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1、公路养护技术与管理,第二章 路基养护,第一节 路基养护工作的内容和要求 第二节 路基的日常养护和维修 第三节 路基翻浆的防治第四节 特殊地区路基养护,第一节 路基养护工作的内容和要求,一、路基养护工作的内容 为了保证路基密实、稳定，各部尺寸和坡度应符合规定，必须保持排水系统完好，防止地面水和地下水浸入路基，并及时消除不稳定因素。为此，养护工作应包括如下内容：(1)维修、加固路肩、边坡。(2)疏通、改善排水设施。(3)维护、修理各种防护构造物。(4)清除坍方、积雪，处理塌陷，检查险情，防治水毁。(5)观察和预防、处理翻浆、滑坡、泥石流等病害。(6)有计划、有针对性地对局部路基进行加宽、加高，改善
2、急弯、陡坡和视距不良路段，使之逐步达到所要求的技术标准。,二、路基养护工作的要求 通过对公路各部分的日常巡视和定期检查，发现病害及时查明原因，采取有效措施进行修复或加固，消除病害根源，使路基养护工作符合下列要求：(1)路基各部分经常保持完整，各部尺寸保持规定的标准要求，不损坏变形，经常处于完好状态。(2)路肩无车辙、坑洼、隆起、沉陷、缺口，横坡适度，边缘顺适，表面平整坚实、整洁，与路面接茬平顺。(3)边坡稳定、坚固，平顺无冲沟、松散，坡度符合规定。(4)边沟、排水沟、截水沟、跌水井、泄水槽(路肩水簸箕)等排水设施无淤塞、无高草，纵坡符合要求，排水畅通，进出口维护完好，保证路基、路面及边沟内不积
3、水。(5)挡土墙、护坡及防雪、防沙等设施保持完好无损坏，泄水孔无堵塞。(6)做好翻浆、坍方、山体滑坡、泥石流等病害的预防、治理和抢修，尽力缩短阻车时间。,第二节 路基的日常养护和维修,一、路肩的养护 路肩养护与维修工作的重点是减少或消除水对路肩的危害。陡坡路段的路肩(1)设置截水明槽(2)用粒料加固土路肩或有计划地铺筑硬路肩。(3)在陡坡路段的路肩和边坡上全范围人工植草，以防冲刷。,二、边坡的养护 边坡包括路堑边坡和路堤边坡。边坡养护与维修的要求是坡面保持平顺、坚实无冲沟，其坡度符合设计规定。边坡养护与维修的要求是坡面保持平顺、坚实无冲沟，其坡度符合设计规定。目前，土工合成材料的发展为边坡防护
4、、加固提供了新材料、新技术和新方法。常用于边坡防护、加固的土工合成材料有土工网、土工格栅、防老化的塑料编织布、土工膜袋等。优点是：施工简便、进度快、造价低、效果好。,三、排水设施的养护 路基排水系统能否正常工作，直接影响到路基的稳定性。因此，加强对各种排水设施的日常养护与维修，是确保路基稳定的关键环节。使用针刺无纺布作反滤层是一项新技术。针刺无纺布的规格可选用200-300g/m2.选用时，应注意无纺布的有效孔径要小于渗流中粘粒的粒径。,四、挡土墙、护岸和透水路堤的养护 1 挡土墙 挡土墙的日常养护除经常检查其有否损坏外，每年应在春秋两季进行定期检查。挡土墙发生倾斜、鼓肚、滑动或下沉时，可选用
5、下列加固措施：,(1)锚固法：,(2)套墙加固法,(3)增建支撑墙加固法,2护岸 护岸设施，应在洪水期前后详细观察、检查其作用和效果是否达到稳定完好，如发现损坏，应及时修理和加固。用土工膜袋做护岸，是近几年出现的一项新技术。,3透水路堤 透水路堤的边坡，应保持稳定和完好，若发现有冲塌缺陷，应选用与原来相同的材料填补加固。透水路堤伸出路基坡脚以外部分，应经常清理，保持原有的宽度，防止边坡土壤坍落，淤泥塞石缝。压力式透水路堤上游的路基护坡，应保持高出洪水位1m，雨季后检查如高度不足时，应采取补救加固措施。上游护底的铺砌，必须保持平顺、密实无淤积，如发现松动变形，需及时修补。透水路堤顶面与路基之间所
