《高速鐵路路基施工與維護（第3版）》課件 王璦琳 項目5-10 高速鐵路路基排水設備施工及維護 - 路基常見病害及維護

路基排水設備施工路基地面排水設備類型路基排水設備學習目標知識：掌握路基地面排水設備的類型和施工要求；掌握路基地下排水設備的類型和施工要求；技能：能夠熟練完成路基排水設備的施工放線；能夠熟練編制路基排水設備的施工方案；能夠熟練、準確完成路基排水設備的工程量計算。素質：養成安全意識；具備一定的分析問題和解決問題的能力；具備一定的協調、組織能力。1路基地面排水設備類型2地面排水設備的養護3地下排水設備的類型及要求4地下排水設備的養護路基地面排水設備類型路基塌陷路基排水設備案例引入路基地面排水設備類型路基塌陷路基排水設備案例引入路基地面排水設備類型路基排水設備案例引入水對土體的軟化和沖蝕作用，是影響路基堅固和穩定的主要因素之一。路基的各種病害，如翻漿冒泥、下沉擠出、凍害、邊坡坍塌、滑坡、陷穴、巖溶等，其發生和發展或多或少與地面水、地下水的活動有關。路基地面排水設備類型路基排水設備路基排水設備作用為保證路基的堅固和穩定，首要任務是做好路基排水工作。路基排水的任務是把路基工作區內的土基含水量降到工程容許范圍內以保證路基穩定的工作狀態。路基排水設備是指為保證路基穩定而采取的匯集、攔截、排除地表或地下水的設施。包括路基地面排水設備和路基地下排水設備。路基地面排水設備類型路基地面排水設備一、路基地面排水設備類型地面排水設備主要有：排水溝、側溝、天溝、截水溝、矩形水槽、跌水和急流槽，如下圖所示。路基地面排水設備類型路基地面排水設備一、路基地面排水設備類型1.排水溝是設于路堤護道的外側，用以排除路堤范圍內的地面水和截排從田野方面流向路堤的地面水的地面排水設備。斷面形式常采用梯形和矩形，如圖下所示。路基地面排水設備類型路基地面排水設備一、路基地面排水設備類型2.側溝是位于路塹路肩邊緣的外側，用以匯集和排除路塹范圍以內的地面水。在線路不填不挖的地段亦應設置側溝。路基地面排水設備類型路基地面排水設備一、路基地面排水設備類型3.天溝是位于塹頂邊緣以外，可設一道或幾道，用以截排塹頂上方流向路塹的地面水。路基地面排水設備類型路基地面排水設備一、路基地面排水設備類型4.截水溝設置于路塹邊坡平臺上及排水溝、側溝、天溝所在部位以外的其他地方，用以截排邊坡平臺以上的坡面水或所在地區的部分地面水。路基地面排水設備類型路基地面排水設備一、路基地面排水設備類型5.矩形水槽：水溝所在地段土質不良或地質不良，水溝易于變形，以及受地形、地物或建筑限界的限制，不能設置占地較寬的梯形水溝時，排水溝、側溝、天溝、截水溝均宜采用矩形水槽的形式。如下圖所示。漿砌片石矩形水槽斷面圖漿砌磚石矩形水槽斷面圖路基地面排水設備類型路基地面排水設備一、路基地面排水設備類型在地形陡峻地段，水溝的溝底縱坡很大時，可修建跌水、急流槽和緩流井等排水設施，以減少溝內流速，降低動能，如下圖所示。水溝底縱坡較大時的地面排水設施

