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1、公路地震灾害 类型及简易修复,公路的主要构造物,一、路基 二、桥梁 三、隧道,概念,1、构造物：一般指人们不直接在其内进行生产和生活活动的场所。2、建筑物：指供人居住、生产、工作、学习和进行其他社会活动，以及储藏品的工程建筑，一般由基础、墙、门、窗、柱和屋顶等主要构件组成。,概念,路堤：路基顶面高于原地面的填方路基。,概念,路堑：低于原地面的挖方路基。,概念,桥梁：桥梁一般由下部结构、上部构造、支座和附属构造物组成。上部结构又称桥跨结构，是跨越障碍的主要结构；下部结构包括桥台、桥墩和基础；支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。,
2、概念,隧道：隧道通常由洞门、明洞、洞身和附属设施等几部分组成。,一、路基,（一）震害类型：1、路面损毁，如路面下陷、张拉开裂、挤压隆起、扭曲变形及错位错台等；2、路基损毁，如路基沉陷、路基坍塌、路基受水流冲刷或漫溢而被冲毁或淹没等；3、边坡垮塌，如道路山体边坡出现滑坡、崩塌、泥石流等，致使边坡垮塌造成其原有状态被改变，以及路堑挡墙等防护工程被破坏等，通常发生于地形地质情况复杂的地区。,（二）道路抢通的方法：,道路抢通的根本目的是恢复并保障通行，其原则是“安全、临时、快速、先通后畅”，即确保在安全通行的前提下以最短的时间先抢通道路，然后边保通边补强。方法主要为“跳跃布局、两边夹击、多点开花、梯次
3、推进”，一般采取临时措施疏通道路，这与正常道路施工存在根本区别。如果道路受阻并不影响群众生命财产的救援，有足够的处置时间，此时则需按常规道路修复的要求进行抢修。另外，受抢险时间及其他因素的制约，还需注意道路抢通量力而行，不通则绕。,（三）路基震害处治措施：,1、路基震害分级,（三）路基震害处治措施：,2、路基震害处理对策A一轻微:抢通、保通阶段适度清理路基、保证通行。恢复重建阶段局部修复。B一中度:抢通、保通阶段加强清理路基，保证通行。恢复重建阶段需修补。C一严重:抢通、保通阶段临时加固，路基重点清理、加强观测。恢复重建阶段将破坏部分修补，或增加新的防护措施，不能修补则处置重建。D一损毁:抢通
4、、保通阶段制定应急绕行方案。恢复重建阶段进行彻底整治。,（四）常见路基震害处治措施：,1、路面损毁抢通 仅仅是路面损毁的道路抢通较为容易。灾情不严重的一般可直接通行，严重路段可采取将破损部位挖除填补新料，或在其上直接先填筑土石料，以保畅通。,（四）常见路基震害处治措施：,2、路基沉陷处理 路基沉陷也是灾情较轻的一种形式。对路基稳定性影响较小的路段，采用机械对沉陷路段进行回填、整平、压实即可。对于路基出现较大裂缝和错台，可用机械将其挖填整平或向另一侧拓宽路基，先保证通行。,（四）常见路基震害处治措施：,3、路基隆起、挤压 对隆起部位进行清除处理，并用大吨位机具（如强夯、冲击碾压或大吨位压路机)碾
5、压密实。,（四）常见路基震害处治措施：,4、滑坡(1)直接挖除：对于一般滑坡，若阻塞物量小且清挖后不会导致进一步滑塌时，可采用机械设备直接清除。(2)治理清挖：如果滑坡体可能继续滑动时，清挖时则尽量采取小型机械并减少扰动，同时采取治理措施防止新的滑坡，如设置截水沟或坡面排水沟排泄地表水、坡面减载或反压护坡、设置钢筋石笼挡墙等，并采取间隔清挖方式，达到通行目的。,（一）震害类型：1.上部结构的破坏 桥梁的上部在很多情况下是由于桥梁结构的其他部位的毁坏而导致上部结构的破坏。其中落梁破坏是比较常见的，也是比较严重的现象。主要是由于桥台、桥墩倾斜、倒塌，支座破坏，梁体碰撞，相邻桥墩间发生过大相对位移引