6、铺的隔离层，是防止毛细水上升的措施，如路基出现发软变形，证明隔离层失去作用，应进行翻修恢复。透水路堤在养护加固中，如遇不能清除淤塞阻水的情况，则应改建为桥梁或涵洞以利水流的宣泄。,第三节 路基翻浆的防治,一、翻浆发生的过程及其影响因素 路基翻浆主要发生在季节性冰冻地区。春融期间，由于土基含水过多，强度急剧降低，再加上重复行车的作用，路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象，称为翻浆。1.翻浆发生的过程 秋季（聚水）冬季（冻结）春融（含水量增加）强度降低行车荷载翻浆 2影响翻浆的因素 影响公路翻浆的主要因素有：土质、温度、水、路面、行车荷载、人为因素等，其中土质、温度、水三者的共同作用是形成
7、翻浆的三个自然因素。,二、翻浆的分类和分级 根据导致翻浆的水类来源的不同，可将翻浆分为五个类型地下水类、地面水类、土体水类、气体水类、混合水类。根据翻浆高峰时期路面变形破坏程度，将翻浆分为三个等级，轻、中、重。,三、翻浆的防治措施 防止翻浆的基本途径是：防止地面水、地下水或其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部，可将聚冰层中的水分及时排除或暂时蓄积在透水性好的路面结构层中；改善土基及路面结构；采用综合措施防治。,1做好路基排水，提高路基 良好的路基排水可以防止地面水或地下水浸入路基，使路基土体保持干燥，从而减轻冻结时水分聚流的来源，这是预防和处理地面水类和地下水类翻浆的有效措施。提高路基是一
8、种效果显著、简便易行、比较经济的常用措施。增大路基边缘至地下水或地面水间的距离，使路基上部土层保持干燥，在冻结过程中不致因过分聚冰而失稳。提高路基的措施适用于取土方便的路段，并宜采用透水性良好的土填筑路基。路线通过农田地区，为了少占耕地，应与路面设计综合考虑，以确定合理的填土高度。在重冰冻地区及粉性土地段，在提高路基时还要与其他措施，如砂垫层、石灰土等配合使用。,2铺设隔离层 隔离层设在路基顶面下处，其目的在于阻断毛细水上升通道，保持上部土基干燥，防止翻浆发生。地下水位或地面积水位较高，又不宜提高路基时，可铺设隔离层。隔离层使用材料可以分为两类：(1)透水性隔离层(2)不透水隔离层,3设置路肩
9、盲沟或渗沟(1)路肩盲沟：为及时排除春融期间路基中的自由水，达到疏干路基上部土体的目的，可在路肩上设置横向盲沟。适合于路基土透水性较好的地下水类翻浆路段。盲沟布置应与路中心线垂直。如路段纵坡大于1%时，则宜与路中心线成60度-75度的交角，两边交错排列，一般5-6m设置一道，深为20-40cm，宽40cm左右。盲沟应用渗水性良好的碎砾石填充，沟底宜做成4%-5%的坡度。盲沟出水口应高出边沟水面30cm，出口按一般盲沟处理。(2)排水渗沟：为了降低路基的地下水位，可在边沟下设置盲沟或有管渗沟。为了拦截并排除流向路基的层间水，可采用截水渗沟。,4换土 对因土质不良造成翻浆的路段，可在路基上部换填水