路基地面排水設備類型路基地面排水設備一、路基地面排水設備類型6.跌水、緩流井和急流槽。吊溝排水示意圖1路基地面排水設備類型2地面排水設備的養護3地下排水設備的類型及要求4地下排水設備的養護路基地面排水設備類型地面排水設備二、地面排水設備的養護（一）路堤排水溝應經常加以養護維修。在養護維修工作中要注意如下事項：1．必須對原來不完善的路堤排水設備進行有計劃的增建、改建或加固。2．對已有的排水溝應加強檢查，及時鏟除雜草，清除淤積，保持排水暢通。（二）側溝必須經常保持順直、光滑、無積水、無阻塞。在養護維修工作中要注意如下事項：1．經常清除雜草、淤積和其他雜物。2．捶面及砌石側溝，如發現有裂縫、小塊損壞、灰縫脫落、個別石塊松動脫落時，應及時修補。路基地面排水設備類型地面排水設備二、地面排水設備的養護（二）側溝必須經常保持順直、光滑、無積水、無阻塞。在養護維修工作中要注意如下事項：3．如有大量淤積或沖刷現象時，應有計劃地予以加固改造。一般在改造土質側溝時，均同時加寬路基，加大側溝的排水斷面。為了避免大量刷坡和破壞原有的邊坡防護設備，可以適當采用小型擋土墻。4．如需利用側溝過水灌溉時，必須進行流量檢算，并及時加固側溝。5．側溝出水口處，如填方較高時，宜偏離路堤，在天然地層上增設漿砌片石吊溝，以免沖刷路堤坡面和坡腳。1路基地面排水設備類型2地面排水設備的養護3地下排水設備的類型及要求4地下排水設備的養護路基地面排水設備類型地下排水設備三、地下排水設備的類型及要求1.明溝與槽溝是敞開的地下排水設備，用于攔截、引排埋藏不深的地下水(一般為2m以內的潛水和上層滯水)，并可兼排地表水，常用的斷面參見下圖。路基地面排水設備類型地下排水設備三、地下排水設備的類型及要求2.邊坡滲溝是為疏干潮濕邊坡及引排邊坡上局部露出的上層滯水和泉水而修建的排水設備，同時可起支撐邊坡的作用。其結構形狀、斷面形式如圖所示。路基地面排水設備類型地下排水設備三、地下排水設備的類型及要求3.支撐滲溝是用來支撐可能滑動不穩定土體或山坡，并排除在滑動面(滑動帶)附近的地下水和疏干潮濕土體的一種地下排水設備。路基地面排水設備類型地下排水設備三、地下排水設備的類型及要求4.截水滲溝與引水滲溝：截水滲溝是用于攔截地下水，使其不流入病害區，引水滲溝是用來引排山坡濕地、洼地或路基內的地下水，以利疏干附近土體和降低地下水位。截水滲溝的平面布置，宜與地下水的流向垂直，引水滲溝宜與地下水的流向平行，一般沿著線路方向設在路基的兩側。路基地面排水設備類型地下排水設備三、地下排水設備的類型及要求5.滲水隧洞是用于截斷和引排深層地下水的排水設備。平面布置與滲溝相同，若與立式滲井配合使用，要通路最短，隧洞出水底部應比河溝設計洪水位高出不小于0．5m，比相連的排水溝高出不小于0．1～0．2m，底面不小于0．1～0．2m，如圖所示。路基地面排水設備類型地下排水設備三、地下排水設備的類型及要求6.水平鉆孔是用平臥鉆機向滑體含水層打傾斜角不大的平孔，然后在鉆孔內插帶孔的鋼管或塑料管，用以引排地下水而疏干土體的一種排水設備。一般與立式滲水井配合使用，鉆孔用10％～15％的仰坡，孔徑用73～108mm。路基地面排水設備類型地下排水設備三、地下排水設備的類型及要求7.立式集水滲井與滲管是用于集引多層含水層和潮濕土體中地下水的排水設備。一般成群布置，與地下水流方向垂直，并與水平鉆孔、排水設備配合使用。集水滲井與滲管示意圖（單位cm）1路基地面排水設備類型2地面排水設備的養護3地下排水設備的類型及要求4地下排水設備的養護路基地面排水設備類型地下排水設備四、地下排水設備的養護（1）各種地下排水設備的出水口處，應特別注意除草、清淤和填平坑洼等工作，寒冷地區尚應保持其保溫設施的良好狀態。（2）與地下排水設備有關的地面設備及地面均應有計劃地進行維修。如有斷裂、下沉、破損等現象，可能造成地面水流入地下排水設備或損壞地下排水設備時，應予以緊急處理。（3）從地面觀察到的某些變形現象，如下沉、斷裂，有可能影響到地下排水設備的狀態和作用時，應挖開檢查并適當翻修。工作量大的應列入大修。（4）對各種泄水孔應經常清理，保持其泄水通暢。路基地面排水設備類型地下排水設備四、地下排水設備的養護（5）檢查井如有斷裂、破損，應及時修補并分析原因，必要時進行加固。井壁滲水處可適當開鑿滲水孔，但需同時填塞滲水材料，以防泥砂流入。井底要及時清淤。夏季，應將井蓋打開，使滲溝通風，并采取防止雜物和垃圾落入的措施。冬季，寒冷地區，對較淺的檢查井可用木屑、爐碴、柴草等保溫，并密封井蓋。（6）對外露的各種鋼質設施，如檢查井梯蹬、拉桿等，應定期除銹并涂漆。（7）各種顯示地下排水設備的標志應保持完整、正確。路基地面排水設備類型總結路基排水設備是保證路基處于穩定狀態的重要設備。要掌握各種排水設備的作用和適用條件，掌握各種排水設備的結構形式和要求，掌握各種排水設備的施工和養護要點。路基防護設備施工學習目標：

