋪設(shè)土工格柵,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),太中銀鐵路高填方,高填方路基長200米，高達12.68米。采用C類土和砂礫石填方，每60公分夯一次，達標一層檢測一層，累計夯20次。,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),二、固化劑法,處理高填路堤的下沉時，如果更換路基填料受到限制，且填筑料數(shù)量不大時，可在原填料中摻入固化劑處理路基病害。 路用材料固化劑從形態(tài)上看，可分為固態(tài)和液態(tài)兩大類；從化學構(gòu)成上看，可分為主固化劑和助固化劑兩大部分。 固體粉狀固化劑中主固化劑以石灰、石膏、水泥為主，助固化劑采用高聚物如聚丙烯酚氨、聚丙烯酸或含有活性基的有機化合物； 液態(tài)固化劑中主固化劑多采用水玻璃，助固化劑則采用各種無機鹽如碳酸鎂、碳酸鈣

16、等。,三、粉噴樁法,處理l0m以內(nèi)路基下沉病害時，采用粉噴樁加固技術(shù)是較為理想的一種方法。 幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)： 1嚴格按粉噴樁施工規(guī)范施工，嚴格掌握鉆機的就位、鉆進、停鉆、提升、停噴、重復(fù)的工藝流程。 2做好粉噴樁的質(zhì)量控制。粉噴樁處理軟基屬隱蔽工程，通常是晝夜連續(xù)施工，必須做好粉噴樁的質(zhì)量控制，內(nèi)容包括樁距、樁位檢查，逐樁控制噴粉量、樁長等。,粉噴樁施工,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),四、灌漿法,公路灌漿法施工程序為：布孔成孔注漿三個階段。 1布孔原則與方法 根據(jù)路基的強度要求，結(jié)合固結(jié)灌漿的特點、路基形態(tài)等因素考慮。 2成孔鉆機選型 成孔必須是干法鉆進，鉆進時絕對不允許加水 3下注漿花管 首先選取適當?shù)淖?/p>

17、漿管，注漿花管應(yīng)根據(jù)鉆機鉆孔的孔徑與孔深而定，應(yīng)根據(jù)簡單易行的方法選用。,灌漿法施工,該照片來源于網(wǎng)絡(luò),任務(wù)1.3編寫高填方路基病害整治的施工組織設(shè)計,60,掌握高填方路基病害形成的原因、設(shè)計和施工采用的預(yù)防措施以及各種病害整治技術(shù)；掌握高填方路基病害整治施工組織設(shè)計編寫內(nèi)容。,能按照高填方路基病害的工程特點編寫高填方路基病害整治施工組織設(shè)計。,結(jié)合案例學習高填方路基病害整治施工組織設(shè)計編寫內(nèi)容。,任務(wù)1.3編寫高填方路基病害整治的施工組織設(shè)計,內(nèi)容如下： 1編制說明，其中包含編制依據(jù)、編制范圍、編制原則； 2工程概況，其中包括自然條件、施工資源條件、主要工程數(shù)量、工程的重點與難點； 3施工組

18、織、施工力量的設(shè)想和施工期限的安排； 4編制施工進度計劃； 5施工準備和臨時工程 6施工方案、施工方法 7確保質(zhì)量、安全、工期和環(huán)保的技術(shù)措施（充分考慮施工中可能發(fā)生的問題，采取哪些監(jiān)測手段進行預(yù)防）； 8冬、雨季的施工安排及措施；,61,案 例,案例1高填路堤下沉治理技術(shù)在高速公路上的應(yīng)用 案例2高填路堤局部下沉治理技術(shù)在國道上的應(yīng)用 案例3 CFG樁施工組織設(shè)計案例,62,案例1高填路堤下沉治理技術(shù)在高速公路上的應(yīng)用,1高填路堤下沉概述 高填路堤完工通車后，隨著時間的延長和汽車重復(fù)荷載的作用，常出現(xiàn)路基的整體下沉或局部沉降，特別是在填挖方過渡段和路橋過渡段，路基下沉尤為突出。高填路堤下沉的

19、表現(xiàn)形式有以下三種： 路基縱橫向開裂； 路基整體下沉或局部沉降(如橋頭跳車)； 路基滑動或者邊坡坍陷。,63,案例1高填路堤下沉治理技術(shù)在高速公路上的應(yīng)用,2高填路堤下沉的原因 （1）由于地基下沉引起 原地面清理不徹底 受外界因素影響地基承載力下降 高填路堤與一般路基過渡段的地基沉降不均勻引起。 （2）由于路堤本身下沉引起 填料不合格 縱向分幅填筑、半填半挖沒做好臺階搭接，造成不均勻沉降。 每層填料碾壓時的含水量控制不均，造成壓實度不均勻。 其他方面的原因,64,案例1高填路堤下沉治理技術(shù)在高速公路上的應(yīng)用,本項目高填路堤下沉、路面開裂等病害的情況介紹以下三種治理措施。 （1）換填土復(fù)填法 （