6、起的。落梁破坏根据梁体下落的形式分为顺桥向的破坏和横桥向的扭转滑移破坏。顺桥向是比较多见的一种，梁在顺桥方向发生坠落时，很可能给下部结构带来很大的破坏。,二、桥梁,唐山大地震资料图片,2.支撑连接部位的破坏 桥梁伸缩缝、支座和剪力件等支撑连接部位是比较薄弱的环节，在历次地震破坏中在这些部位发生的破坏比较普遍。主要是由于制作设计没有充分考虑抗震要求，连接与支撑构造措施不足，以及某些支座形式和材料本身的缺陷。其主要破坏形式为支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落等。由于支撑连接部位的破坏会引起力的传递方向的改变，从而影响了结构的其他部位，进一步加重震害。,（一）震害类型：,3.桥台、桥墩的破坏 桥墩
7、、桥台的严重破坏现象包括倒塌、断裂和严重倾斜。如台墙因配筋不足被梁体撞穿，或承受过大的动土压力而倾倒。石砌或混凝土墩身的破坏绝大多数从施工接缝处的轻微裂缝开始，继而扩展至四周造成剪断面破坏，甚至导致墩身移位或断落。对钢筋混凝土桥墩，比较常见的破坏现象有桥墩轻微开裂、混凝土保护层剥落;较严重则是桥墩剪断、受压混凝土压碎、钢筋裸露屈曲、桥墩与基础连接处折断等。,（一）震害类型：,4.基础破坏 在一般情况下，基础自身的破坏并不多见。基础自身发生破坏，一般是由不良地基条件造成的，如砂土液化、地基下沉、岸坡滑移或开裂等。但是这并不是说我们可以忽略基础破坏，基础的下沉引起桥梁墩台的沉陷，造成桥梁的震害;地
8、基的液化使其剪切强度大大降低，会使桥梁基础及桥台受静土压力和地震土压力的作用而沿液化层水平滑移或转动。,（一）震害类型：,（二）桥梁抢通的方法：,桥梁受损时，一般需先进行安全检测，以确定受损桥梁是否具备承载能力。如不能通行，由于其抢修时间长，宜优先考虑替代或绕行方案。如河面不宽，水流平缓，可考虑在桥梁附近埋设涵管过流，管顶用土袋码砌，并回填土料，顶层可加钢板等形成简易道路通行。对于水流较急、水深较大或有泄洪要求的桥梁，可架设装配公路钢架桥、应急机械模块化桥、应急浮桥等快速恢复交通。桥梁架设应选择适宜地点，尽量避免在河湾等水文地质条件复杂的地段。宜采用标准化跨径及装配式结构，选择简单实用的桥型结
9、构，桥下过水断面应满足泄洪和排除漂浮物的要求。,（二）桥梁震害处治措施：,1、桥梁震害分级,（二）桥梁震害处治措施：,2、桥梁震害处理对策,B一轻微震害:抢通、保通阶段可暂不处治、恢复重建阶段修复开裂桥台背墙、翼墙。C一中等破坏:抢通、保通阶段可暂不处治，但需加强观测;恢复重建阶段可通过主梁复位。桥墩表层混凝土修补，桥台加固予以修复。D一严重破坏:抢通、保通阶段应采用紧急加固，或开辟便道(桥)绕行;恢复重建阶段可通过主梁复位、桥墩加固、桥台修复予以修复。E一完全损毁或失效:抢通、保通阶段应开辟便道(桥)绕行;恢复重建阶段开展全面重建。,（三）典型桥梁震害分析：,破坏机理:地震作用下，单柱式桥墩