知識：

掌握路基防護設備的類型、適用條件和施工要求。

技能：

能夠熟練進行路基防護設備的施工管理和質量控制；能夠繪制路基防護設備構造圖，并計算工程量。

素質：

養成嚴謹求實的工作作風；具備協作精神；具備一定的協調、組織能力。

路基防護設備案例引入

吊溝破損路基防護設備案例引入案例引入案例引入

裸露的路基邊坡，除受到所處的地質及水文地質條件影響外，還不斷地經受著風化作用和雨水沖刷的破壞作用及人類活動的影響，因而往往會出現不同情況的坡面變形，進而發展成為嚴重的路基病害。為了保證高速鐵路線路的質量和穩定性，需對路基邊坡采取適當防護措施。

案例描述1路基坡面防護設備類型2路基沖刷防護設備類型3路基防護設備的維護

路基防護設備是防治路基病害，保證路基穩定，改善環境景觀，保護生態平衡的重要設施。

有以下兩種類型：路基邊坡坡面防護沿河河堤河岸沖刷防護概述

種草是一種施工簡單，造價低廉和有效的坡面防護措施。草能覆蓋表土，防止雨水和地面水的沖刷，調節土的濕度，防止裂縫產生，固結土壤，防止坡面風化剝落，從而加強路基的穩定性。種草護坡

一、路基坡面防護設備（一）種草客土噴播綠化是90年代末期從日本引進中國的一新型綠化技術。是將草種肥料、保水劑、土壤、有機物、穩定劑等混合物充分混合后，通過噴射機按設計厚度均勻噴到需防護的工程坡面，以達到景觀近似于自然綠化目的。此噴播施工法是針對巖石界面、硬質土、砂質土、貧瘠地、酸性土壤、水土流失嚴重的坡面或回填土坡面，但綠化期望值很高的裸地坡面等綠化較為困難的坡面為施工對象.一、路基坡面防護工程（二）掛網客土噴播植草工藝流程清理坡面→安裝錨桿→固定鍍鋅鐵絲網→噴射有機基材→噴播草籽→覆蓋無紡布→養護管理一、路基坡面防護工程（二）掛網客土噴播植草一、路基坡面防護工程（二）掛網客土噴播植草一、路基坡面防護工程（三）鋪草皮一、路基坡面防護工程（三）鋪草皮

鋪草皮適用于雨量較多，適宜于草皮生長地區的各種土質邊坡和嚴重風化的軟質巖石邊坡，邊坡坡度應不陡于1：1，局部可放寬到1：0.75。草皮護坡鋪貼示意圖

草皮護坡加固示意圖

一、路基坡面防護工程（三）鋪草皮1.草皮護坡平鋪式作業程序

（1）施工前先將坡面整平，較大的沖溝、坑洼應填平，然后灑水潤濕坡面。（2）將草皮從一端向另一端并由下向上錯縫鋪砌，邊緣斜切處要互相咬緊，上下層如鋪瓦狀，并撒細土充填。（3）用木錘將草皮的斜邊拍緊、拍平，使接茬嚴密，坡面平順，防止雨水滲入。（4）釘木(竹)樁，每塊草皮用2～4根樁。（5）將坡面上遺留碎屑，廢物清除干凈。一、路基坡面防護工程（三）鋪草皮2.草皮護坡疊砌式作業程序

（1）整平坡面。（2）由坡腳開始由下而上按所選擇的疊砌形式鋪砌，草皮塊應緊貼邊坡坡面，草皮塊有草的一面向上或向下，但最上面一層，有草的一面皮向上。坡腳處的草皮應深入土中1～3層，并與地面齊平。（3）釘木(竹)尖樁。（二）鋪草皮一、路基坡面防護工程

