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混凝土路面裂縫主要分為淺層的深層兩種,淺層裂縫一般是指位于混凝土路面表層的一些裂縫,主要包括網裂、紋裂和一些淺表性細微裂縫,這類裂縫主要位于混凝土路面表層,對道路內部結構沒有造成影響和危害,對這類裂縫的修補主要是以封閉裂縫為主,在混凝土路面材料的選擇上,這類裂縫可以選擇加強路橋表層罩面型的混凝土路面修補料,這類材料比較大的一個特點就是可以實現超薄修補,不會使修補后的路面顯得過于突兀,并且材料與原路面溶合性相當好,將路面色差降到低。是針對混凝土路面淺表性裂縫比較好的路面修補料。 深層裂縫主要就是指那些具有貫穿性的混凝土路面裂縫,這類裂縫的危害就是已經影響或即將影響到混凝土路面結構層,對道路基層存在嚴重的危害,這類裂縫需要及時修補,并且有一定的修補難度,特別是對混凝土路面修補料的要求非常高。 對于貫穿性的混凝土路面裂縫,鄭州拓聯建議使用SD型深度縱向裂縫速補型混凝土路面修補料,這是一種專門針對縱向裂縫和貫穿性裂縫的路面修補料,材料具有很強的粘合力,可以將裂縫很好地通過材料粘合在一起,控制裂縫的發展和對裂縫起到修補效果。鄭州拓聯建材有限公司產品針對水泥混凝土公路路面麻面、起皮、起砂、脫殼、露骨、細小裂縫、坑槽、啃邊,橋梁伸縮縫等病害進行及時有效的修補15729399128
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膨脹土是土中黏粒成分主要由親水性礦物組成,同時具有顯著的吸水膨脹和失水收縮 開裂兩種特征。湖北、安徽、四川、河南、山東等20多個省(區)的180多個市縣發現了有膨 脹土分布。影響膨脹土變形特性的是黏性土。膨脹土分布十分廣泛,在世界五大洲中的40多個國 家都有分布。膨脹土的脹縮特性的內在因素主要是礦物成分及微觀結構兩方面。實驗證 明,膨脹土含大量的活性黏土礦物,如蒙脫石和伊利石,尤其是蒙脫石,比表面積大,在低含 水率時對水有巨大的吸力,土中蒙脫石含量的多少直接決定著土的脹縮性質的大小。除了 礦物成分因素外,這些礦物成分在空間上的聯結狀態也影響其脹縮性質。水分的遷移是控 制土脹、縮特性的關鍵外在因素。只有土中存在著可能產生水分遷移的梯度和進行水分遷 移的途徑時,才有可能引起土的膨脹或收縮。在自然條件下,膨脹土一般呈黃、褐、棕及灰綠、灰白等色,土體發育有各種特定形態的 裂隙,常見光滑面和擦痕,裂縫隨氣候變化張開和閉合,并具有反復脹縮的特性;膨脹土多出 露于二級及二級以上的階地,山前丘陵和盆地邊緣,一般地形平緩,無明顯自然陡坎。膨脹土對公路工程的危害形式是多樣的,而且變形破壞具有多次反復性。在膨脹土地 區,路基邊坡常大量出現坍方、滑坡,有“逢塹必滑,無堤不坍”之說。膨脹土路基的病害有以 下幾種類型。1.路塹病害(1)剝落剝落是路塹邊坡表層受物理風化作用,使土塊碎解成細粒狀、鱗片狀,在重力作用下沿 坡面滾落的現象。剝落主要發生在旱季,旱季愈長,蒸發愈強烈,剝落愈嚴重。一般強膨脹土較弱膨脹土剝落更甚,陽坡比陰坡剝落要嚴重。剝落物堆積于邊坡坡腳或邊溝內常造成 邊溝堵塞。(2) 沖蝕沖蝕是坡面松散土層在降雨或地表徑流的集中水流沖刷侵蝕作用下,沿坡面形成溝狀 沖蝕的現象。沖蝕溝深0.1 -0.5m,深者可達1.0mo沖蝕的發展使邊坡變得支離破碎。