10、基底弯矩最大处首先产生塑性变形，如桥墩韧性不足，将导致桥墩进一步破坏。对策:加密箍筋配置，增大主筋的搭接长度。,1、桥墩底部箍筋弯曲,（三）典型桥梁震害分析：,破坏机理:水平地震力的作用使桥墩来回摇晃，由于受弯使桥墩根部受挤压导致混凝土保护层脱落。对策:损伤不严重时，对发生塑性弯曲的钢筋，可部分凿除混凝土保护层后，补焊相同面积的受力主筋，对混凝土进行界面处理后浇筑微膨胀混凝土以加固。,2、桥墩表面混凝土剥落,（三）典型桥梁震害分析：,破坏机理:下部结构产生纵向位移，进一步导致了桥面开裂，桥面产生过大间隙;同时下部结构存在竖向位移，所以桥面有高差。,3、桥面产生过大间隙,对策:用碳纤维加固桥面，
11、用隔震支座来减小下部结构对桥面的影响。目前有板式橡胶支座、高阻尼橡胶支座和铅芯橡胶支座等类型。,（三）典型桥梁震害分析：,破坏机理:在水平地震力的作用下，桥墩韧性不足，导致桥墩发生剪切破坏。对策:疏通被阻塞的道路，及时进行震后恢复重建。,4、桥墩倾覆,（三）典型桥梁震害分析：,破坏机理:主要原因是桥墩抗弯强度不足，可能是由以下两种情况引起的：1、箍筋间距过大或强度过小。2、截面尺寸过小。,5、桥墩倾斜,对策:加密箍筋;增大截面尺寸;用碳纤维提高桥墩抗弯强度;采取构造措施，加强桥墩与梁的连接。,三、隧道,（一）震害类型：1、土建结构1.1、洞门:安立仰坡地表开裂、失稳、垮塌，支挡防护工程出现裂缝
12、。倾斜、下沉，截排水沟开裂、沉陷等;1.2、洞门：洞门墙体开裂、下沉、倾斜、垮塌等;1.3、洞身：衬彻开裂、剥落、错台、垮塌、浸限、脱空、渗水等；1.4、路面:开裂、下沉或隆起、断裂、渗水等;1.5、检修道、电缆沟、预埋沟（槽、管）开裂、错台等。,三、隧道,（一）震害类型：2、机电设施供配电、照明、通风、消防、救援和监控等设施剑塌脱落、损坏等。3、其他工程设施洞口房建、污水处理没施、防雷接地装置损坏等。,（二）隧道震害处治措施：,1、隧道震害分级,（二）隧道震害处治措施：,2、隧道震害处理对策,B一轻度破坏:抢通、保通阶段可暂不处治，恢复重建阶段局部修复。C一中度破坏:抢通、保通阶段可简单清理
13、边仰坡崩塌、落石，开裂、破坏处简单采取临时加固支护措施简单修复，保证“可通”;恢复重建阶段予以彻底整治。D一严重破坏:抢通、保通阶段应制定抢通及绕行方案，突击抢通;恢复重建阶段彻底整治。E一损毁:抢通、保通阶段应制定应急绕行方案;恢复重建阶段开展全面重建。,（三）隧道抢通的方法：,1、隧道洞口抢通工作，主要采用“直接清除”的方式方法，直接清除法适用于土石方数量不大，隧道洞门基本完好、边仰坡基本稳定的情况。首先对上部可能发生下滑的悬空岩层或坍塌体进行清理，然后采用挖掘机开辟便道爬至适合的安全位置，至上而下逐层清理，最后采用装载机配合挖掘机装挖、自卸车运输土石方。,（三）隧道抢通的方法：,2、对于洞身受破坏的，则先通风消除有毒及易燃易爆气体，引排洞内渗水，清除剥落或掉落块体、掉落风机等结构和设施，后打通大体围岩、衬砌坍塌体，并加固隧道围岩和衬砌结构等。3、对隧道洞身围岩破坏较严重的，采取坑道法应急处治技术，通过预先支撑，在坍塌体内设置通道的方法保证人员设备通行。抢通过程中应遵循“先撑后挖”的原则，利用钢管、钢板对垮塌松散岩体进行预先支撑加固，然后通行开挖。,结束语,地震灾害发生后，现场环境条件差，传统技术受限，材料供应困难，抢险救援任务时间紧迫，抢通和保通措施必须因地制宜，技术方案要稳妥易行，实施结果可靠。同时做好交通管制，并随时做好灾害再次发生的准备。,欢迎批评指正,