3.草皮護坡方格式作業程序

大方格式(1)在整理好的坡面上拉線，按線挖斜溝，斜溝與地面成45。角，寬20～30cm，深7～8cm。

(2)將草皮塊鋪入溝內，用木夯拍平拍緊，并在草皮塊兩端或中間加釘木(竹)樁2～4根。

(3)方格鋪至盡頭，路肩或坡腳時，加鋪連續草皮l～2行。

(4)鋪砌完畢后，在方格內播種草籽。

小方格式按草皮大小留出空格，順次序由下向上鋪植，作業方法與大方格式相同，坡腳與坡頂應全鋪。一、路基坡面防護工程（三）鋪草皮

植樹也是坡面防護中施工簡單、經濟有效的方法之一，其主要作用是加固邊坡，防止沖刷。植樹可與種草、鋪草皮配合使用，使坡面上形成一個良好的覆蓋層。植適用于氣候宜于草木生長地區的各種土質邊坡和風化極嚴重的巖石邊坡，對裂隙黏土邊坡的防護效果也很好，但要求各類邊坡的坡度一般不陡于1：1，最陡不宜超過1：0.75。經常浸水、鹽漬土、經常干涸的邊坡及粉質土邊坡上不宜采用。植樹布置形式最好采用梅花型或斜列型。梅花型的株距縱橫均為0.6m，斜列型行距0.8m，株距0.5m，各行與地面的夾角約30°。

一、路基坡面防護工程（四）植樹植樹布置形式示意圖

一、路基坡面防護工程（四）植樹（五）灌漿、勾縫

灌漿是將較稀的水泥砂漿或混凝土灌注進較堅硬的，裂縫較大較深的巖石路塹邊坡，借助灰漿或混凝土的黏聚力把裂開的巖石黏結成一個整體。勾縫是用較稠的砂漿填塞巖石的細小裂縫，適用于較堅硬的，不很易風化的，節理裂紋多而細的巖石路塹邊坡。勾縫和灌漿還可用于修補原有圬工裂縫。勾縫和灌漿可根據實際情況結合使用。

一、路基坡面防護工程技術要求

1.灌漿一般采用體積比為l：4～1：5的水泥砂漿，裂縫很大時亦可采用混凝土。

2.可能受水侵蝕及沖刷的地點勾縫水泥砂漿用體積比為1：2的水泥砂漿，一般圬工及巖石勾縫可用1：3，其水灰比為0.52～0.65。

3．水泥石灰砂漿：其體積比為1：0.5：3或1：2：9。

4.灌漿勾縫的水泥采用32.5～42.5號，砂以中、粗砂為宜。

一、路基坡面防護工程（五）灌漿、勾縫

（五）灌漿、勾縫

施工作業程序

1．安置安全設備。

2．清除裂縫內的積土雜物。

3．鑿縫：漿砌片石圬工勾縫時鑿縫深度一般為3～5cm，寬度應一致，瞎縫應鑿開。巖石裂隙勾縫，必要時也需鑿縫。鑿完后要清除石粉碎屑。

4．沖洗：用水將鑿完的縫自上而下徹底清洗干凈。

5．刷水泥漿：在縫內先涂一層純水泥漿，使砂漿與巖體或圬工能很好的聯結。

6．灌漿勾縫：按規定配合比拌制砂漿，立即灌漿或勾縫。勾縫壓邊力求堅實，并注意新舊縫之間的銜接。若巖縫過深，或外口小里口大時，可先用混凝土灌注或用小片石塞縫灌漿搗實，再進行勾縫。有地下水露頭時，勾縫下部應留澄水孔。

7．抹光修平：勾縫后20min進行。

8．養生：勾縫初凝后用草袋等覆蓋灑水養生7d。

9．拆除安全設備等。

10．清掃工作面，清理工地。

一、路基坡面防護工程（六）錨桿鋼絲網噴漿或噴射混凝土護坡

錨桿鐵絲網噴漿

錨桿鋼絲網噴漿或噴射混凝土護坡適用于坡面為碎裂結構的硬巖或層狀結構的不連續地層，以及坡面巖石與基巖分離并有可能下滑的挖方邊坡。一、路基坡面防護工程（七）干砌片石護坡

干砌片石護坡

一、路基坡面防護工程當較緩的(不陡于1：1.25)土質及土夾石邊坡，坡面受地面水沖刷產生沖溝、流泥，或坡面經常有少量地下水滲出而產生小型溜坍等病害時，可采用干砌片石護坡。此種護坡也常用于土質路塹邊坡下部的局部嵌補。（七）干砌片石護坡