10、稳性好、冰冻稳定性好、强度高的粗颗粒土，以提高土的强度和稳定性。一般可根据地区情况、道路等级、行车要求、换填材料等因素确定换土厚度。一般在路基上层换填40-60cm厚的砂性土，路基即可基本稳定。用换土法治理翻浆路段，应突出抓一个“早”字，一经发现翻浆苗头，即行开挖，用较少的工作量，取得较好的效果。,5改善路面结构层(1)铺设砂(砾)垫层：砂砾垫层是用砂砾、粗砂或中砂作成的垫层。它具有较大的空隙，能隔断毛细水的上升；化冻时能蓄水、排水；冻融过程中体积变化小，可减少路面的冻胀和沉陷。它还具有一定的强度，能将荷载进一步扩散，从而可减少路基的应力和应变。(2)铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工业废渣类
11、基(垫)层，以增强路面的板体性、水稳性和冻稳定性，提高路面的力学强度，起到减缓和防止路基冻胀和翻浆的作用。但在重冰冻地区潮湿路段，石灰土不宜直接采用，须与其它措施配合应用，如在石灰土下铺设砂垫层等。,四、翻浆路段的养护 翻浆现象是一个四季都在发生变化的过程。因此，在各个季节里，应根据各自不同的现象，采取适当的养护措施，加强预防性的防治工作，以防止或减轻翻浆病害。1秋季养护（1）随时整修路面、路肩、边坡。路面应维护好路拱和平整度，及时处理裂纹、松散、车辙、坑槽、搓板、纵向冲沟等病害，避免积水。路肩应保持规定的排水横坡，尤其应在雨后夯压密实，保持路肩坚实平整。边坡要保持规定坡度，要拍压密实，防止冲
12、刷和坍塌阻塞边沟，造成积水。（2）修整地面排水设施，保证地面排水通畅。（3）检查地下排水设施，保证地下水能及时排出。,2冬季养护 冬季养护的主要工作，是采取措施减轻路基水分在温差作用下向路基上层聚积的程度，同时要防止水分渗入路基。所以冬季养护工作是：（1）及时清除翻浆路段的积雪。雪层导温性差，因而具有保温作用，将减缓路基土壤冻结速度，使冻结线长期停留在路面下很近地方，路基下层水分有机会大量聚积到路基上层，致使翻浆加重。（2）经常上路检查，及时修补路面出现的裂缝、坑槽等，及时排除融化雪水。（3）在往年发现有翻浆而尚未根治的路段以及发现翻浆苗头的路段，应在翻浆前做好准备工作，包括准备好抢防的用料。
13、,3春季养护 春季是翻浆的暴露时期，在天气转暖的情况下，翻浆发展很快，养护的主要工作是抢防。（1）在两边路肩上，每隔3-5m，交错开挖横沟，沟宽一般30-40cm，沟深按解冻情况，逐渐加深，直到路面底层以下，沟的外口，高于边沟沟底。（2）路面坑洼严重的路段，除横向外，还应顺路面边线加修纵向小盲沟或渗水井。井的大小以不超过40cm为宜，井与井的间距应根据实际情况确定，沟或渗水井的深度应至路面底层以下。如交通量不大，也可挖成明沟。（3）如条件许可，应尽量绕道行车或限制重车通过，避免因行车碾压，加剧路面破坏。（4）在交通量较小的县乡公路上，可以用木料、树枝等做成柴排，铺在翻浆路段上。上面再铺碎石、砂
14、土，以临时维持翻浆期间通车，防止将路面压坏。,4夏季养护 夏季是翻浆的恢复期，养护的主要工作是修复翻浆破坏的路基、路面，采取根治翻浆的措施。首先要查明翻浆的原因，对损坏路段的长度、起终时间、气温变化、表面特征、养护情况等进行调查分析，作出记录，确定治理方法和措施。,第四节 特殊地区路基养护,一、盐渍土地区路基养护 地表1m内含有容易溶解的盐类超过0.3%时，则该地表土为盐渍土。我国西北、东北等气候干旱地区及沿海平原地区分布着大面积的盐渍土，其含盐量通常是5%-20%，有的高达60%-70%。由于土中含有易溶盐，使土的物理、力学性质发生变化，导致许多路基病害的产生。由于盐渍土含盐类型和含盐量、含