沖蝕主要發生在雨季,特別是大雨或暴雨季節。沖蝕既破壞了坡面的完整性,也不利于植物的 生長。(3) 泥流泥流是坡面松散土粒與坡腳剝落堆積物在雨季被水流裹帶搬運形成的。一般在膨脹土 長大坡面、風化剝落嚴重且地表徑流集中處最易形成。泥流常造成邊溝或涵洞堵塞,嚴重者 可沖毀路基、淹沒路面。(4) 溜塌邊坡表層強風化層內的土體,吸水過飽和,在重力與滲透壓力作用下,沿坡面向下產生 塑流狀塌移的現象,稱為溜塌。溜塌是膨脹土邊坡表層最普遍的一種病害,常發生在雨季, 與降雨稍有滯后關系,可在邊坡的任何部位發生,與邊坡坡度無關。溜塌上方有弧形小坎, 無明顯裂縫與滑面,塌體移動距離較短,且很快自行穩定于坡面。溜塌厚度受強風化層控 制,大多在1.0m以內,不超過1.5mo(5) 坍滑邊坡淺層膨脹土體,在濕脹干縮效應與內化作用影響下,由于裂隙切割以及水的作用, 土體強度衰減,喪失穩定,沿一定滑面整體滑移并伴有局部坍落的現象,稱為坍滑。坍滑常 發生在雨季,并較降雨稍有滯后。滑面清晰且有擦痕,滑體裂隙密布,多在坡腳或軟弱的夾 層處滑出,破裂面上陡下緩,滑面含水富集,明顯高于滑體。坍滑若繼續發展,可牽引形成滑 坡。坍滑厚度一般在風化作用層內,多為1.0~3.0m。(6) 滑坡滑坡具有弧形外貌,有明顯的滑床,滑床后壁陡直,前緣比較平緩,主要受裂隙控制。滑 坡多呈牽引式出現,具疊瓦狀,成群發生,滑體呈縱長式,有的滑坡從坡腳可一直牽引到邊坡 頂部,有很大的破壞性。滑體厚度大多具有淺層性,一般為1.0~3.0m,多數小于6.0m,與 大氣風化作用層深度密切相關。膨脹土滑坡主要與土的類型和土體結構關系密切,與邊坡 高度和坡度并無明顯關系。因此,試圖以放緩邊坡來防治滑坡幾乎是徒勞的,必須釆取其他 有效的防護加固措施。2.路堤病害(1) 沉陷膨脹土初期結構強度較高,在施工時不易被粉碎,亦不易被壓實。在路堤填筑后,由于 大氣物理風化作用和濕脹干縮效應,土塊崩解,在上部路面、路基自重與車輛荷載的作用下, 路堤易產生不均勻下沉,如伴隨有軟化擠出則可產生很大的沉陷量。路堤愈高,沉陷量愈 大,沉陷愈普遍,尤以橋頭填土的不均勻下沉更為嚴重。不均勻下沉導致路面的平整度下 降,嚴重時可使路面變形破壞,甚至屢修屢壞。(2) 縱裂路肩部位常因機械碾壓不到,使填土達不到要求的密實度,因而后期沉降相對較大。同 時因路肩臨空,對大氣物理作用特別敏感,干濕交替頻繁,肩部土體失水收縮遠大于堤身,故在路肩順路線方向常產生縱向開裂,形成長達數十米甚至上百米的張開裂縫,縫寬一般2 ~ 4cm,大多距外緣0. 5 ~ 1.0mo(3) 坍肩路堤肩部土體壓實不夠,又處于兩面臨空部位,易受風化影響使強度衰減,當有雨水滲 入時,特別是當有路肩縱向裂縫時,容易產生坍塌。塌壁高多在lm以內,嚴重者大于lmo(4) 溜塌與路塹邊坡表層溜塌相似,但路堤邊坡溜塌多與邊坡表面壓實度不夠有關。溜塌多發 生在路堤的坡腰或坡腳附近。(5) 坍滑膨脹土路堤填筑后,邊坡表層與內部填土的初期強度基本一致。但是隨著通車時間的 延續,路堤經受幾個干濕季節的反復收縮與膨脹作用后,表層填土風化加劇,裂隙發展,當有 水滲入時,膨脹軟化,強度降低,導致邊坡坍滑發生。(6) 滑坡路堤滑坡與填筑膨脹土的類別、性質、填筑質量以及基底條件等有關。若用灰白色強膨 脹土填筑堤身,則形成人為的軟弱面(帶);填筑質量差,土塊未按要求打碎;基底有水或淤泥 未清除,處理不徹底;邊坡防護工程施工不及時;邊坡表層破壞未及時整治等,都有可能產生 滑坡。因此,膨脹土路堤有從堤身滑動的,也有從基底滑動的。