一、路基坡面防護工程施工要求：干砌片石護坡一般采用單層栽砌，其厚度約為0.3m。當邊坡為粉土質土、松散砂和黏砂土等易被沖蝕的土時，片石下應設厚度不小于0.1m的碎石或砂礫墊層。護坡應砌過邊坡坡頂不少于0.5m。其基礎應選用較大石塊砌筑，并埋至側溝底以下。基礎的埋深和頂面寬度均不應小于0.5m。當基礎與側溝相連時，應采用M5漿砌片石砌筑。漿砌片石護坡基礎示意圖

一、路基坡面防護工程（八）漿砌片石護坡1.漿砌片石護坡的適用條件在緩于1：1的各類巖石和土質邊坡上，因風化剝落，地面水沖刷而發生流泥、沖溝以及表層溜坍等病害時，如當地石料來源充足，可采用漿砌片石護坡。

對于嚴重潮濕或凍害嚴重的土質邊坡，在未進行排水措施以前，則不宜采用漿砌片石護坡。2.漿砌片石護坡的技術要求護坡采用M5漿砌片石，一般采用等截面，其厚度按邊坡高度和坡度而定，通常采用0．3～0．4m。高邊坡的漿砌片石護坡宜分段設置，每級高度不大于20m。各級之間應設寬度不小于1m的平臺，并作成略微向外傾斜的泄水坡。（八）漿砌片石護坡一、路基坡面防護工程

當護坡面積較大，且邊坡較陡或坡面變形較嚴重時，為增強護坡本身的穩定性，可采用肋式護坡。漿砌片石護坡

一、路基坡面防護工程（八）漿砌片石護坡（九）漿砌片石骨架護坡方格形骨架護坡一、路基坡面防護工程人字形骨架護坡一、路基坡面防護工程（九）漿砌片石骨架護坡一、路基坡面防護工程（九）漿砌片石骨架護坡

護墻用于封閉各種軟質巖層和較破碎的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質邊坡。用護墻防護的挖方邊坡不宜陡于1:0.5，并應符合極限穩定邊坡的要求。護墻分為實體式、窗孔式、肋式和拱式等類型，應根據邊坡地質條件合理選用。（十）漿砌片石護墻窗孔式護墻一、路基坡面防護工程等截面單級護墻變截面多級護墻一、路基坡面防護工程（十）漿砌片石護墻等變截面配合多級護墻等變截面多級護墻一、路基坡面防護工程（十）漿砌片石護墻1路基坡面防護設備類型2路基沖刷防護設備類型3路基防護設備的維護1.拋石防護拋石防護用于經常浸水且水深較大的路基邊坡或坡腳以及擋土墻、護坡的基礎防護。拋石多用于搶修工程。

（一）直接防護

二、路基沿河沖刷防護工程2.石籠防護沿河路堤坡腳或河岸，當受水流沖刷和風浪侵襲，且防護工程基礎不易處理或沿河擋土墻、護坡基礎局部沖刷深度過大時，可采用石籠防護。鋼絲石籠多用于搶修或臨時工程，不得用于急流滾石河段，必要時對鋼絲籠灌注小石子水泥混凝土。鋼絲石籠一般可容許流速4~5m/s的水流沖刷。

鋼筋混凝土框架石籠可用于急流滾石河段。二、路基沿河沖刷防護工程（一）直接防護

1.導流堤當沿河路基擋土墻、護坡的局部沖刷深度過大，深基礎施工不便時,宜采用導流建筑物防護基礎。包括丁壩和順壩兩種類型。丁壩適用于寬淺變遷河段，用以挑流或減低流速，減輕水流對河岸或路基的沖刷。順壩適用于河床斷面較窄、基礎地質條件較差的河岸或沿河路基防護，調整流水曲線度和改善流態。（二）間接防護二、路基沿河沖刷防護工程導流建筑物綜合布置示意圖