15、硝量以及其他因素的不同，对路基破坏各异。因此应针对产生病害的原因，采取相应的措施进行处治。1.秋末冬初季节或春融时期，由于雨水及融雪水较多，路基容易出现坍塌、溶陷，可采取下列防护及治理措施：（1）加密排水沟，使沟底保持0.5%-1%的纵坡；对于路基填土低、排水困难的路段，应加宽加深边沟或在边沟外增设横向排水沟，其间距不宜大于500m，沟底应有向外倾斜2%-3%的横坡，见图2-8.,（2）换填厚30-50cm的风积砂或矿料，保持正常通车。（3）打石灰桩或砂桩，深度达冰冻线以下，梅花状排列。2.在盐湖地区用盐晶块修筑的路基表面，原来没有覆盖层或有而失散的，应用砂土混合料进行覆盖和恢复；出现车辙、坑
16、凹、泥泞，应清除浮土，洒泼盐水湿润，再填补碎盐晶块整平夯实，仍用砂土混合料覆盖压实。3.边坡经雨水或雪融水冲蚀后出现的沟槽、溶洞、松散等，可采用盐壳平铺或用粘土掺砂砾铺上拍紧，防止疏松。,4.为防止边坡水土流失，在坡脚处增设各侧宽2m的护坡道。护坡道高出常水位20cm以上。护坡道及边坡上可结合当地植物生长情况，种植耐盐性的树木或草本植物以增强其稳定性。5.在过盐边坡地区，对较高等级的道路，为防止路肩吹蚀、泥泞以及防止水分从路肩部分下渗，而造成路面沉陷，路肩可考虑采用下列加固措施：（1）用粗粒渗水材料掺在当地土内封闭路肩表层；（2）用沥青材料封闭路肩；（3）就地取材，用15cm后的盐壳加固。6.
17、对硫酸盐渍土路基，根据需要和可能，采取用卵石、砾石、粘土或盐壳平铺在路堤边坡上等措施处治边坡疏松、风蚀和人畜踩踏而造成的破坏。,二、黄土地区路基养护 黄土主要分布在昆仑山、秦岭、山东半岛以北的干旱和半干旱地区，其中以黄土高原的黄土沉积最为典型。黄土具有疏松、湿陷、遇水崩解、膨胀等特性。常见的病害如下：（1）路堤沉陷。（2）路缘石周围渗水。（3）路肩和边坡在多次干湿循环后，出现裂缝、小块剥落、小型塌方、沟槽、陷穴、滑塌或在地下水及地面水的综合作用下，形成泥流，使路肩、边坡受到破坏。（4）边沟被水冲深、蚀宽，导致路肩、边坡脚破坏。对病害的治理，应针对不同情况，采取下列加固措施：（1）公路通过纵向、
18、横向沟壑时，对边坡病害的治理可采取下列措施：1）沟壑边坡疏松土层，采用挖台阶办法清除。台阶宽度不小于1m，见图2-9.,2）疏松的坡面，要拍打密实，或用轻碾自坡顶沿坡面碾实。3）雨量较小、冲刷不严重的，可采用粘土掺拌铡草进行抹面，并每隔30-40cm打入木楔，增强草泥与坡面的结合。4）雨雪量较大的地区，应用石灰、黄土、细砂三合土或加炉渣的四合土进行抹面加固。5）高路堤边坡防护加固：植物护坡，选用根系发达、茎杆低矮、枝叶旺盛、生长力强、多年生植物；葵花拱式浆砌铺块。材料可采用混凝土块或块片石，然后播种草籽和种植小灌木，见图2-10.,(2)对路基出现的陷穴，要查清水的来源、水量、发展情况等，先做
19、好导水或排水设施，将水排除到路基以外，然后，灌砂、灌泥浆填塞或挖开填塞孔道后再回填夯实。（3）因地表水浸蚀，路肩上出现坑凹，可采取下列措施：1）用砂、土混合料改善表层。2）路肩硬化采用无机结合料稳定类半刚性基层，沥青表处面层，或其它硬化结构。3）路肩未硬化地段，为防止地表水渗入路面底层中，每隔20-30cm设盲沟一处。盲沟口与边坡急流槽相接，盲沟与盲沟之间铺设塑料薄膜防水层。见图2-11.,（4）在高路堤（大于12m）地段，为防止路基下沉，在垫层下铺设塑料薄膜防水层，并设置盲沟。路面采用水泥混凝土预制块铺砌。（5）通过沟壑时，如未设置防护工程，应在上游一侧路基边坡底部先铺设塑料薄膜或其他隔水材