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完善路基排水設施對于膨脹土路基的穩定具有特殊重要的意義。病害區段,所有排水設施均應檢查并完善,以使危害路基穩定的地面水、地下水能順暢排走,防止積水浸泡路基、 地下水浸入路基。為此,應注意以下5點:(1) 所有地面排水溝渠,特別是近路溝渠,均應鋪砌和加固,以防沖、防滲。(2) 邊溝應較一般地區適當加寬、加深。路塹邊溝外側應設平臺,以保護坡腳免遭水浸, 并防止剝落物堵塞邊溝。(3) 塹頂設截水溝,以防水流沖蝕坡面和滲入坡體。邊坡坡頂與截水溝之間應封閉,不 得讓雨水滲入。塹頂截水溝應距塹緣10 ~ 15m以外。截水溝縱坡宜以崗脊為頂點向兩側 排水。(4) 臺階式高邊坡,應在每一級平臺內側設截水溝,以截排上部坡面水,并宜在截水溝與 坡腳之間設一定寬度的平臺,以利坡腳穩定。(5) 在填挖交界處和已采用膨脹土作路堤填料的路段增設盲溝排水。2 .膨脹土地基處理(1) 換土將主要脹縮變形層內的膨脹土全部或部分挖除,填以非膨脹土 (砂、礫石、灰土等),以消 除或減少地基的脹縮變形量。換土厚度應由計算確定,使剩余部分土的脹縮變形量在容許范圍內。(2) 化學改性化學改性是指利用在膨脹土中加入某些物質,使它們與膨脹土中的固體顆粒發生某種化學反應,從而達到減弱膨脹土的脹縮能力及膨脹力的目的。通常采用石灰和水泥等,對膨 脹土進行化學穩定處理,改良土的性質。3 .坡面防護加固膨脹土邊坡因開挖而產生的施工效應特別明顯,挖方使原來處于穩定的膨脹土裸露在 邊坡表面或大大降低了上覆壓力。由于膨脹土邊坡比其他土質邊坡更易風化、易脹縮變形, 由此引起的邊坡變形危害就更加普遍而嚴重。坡面防護加固的類型很多,主要應根據邊坡 膨脹土類別及風化程度等特性合理選擇。(1)鋪植草皮鋪植草皮適用于邊坡高度不高的土質邊坡。但草皮固著深度有限,易被沖刷,宜增設漿 砌片石骨架支撐土體。(2)骨架護坡骨架護坡主要是用以防止坡面表土風化,同時加強風化層土體的支撐穩固作用,實際上 這是一種將長大坡面分割為由若干骨架支撐的小塊土坡,進行分而治之的有效措施。在膨 脹土邊坡防護加固中,常用的骨架護坡形式主要有方格架護坡和拱形骨架護坡,此外還有人 字形骨架護坡等。① 框架梁防護。用漿砌片石或預制塊做成格式或拱式形狀的護坡,正在得到大量的應 用,它具有得體的幾何形狀,當中間的草長起來的時候,綠白相間很好看,與它相比,將草進 行滿鋪式則顯得單調(見圖5.8)。骨架的作用在于支撐和分割坡面,消除坡面較大范圍內的 相互漸變牽引的影響,骨架的寬度及其間距,可視坡體土性好壞調整,常用的骨架寬度為 0.5m,間距2m或3m。骨架嵌鑲于坡體表面的深度是確保其防護能力的關鍵,一般不應小 于0.5m,即應該嵌固在表層松土或強風化層以下較堅實的土層上;埋置較淺的骨架,其隆起 變形往往從坡中部開始,逐漸牽引而上,導致整個骨架破壞。柔性邊坡防護。柔性設計采用錨桿與掛網聯合防護形式,達到了淺層防護的作用;肋 梁間距3m,提高了邊坡整體抗滑能力。工程實踐證明,水泥土的變形和強度、耐久性、抗干濕循環、抗滲性、抗沖耐磨性等都能 達到工程要求。