二、路基沿河沖刷防護工程（二）間接防護2.改移河道沿河路基受水流沖刷嚴重，或防護工程艱巨，以及路線在短距離內多次跨越彎曲河道時可改移河道。對主河槽改動頻繁的變遷性河流或支流較多的河段不宜改河。二、路基沿河沖刷防護工程（二）間接防護1路基坡面防護設備類型2路基沖刷防護設備類型3路基防護設備的維護1．鋪草皮或栽種樹苗后如不下雨呈現枯萎現象時，應及時澆水養護，以利成活。2．對鋪植的草皮護坡要加強管理，細致養護。尤其是大雨之后，要檢查草皮是否完整，所種草籽是否被沖走。如發現有局部裂縫、坍塌以及嚴重沖刷時，要立即采取補救措施，防止逐漸擴大，釀成災害。3．應在雨季中或暴雨后觀察邊坡上有無地下水露頭。如有，應及時增設排水設備。否則，往往會因密鋪草皮堵塞地下水而造成草皮局部坍塌，甚至造成更大的災害。4．鋪草皮和栽種樹苗的邊坡，禁止放牧和行人踐踏。在易受人、畜踐踏的地方應設簡易柵欄保護或派人看守。三、路基防護設備維護（一）植物護坡養護5．為了利于雨季中的坡面排水和避免冬季邊坡積雪，每年的夏季和秋季應將長得過高的草割去。6．如草皮生長不良，應適當施氮肥。施肥時，將篩過的細泥土與肥料混合均勻，然后撒布在草地上。每5kg硫酸銨可混合泥土50kg，撒布1500m2。7．灌木枝條要根據樹種有計劃地剪枝，促使分蘗，加大根系。柴穗槐每1～3年在秋末剪一次，夾竹桃一般每三年剪一次。剪枝后要特別加強護林，防止毀林。三、路基防護設備維護（一）植物護坡養護1．開裂、剝落及時修補2．排水孔疏通3．拔出雜草三、路基防護設備維護（二）輕型坡面護坡養護1．護坡、護墻的排水窗、泄水孔因淤積、長草而影響排水時應及時清理疏通，坡面上的小樹、雜草、青苔等應及早拔除或鏟除。2．圬工灰縫失效、脫落，坡面開裂、變形，以及伸縮縫、沉降縫損壞時，要查明原因，在計劃維修中及時安排補修或采取加固措施。3．高大的護坡、護墻在修建時未設安全檢查設施的，可在維修中有計劃地增設。鐵制的檢查梯、安全欄桿等，應及時除銹涂油漆。三、路基防護設備維護（三）砌石護坡、護墻的養護

原則：加強檢查、治早治小1．基礎或基底有淘刷跡象時，應立即采取拋石、投石籠、漿砌片石基礎或護基墻等加固措施，亦可壓灌水泥砂漿使原有的松散石塊凝成一個整體。2.當有坡面沉落、變形，石塊松動、沖空，勾縫脫落，灰縫開裂等現象時，要及時填補空洞，整修坡面，修補灰縫。3.石籠，可在枯水期壓灌水泥砂漿將其露出水面的部分加固成整體。4.枯死、脫落的草皮，應在洪水期前進行更換、修整。三、路基防護設備維護（四）沖刷防護建筑物的養護

路基防護工程是防治路基病害，保證路基穩定，改善環境景觀，保護生態平衡的重要設施。在路基主體工程完工后要盡快完成路基防護工程的施工，盡量縮短路基邊坡的暴露時間，盡可能保持路基邊坡的穩固和美觀。任務小結1.掌握路基防護工程的類型和適用條件；2.熟練繪制方格網骨架護坡放樣圖，并準確計算工程量；3.編制一種路基防護工程施工技術交底。任務訓練項目7路基加固設備任務7.1擋土墻施工案例引入案例引入案例引入3.30T139事件案例引入2020年3月30日11時40分，由濟南開往廣州的T179次旅客列車運行至京廣線下行1855公里642米處，因撞上滑塌體發生列車脫軌事故，造成機車及機后第1至8位車輛脫軌，1名乘警殉職、122名旅客和5名列車工作人員受傷，中斷京廣下行線行車21小時28分、上行線行車22小時08分。案例引入案例引入1.地質條件：邊坡體為泥質砂巖，節理發育，具有順傾結構面和卸載裂隙帶，淺表層巖土的風化，形成上軟下硬并外傾的不利坡體結構。2.水文氣象：連續強降雨加劇了各種動靜水壓作用和軟巖軟化，濕容重增大，強度降低；雨水下滲至順坡結構面及土巖接觸帶，致使該部位巖土軟化、泥化，抗剪強度大幅降低，下滑推力不斷加大，墻頂線以上淺表風化土層之中下部土巖交界面附近首先產生蠕動滑移變形，然后逐漸向上牽引發展擴大，上下形成貫通滑裂面后，產生局部淺層滑塌，對擋墻形成擠壓，并向下觸動墻后局部順傾巖體，共同推擠擋墻，導致擋墻下部1～2米處被壓剪破壞、突發倒塌。1擋土墻2抗滑樁3錨索工程一、擋土墻概述