20、2）灌漿法 （3）布設(shè)土工格柵法,65,（1）換填土復(fù)填法,采用這種方法主要是針對填料不符合要求而引起的路基下沉，其下沉面積不大、深度不深。這種方法比較經(jīng)濟，操作上也比較方便快捷。 此法是將原路基出現(xiàn)病害部分的填料挖除，把擾動的浮土清理干凈，整平碾壓達到壓實度要求后，用符合規(guī)范要求的填料回填。換填時挖補面積要擴大，且每層挖成臺階狀，由下往上，逐層整平碾壓，壓實度要求高出原路基壓實度12個百分點。,66,（2）灌漿法,路基下沉的面積很大、深度很深，采用灌漿法。 灌漿法施工程序： 布孔原則：布孔要結(jié)合路基形態(tài)等因素來考慮。 布孔方法：估算路基孔隙率，通過試驗測定灌漿量，然后確定鉆孔數(shù)量。 鉆孔：成

21、孔的孔徑應(yīng)盡量小，且必須采用干鉆法，鉆孔深度視路基高度和路基填料的情況而定。 下注漿管：注漿管底部預(yù)留2030cm空隙，確保漿液的灌注流暢。鉆孔口要密封，以保證漿液不從鉆孔口溢出。 注漿 灌漿的主要內(nèi)容是灌漿壓力、漿液濃度和操作規(guī)程。,67,（2）灌漿法,在高速公路第合同段大挖方與高填方過渡段實際灌漿時，通過實際操作試驗，大范圍灌漿時采用如下操作規(guī)程(表1-4),68,（2）灌漿法,下沉注漿簡圖(圖1-10),69,（3）布設(shè)土工格柵法,高填方路段路基下沉不明顯，只是在路面上出現(xiàn)了縱向的開裂，經(jīng)過一段時間的觀察，發(fā)現(xiàn)路面標高變化很小，可采用布設(shè)土工格柵法。 土工格柵搭接固定示意 圖如圖1-11

22、所示。,70,案例2高填路堤局部下沉治理技術(shù)在國道上的應(yīng)用,國道兩處高填路堤局部沉陷、路面裂縫、路基整體沉降的病害，該段公路部門組織技術(shù)人員多次現(xiàn)場調(diào)查、實地勘測，綜合分析，經(jīng)專家多方論證后采取了注漿法加固的處治方案。,71,案例2高填路堤局部下沉治理技術(shù)在國道上的應(yīng)用,注漿法對原材料的技術(shù)要求 水泥,72,粉煤灰 粉煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3的含量應(yīng)不小于70，燒失量不應(yīng)超過20，使用時必須將凝固結(jié)塊的粉煤灰打碎或過篩，對粉煤灰中的有害雜質(zhì)必須清除干凈。 外摻劑 外摻劑包括早強劑、速凝劑、減水劑。根據(jù)以前路基注漿加固的施工經(jīng)驗，選用技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理的產(chǎn)品。,案例2高填路堤局部下

23、沉治理技術(shù)在國道上的應(yīng)用,漿液配合比 一般部位路基加固漿液的水料比(料為水泥+粉煤灰)(0.8-1.0)：1.0，相對密度為1.38-1.42之間，漿液凝固體抗壓強度為5-7MPa。 施工過程中應(yīng)根據(jù)路基實際情況，及時適當調(diào)整漿液配合比，作到既要保證施工過程中沒有較大變形，又要確保加固質(zhì)量和經(jīng)濟合理性。,73,案例2高填路堤局部下沉治理技術(shù)在國道上的應(yīng)用,注漿設(shè)計及修補瀝青路面 該段為高填方路段，最大填土高度14m，而且原地面邊坡較陡，施工過程中臺階做的不理想，原地面與填料結(jié)合部位比較薄弱，沒有形成整體，填體部分有總體下滑的趨勢。路基邊緣為了防止填體下滑，對于路基邊緣注漿孔作特殊設(shè)計的注漿管既

24、作為注漿管又作為錨桿穿過填方體進入原地面1-2m，注漿結(jié)束后長期錨設(shè)在土體中，起到抗滑作用。共設(shè)置錨桿44個，進尺482.5m，其余注漿孔按一般路基注漿布孔，注漿孔27個，進尺165m?？傆嬜{孔71個，總進尺647m，注漿工程量884m3，詳見路基注漿加固孔位平面布置圖1-12。,74,案例2高填路堤局部下沉治理技術(shù)在國道上的應(yīng)用,75,案例2高填路堤局部下沉治理技術(shù)在國道上的應(yīng)用,76,案例2高填路堤局部下沉治理技術(shù)在國道上的應(yīng)用,瀝青面層的修補 注漿后必須把上面層3cm細粒式瀝青混凝土銑刨，重新測量后加鋪一層細粒式瀝青混凝土，材料的技術(shù)要求和施工質(zhì)量控制應(yīng)按原設(shè)計文件執(zhí)行。,77,治理效果及使用情況 注漿加固工程屬于病害處理和施工質(zhì)量的補救技術(shù)措施，也屬于隱蔽工程，該項研究成果還正在不斷完善階段，難免存在不少的問題，通過對該國道加固路段進行了一年多的觀測，經(jīng)加固后的路段未出現(xiàn)縱向裂縫、錯臺，路基未產(chǎn)生沉陷和整體下沉。確保了道路的正常營運和車輛行駛的安全。,案例3 CFG樁