4. 包蓋法已出現縱向裂縫的路堤應采用非膨脹土或漿砌片石封閉堤身,用非膨脹土包蓋時厚度 不得小于lm0同時灌漿封閉裂縫,有條件的地方則換填石灰土改良。5. 支擋結構支擋結構是為了防止邊坡的坍塌失穩,確保邊坡穩定的構筑物。其主要應用于兩方面: 對于開挖的強膨脹土或中等膨脹土的邊坡采取預防支擋措施,以便防止滑坡的發生;對于已 發生滑動的邊坡進行治理支擋措施,使工程運行正常。關于支擋結構物類型的選擇,要根據 邊坡計算滑動推力和滑動面或軟弱結構的位置而定。(3) 片石護坡片石護坡大多用于邊坡土體產生局部塌滑后的整治加固。片石護坡可分為干砌片石護 坡和漿砌片石護坡兩類。① 干砌片石護坡。邊坡產生局部溜塌變形后,可以及時清除溜塌體,用片石嵌補,以迅 速恢復原有坡面的完整,同時,對受溜塌牽動影響的局部土體,可以起到一定支護作用;對于 調整坡面表土脹縮作用、承受變形,均有一定效果。② 漿砌片石護坡。由于漿砌片石護坡整體強度較高,自重較大,對于邊坡土體可以起到 反壓和部分支擋作用。同時,可以及時封閉坡面,防止土體繼續風化。因此,釆用漿砌片石 護坡可以增加邊坡穩定性。此法在路塹與路堤邊坡加固中均有使用。(4) 水泥土護坡水泥土是用無機土按比例摻入硅酸鹽水泥和水,均勻攪拌,捶實成型,經適當養護硬化 而成的一種新型建筑材料。此法用以對強膨脹土和中等膨脹土邊坡進行全封閉。擋土墻是一種常用的支擋結構。由于膨脹土膨脹性能較強,計算擋土墻土壓力時則需 考慮膨脹力的影響。在膨脹土地區修建擋土墻,必須先對松散的坡體進行處理,清除膨脹性 能較強的土,回填好土或用石灰(石灰劑量6% ~ 8%)對其進行改良,逐層壓實。對開裂的 坡體,應回填非膨脹土夯塞緊密,防止地表水下滲,擋土墻則用強度較高的混凝土,其模具可 起到臨時的支撐作用。若路塹邊坡已經產生滑動,釆用多級抗滑擋土墻無法阻止,或因施工困難,如挖基很深, 邊挖邊塌,并能造成更大的滑動趨勢者,應酌情考慮改用抗滑樁。用抗滑樁來阻擋邊坡土體下滑和治理滑坡,具有破壞滑體少、施工方便、工期短、省工省料等優點,是治理深層滑坡的 有效方法。抗滑樁一般釆用鋼筋混凝土鉆孔樁或人工挖孔樁,樁直徑為500 ~ 1000mm,樁的 間距一般為樁直徑的3 ~5倍,樁深入滑動面以下深度為樁長的1/2o抗滑樁一般布置2 ~3 排,為梅花形布置,以免滑體從樁間滑出。6 .調整坡度如果用地條件允許,即可考慮將邊坡適度放緩,坡度須符合路基設計規范對膨脹土路堤 之相關規定。
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認識黃土地區路基病害類型;掌握各類病害的特點及分類方法。黃土是在第四紀干燥氣候條件下形成的具有多孔性有垂直節理的黃色粉狀性土,有濕陷性,即黃土受水浸濕后會產生較大的沉陷,屬低液限黏土,納,<40%。其主要特征為:顏色 以黃色為主,有灰黃、褐黃等色;含有大量粉粒,一般在55%以上;具有肉眼可見的大孔隙,孔 隙比在1左右;富含碳酸鈣成分及其結核;無層理,導致黃土地區的路基容易產生各種特有 的工程地質問題和病害。黃土是一種分布較廣的特殊土,在我國分布面積約有64萬km2o廣泛分布于黃河中游 的河南西部,山西、陜西和甘肅大部分地區,以及青海、寧夏、內蒙古的部分地區,而以黃土高 原的黃土分布最為集中,這些地區的黃土分布厚度大,地層全面而連續,發育亦較典型。此 外在河北、山東、新疆以及東北三省亦有分布。黃土因沉積地質時代的不同,在性質上有很大的差別。因此,可將黃土分為新黃土、老黃土和紅色黃土3類