擋土墻是支擋建筑物，常用于高路堤、深路塹、陡坡和不良地段，用以支撐和加固邊坡、土體。防止滑坡、河流沖刷等病害。其結構組成如圖所示。

常用擋土墻各部分名稱

1.按照用途和設置部位擋土墻分為：

抗滑擋土墻

浸水擋土墻

路塹擋土墻

路堤擋土墻

路肩擋土墻

山坡擋土墻

站臺墻

二、擋土墻的基本類型

重力式擋土墻斷面示意圖二、擋土墻的基本類型

2.按照結構形式分為：

重力式擋土墻

輕型擋土墻

樁板式擋土墻

錨桿擋土墻

薄壁式擋土墻示意圖

二、擋土墻的基本類型

薄壁式擋土墻示意圖

二、擋土墻的基本類型

柱板式擋土墻示意圖二、擋土墻的基本類型

樁板式擋土墻二、擋土墻的基本類型

樁板式擋土墻二、擋土墻的基本類型

錨桿式擋土墻結構圖二、擋土墻的基本類型

三、擋土墻的構造（一）重力式擋土墻的構造重力式擋土墻正面示意圖重力式擋土墻橫斷面示意圖三、擋土墻的構造

（一）重力式擋土墻的構造1.墻身構造

在有石料的地區，重力式擋土墻盡可能采用漿砌片石砌筑，片石的極限抗壓強度不得小于30MPa。在一般地區及寒冷地區，采用M7.5水泥砂漿；

在浸水地區及嚴寒地區，采用Ml0水泥砂漿。

在缺乏石材地區，重力式擋土墻可用Cl5混凝土或片石混凝土建造；

在嚴寒地區采用C20混凝土或片石混凝土。

片石圬工路肩墻用粗料石或Cl5混凝土做帽石，通常厚度不小于40cm，突出寬度不小于20cm，路堤墻和路塹墻可不作帽石，用大塊片石置于墻頂，并以砂漿抹平。

三、擋土墻的構造

（一）重力式擋土墻的構造2.沉降縫和伸縮縫

為避免因地基不均勻沉降而引起墻身開裂，須根據地基條件及墻的斷面、高度不同而設置沉降縫；

為防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化產生裂縫，應設置伸縮縫，一般合并設置。

三、擋土墻的構造

（一）重力式擋土墻的構造

3.排水措施

為疏干墻后土體中的水及防止地表水下滲，減小靜水壓力、凍脹壓力及膨脹土的膨脹壓力，應為擋土墻設置地面排水溝，截引地表水流；擋土墻墻身設置泄水孔，及時排出墻背地下水；為防止泄水孔堵塞，設置反濾層；防止地表水和地下水下滲設置防滲層。三、擋土墻的構造

（一）重力式擋土墻的構造4.附屬設備

⑴路肩墻根據其高度、長度和所處位置，必要時應設置安全欄桿。

⑵較高較長的擋土墻，應在墻身一端設置踏步。無條件設置踏步時應設置檢查梯。

三、擋土墻的構造和要求

（一）重力式擋土墻的構造和要求（一）重力式擋土墻的構造和要求

1.漿砌片石擋土墻的墻頂寬一般不小于0.5m，混凝土擋土墻不小于0．4m，鋼筋混凝土擋土墻不小于0.2m。

2.重力式擋土墻的墻胸坡度一般采用1：0.20～1：0.35，其墻背有仰斜、俯斜和垂直3種形式。擋土墻墻背角

三、擋土墻的構造和要求

3.擋土墻的基礎應嵌入巖層或埋入土質地基內一定深度。

4.寒冷地區及高12m以上的擋墻，當墻后填料有膨脹、凍脹的可能時，應在墻后填筑厚為30～50cm的反濾層。嚴寒和侵蝕水地區應加厚到80cm。

5．地下水富集地區和病害地段，墻后宜設縱向滲溝或橫向支撐滲溝。三、擋土墻的構造和要求（一）重力式擋土墻的構造和要求

（二）浸水擋土墻浸水擋土墻的結構形式與同類型的普通擋土墻基本相同，但由于其經常處于浸水條件下，因而具有如下特點：

1．浸水擋土墻石料應選用具有一定耐水能力的硬質巖石。

2．擋土墻的結構尺寸必須考慮到這些影響，并保證在最不利的組合下，擋土墻仍有足夠的強度和穩定性。

3.擋土墻的基底由于總會受到水流的沖刷或波浪的侵襲，因而必須予以加固和防護。

4．為了減少墻后的滲透壓力和排除墻后積水，除應采取一般的排水措施外，還應根據當地自然條件和墻后可能的積水情況，設置適當的集水和排水設備，并盡量采用滲水土壤回填墻后。三、擋土墻的構造和要求（三）抗滑擋土墻