20、料，然后贴在隔水层上铺砌浆砌片石坡脚，铺砌高度高于常水位20-50cm，见图2-12.（6）设置拦水埂及急流槽，按公路养护技术规范的规定办理。,三、沙漠地区路基养护 我国沙漠地区主要分布在北方干旱、半干旱地区。由于气候比较干燥，雨量稀少，风沙大，地表植被均较稀疏、低矮，边坡或路肩容易被风蚀，或整个路基被风积砂掩埋等。因此应备足防护材料，做好路基的防护工作。“固、阻、输、导，综合治理”是沙漠地区筑路的基本方针。公路养护也应遵循此方针。因此，对公路两侧所设置的沙障、石笼、风力加速堤或用粘土砂砾覆盖的设施、防沙栅栏及为防沙设置的一切设施，如有被掩埋、倾倒、损坏和失效，应及时拔高、扶正或修复补充。及时
21、修理、填补卵石护坡或草格防沙设施的塌落、破坏以及边坡上出现的风蚀、空洞、坍缺。对无防护措施的边坡，根据使用情况，增做护坡，以保持路基完好。植树造林能起到固沙、防沙保护公路的作用。因此对公路两侧现有植物，应加强管理和维护，并有计划地种植防沙植物，使用沿公路形成的防护林带，并做到勤检查、勤浇灌、勤培土、勤修正，保证植被的完整与繁衍。路肩上严禁堆置任何材料或杂物，以免造成沙丘。对公路上的积砂，应及时清除并运到路基下风侧20m以外的地形宽阔处摊撒平顺，严禁随意堆弃。,四、多年冻土地区路基养护 在年平均气温低于零摄氏度的条件下，地下形成一层能长期保持冻结状态的土，这种土叫多年冻土。我国的兴安岭和青藏高原
22、的高寒地区分布有成片的多年冻土，天山、阿尔泰山及祁连山等地也有零星分布。低温地带的多年冻土往往含有大量水分或夹有冰层，并有一些不良的地质现象，导致路基产生病害。路基病害主要有：路堑边坡坍塌；路基底发生不均匀沉陷；由于水分向路基上部集聚而引起冻胀、翻浆；路基底的冰丘、冰堆往往使路基鼓胀，引起路基、路面的开裂与变形，而融解后，又发生不均匀沉陷。因此，多年冻土地区的路基养护，应采取“保护冻土”的原则。做到“宜填不宜挖”。尽量避免扰动冻土。对多年冻土地区的路基养护可以采取以下措施：1.公路防雪设施，应维护原有状态。对倒毁残损的，应修理加固或补充；设置不当的应纠正，使其发挥防雪作用。2.路基填方高度不宜
23、小于1m，即除满足不同地区、气候、水文、土壤等路基填筑的最小高度外，再另加50cm保护层。若受到地形限制，路基填筑高度不够时，应铺筑保温隔离层。隔温材料可采用泥炭、炉渣、碎砖等，防止热融对冻土的破坏。,3.加强排水，防止地表积水，保持路基干燥，减少水融，做到最大限度地保护冻土。（1）完善路基侧向保护和纵横向排水系统，分段截流地表径流，使其通过桥涵排出到路基下方坡脚20m以外。（2）不得破坏路基坡脚20m以内地貌，不得挖除原有草皮；（3）取土坑应设在路基坡脚20m以外；（4）在路基上侧20m处开挖截水沟，防止雨雪水沿路基坡脚长流或向低处汇积，造成地表水下渗，路基下动土层上限下降。（5）疏浚边沟、
24、排水沟等排水设施时，要防止破坏冻层，导致冻土融化，产生边坡坍塌。4.养护材料要尽量选用砂砾等非冻胀性材料，不要选用粘土、重粘土之类毛细作用强、冻胀性大的养护材料。防护构造物应选用耐融性材料。选用防水、干硬性砂浆和混凝土时，在冰冻深度范围，其标号应提高一级。,在寒冷气候条件下，地下水或地面水满溢到地面或路面上，自下而上逐层冻结，形成涎流冰，东北地区常称为“冰湖”，涎流冰的治理可采用下列方法：1.将路基上侧的泉水、夹层和透水层的渗水，从保温暗沟（或导管）导流出路基外。如含水层下尚有不冻结的下层含水层，可将上层水导入下层含水层排出。具体做法：将泉水源头至路基挖成1m深沟。上面覆盖柴草保温材料，再修一