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1 .邊坡變形黃土地區公路邊坡病害破壞形式可歸結為兩種基本類型,即坡面破壞,包括剝落和沖刷 等;坡體破壞,包括崩坍、坡腳坍塌、滑坡和流泥等。(1)坡面剝落坡面剝落是黃土邊坡變形的一種普遍現象,會發生在各種黃土層中。剝落與邊坡所處 的位置、土質、易溶鹽含量有關。一般陽坡比陰坡剝落嚴重;黏粒含量多的土易剝落;易溶鹽 含量越大,剝落越嚴重;易溶鹽含量在0.12%以下時,邊坡剝落現象較少。雖然這種邊坡變 形不是坡體整體變形,但對路塹邊溝危害極大,會引起其他更嚴重的邊坡變形或破壞,處理 也十分困難。剝落按其形態一般有以下4類:① 魚鱗狀剝落:這種變形易發生在含易溶鹽多(一般為1%?2%)的地區,即新第四系 風積黃土和沖積洪積黃土中。② 片狀剝落:主要發生在新第四系風積和近代坡積的勻質黃土層中。這種土層的較陡 峻邊坡表面,常形成一層厚3 ~4cm的硬殼,這層硬殼在自然營力作用下呈大塊片狀剝落。③ 層狀剝落:主要發生在沖積洪積黃土互層中,這類黃土多由黏土、砂黏土及砂等互層 構成。由于各層的巖性、含水率以及含易溶鹽情況不同,使得風化的快慢和強烈程度也不盡 相同。一般黏粒含量高者,剝落快而嚴重,相比較而言,粉土粒和砂粒含量高者剝落較輕、較 慢,因而形成層狀或帶狀的剝落現象。④ 混合狀剝落:邊坡坡面剝落并非如上面那樣類型單一,有時幾種剝蝕類型同時出現。 這是由于黃土表層的剝落,直接同黃土的巖性有關,因而在同一坡面上可能同時出現幾種類 型剝落現象的混合狀剝落。(2) 坡面沖刷坡面沖刷是常見的公路邊坡變形,會引起大量的水土流失。坡面沖刷使坡面呈溝狀或 洞穴狀,一般形成坡肩沖刷坍塌、坡面沖刷串溝、坡面沖刷跌水、坡腳沖刷淘空、坡面沖刷溝 穴、巖石接觸的沖刷溝穴等。黃土邊坡坡面沖刷與土層、巖性、微地貌條件、水文條件等有密 切的關系。(3) 坡體崩坍邊坡崩坍是黃土土體沿節理面倒坍和下錯的斜坡動力地質現象,是多種自然因素及人 為因素綜合作用的結果。其主要影響因素有地層巖性、地質構造、降水、氣溫變化、人為因素 或地質運動等。對黃土而言,土層節理發育,邊坡陡峻,在風化和水的沖蝕、浸潤作用下,坡 腳嚴重沖刷,往往會使坡體崩坍。(4) 坡腳坍塌坡腳坍塌易在濕陷性新黃土中發生。因其結構松散,坡腳松軟受水浸濕或沖刷會發生 坡腳局部坍塌,一般規模較小,但較普遍。坡腳坍塌是產生滑坡的前提,也有可能誘發規模 更大的坍塌。(5) 滑坡滑坡是土體沿著明顯的滑動帶或滑動面下滑,滑動面呈上陡下緩的圓弧狀。其產生原 因,主要是由于黃土的強度下降引起的土體穩定性平衡破壞。大型滑坡常發生在松散結構 或濕陷性黃土層中,在新黃土中也會出現小型滑坡。滑坡多發生在老黃土和巖土間出現不 整合傾斜接觸面處,此處的黃土本身穩定性差,遇水作用或其他條件如地震、大爆破等作用 下,極易產生土體滑移和崩坍。(6) 流泥呈斜坡狀的黃土如果土質松散,具有滲水性較小的下臥層時,土體在地下水或在地下水 與地表水相互作用下浸潤黃土土體,使土飽和形成塑性流動,稱之為流泥。它可能誘發其他 病害,使邊坡出現崩坍或滑坡等更嚴重的破壞。