25、小坝积水井（观察眼），路基下放导管，管的周围用保温材料包裹，防止结冰，避免冰丘的形成。2.提高溪旁路基的高度，使其高于涎流冰面60cm以上。因受地形或纵坡限制不能提高路基时，可在临水一侧路外筑堤埂或在路侧溪流初结冰后，从中部凿开一道水沟，用树枝杂草覆盖加铺土或雪保温，使水流沿水沟流动，避免溢流上路。如地形许可，可将溪流改至远离公路处通过。3.在多年冻土区，可在公路上侧10-15m以外开挖与路线平行的深沟，截断活动层泉流，在冬季使涎流冰聚集在公路较远处，保证公路不受涎流冰的影响。4.根据涎流冰的数量，在公路外侧修筑储冰池，使涎流冰不上公路。,五、泥沼及软土地区路基养护 我国东北的大小兴安岭、长白
26、山、三江平原、松辽平原等地及青藏高原和西北地区的湖盆洼地、高寒山地均分布有泥沼；在内陆湖塘盆地、江河湖海沿岸和山河洼地则分布有近代沉积的软土。泥沼、软土地带的路基，多因地面低洼，降雨充足，地下水位高，含水饱和、透水性小、压缩性大、抗剪强度低，在填土荷载和行车荷载作用下，容易出现路基基底土被压缩而产生较大的沉降，基底土被挤压塑流，向两侧或下坡一侧隆起使路堤下陷、滑动以及冰冻膨胀而产生弹簧、翻浆等病害。对泥沼、软土地区路基产生的吧病害，可采取下列方法处治：1.降低水位。当在路基两侧开挖沟渠的工程量不大时，可加深路堤两侧边沟，以降低水位，促进路基土渗透固结，达到稳固路基的效果。2.置换法。对软土路基
27、沉陷等病害可采用换填土层法，即将路基一定深度范围的湿软土层挖去，换以强度较大的砂、碎砾石、灰土或素土，以及其它性能稳定、无侵蚀性的土类，并予以压实，填至路基标高。,3.抛石挤淤。抛石挤淤为强迫换土的一种形式，适用于软土液限性指数大，厚度小于3-4m，排水困难，片石能沉达下卧硬层者。采用不易风化的直径一般不小于30cm的大片石。具体做法：先将病害路段路堤挖到软土层，抛石自路堤中部开始，逐步向两侧展开，使淤泥挤出，在片石抛至一定高度后，用压路机碾压，然后在其上铺设反滤层，再填土至路基原有高度。4.反压护道。当路堤下沉，两侧或路堤下坡一侧隆起时，可采取在路堤两侧或一侧填筑适当高度与宽度的护道，在护道
28、重力作用下，是路堤下的淤泥或泥炭向两侧被挤出隆起的趋势得以平衡，保证路堤稳定。5.侧向压缩。在路堤坡脚处修筑块、片石挡土墙、板桩、木排桩、钢筋混凝土桩、片石齿墙等纵向结构，限制基底软土的侧向挤出，从而保证基底的稳定。6.挤密法。在软土路基中采取冲击或振动等方法造成一定直径的钻孔，在孔中灌以砂、石、灰土或石灰等材料，捣实而成直径较大的桩体，利用横向挤紧作用，使路基土粒彼此靠紧，孔隙减小。桩体具有较高的承载能力，群桩的面积约占松散土加固面积的20%，桩和原土组成复合地基，达到加固的作用。,7.除以上治理方法外，还可采用砂石垫层、塑料排水板以及土工织物等方法，以改善排水条件，稳定路基。,习题,试述路基养护工作的内容？路基养护工作应符合哪些基本要求？试述陡坡路基路肩的防护措施？试述排水设施养护要求？挡土墙的加固措施有哪些？什么叫翻浆？试述翻浆发生的过程？影响翻浆的因素有哪些？沙漠路基病害的防止措施有哪些？试述多年冻土地区的路基养护措施。试述软土地区路基病害的处治方法。,