抗滑擋土墻常采用體積較大的重力式類型。由于滑坡的推力較大，力的作用點較高，具有如下結構上的特點：重力式抗滑擋土墻常用斷面示意圖

三、擋土墻的構造和要求

1．抗滑擋土墻的外形寬大，胸坡較緩，常用的胸坡坡度為1:0.3～1:0.5，也有用至1:0.75～1:1的。

2．墻后常設寬1～2m的衡重臺或卸荷平臺，以節省圬工。但需將卸荷平臺的底部置于滑動面之下，且不可過寬，防止開挖過寬而使滑坡惡化。

3．擋土墻的高度應考慮土體由墻頂滑出的可能。三、擋土墻的構造和要求（三）抗滑擋土墻4．基礎埋置深度應通過計算確定，一般應埋入完整巖層中不小于0.5m或埋入穩定土層中不小于2m。為增加抗滑能力，常將基底做成倒坡或臺階形。5．墻后必須設置反濾層，一般應順墻背設置縱向滲溝排水。6．抗滑擋土墻最好安排在旱季施工，并分段跳槽開挖。一般將擋土墻全長分成10～15m的段落，每次開挖量不超過全長的1／4～1／5，由兩側向中部開挖一段，砌筑回填一段，然后再開挖其他段落。三、擋土墻的構造和要求（三）抗滑擋土墻四、擋土墻的施工

擋土墻的施工大致可分為放線、刷坡挖基、砌筑墻體、回填4個步驟。

根據設計圖紙，按擋墻中線、高程點測放擋土墻的平面位置和縱斷高程，定出基礎開挖中線及邊線、起點及終點、伸縮縫位置，設立樁標，注明高程及開挖深度，并按施工放樣的實際需要增補擋土墻各點的地面高程，并設置施工水準點。基礎施工完進行墻身測量放樣，用全站儀找出擋土墻的控制線，并根據基礎測量放樣控制點測定出墻身內外邊線，以及各伸縮沉降縫的位置，檢查每段的銜接是否順直。四、擋土墻的施工

(一）測量放線

在刷坡挖基之前，首先應根據工地的地形和地質條件，結合現場勞力材料、機具等條件，合理地安排工序，確定基坑開挖方式、坑壁坡度及支護方案，并根據當地條件，做好防水和排水工作。在松散坡積層地段刷坡時，宜采用馬口分段跳槽開挖，防止開挖面過寬，造成坡面失去穩定。刷坡的坡度應按土層情況和邊坡高度合理確定。圍堰施工地段，一般也應分段開挖，避免過多地擠壓河身造成沖刷。在天然土層上開挖基坑，如深度在5m以內，施工期較短，無地下水，且土的含水量正常，構造均勻時，可放坡開挖。坑底的平面尺寸，坑邊應較基礎襟邊寬0.3～0.6m，并應取直。四、擋土墻的施工

（二）刷坡挖基

挖基通過不同土層時，邊坡可按分層決定，并酌留平臺。基坑深于5m時，可將坑壁坡度適當放緩，或加作平臺。土的含水量能引起坑壁坍塌時，可采用該含水量下土的天然坡度。如土質含水量正常，深度在松軟土層中不超過0.75m，中等密實土層中不超過1.25m，密實土層中不超過2.0m，可采用垂直坑壁，坑底也可不加寬。當土質疏松，邊坡較陡，靠軌道一側坑壁較高，特別是有地下水時，應采用支撐或板樁圍堰加固坑壁。四、擋土墻的施工

（二）刷坡挖基坑頂四周的截水溝距坑緣應有適當距離，以免因滲水造成坑壁坍塌。基坑內的排水，一般可在坑底挖臨時匯水井，用水泵抽水；在路塹內挖基，當其涌水量較小且地形許可時，還可用虹吸管排水。如有嚴重流砂時，宜在基坑四周打入滲水井管，將水抽出，使地下水位降至基底以下。四、擋土墻的施工

（二）刷坡挖基

挖基時，動載與基坑頂緣之間至少要留出寬1m的護道，棄土堆距頂緣的距離至少應等于基坑的深度。基坑挖至標高時，要認真做好基底處理。當基底為巖層時應清除巖面上的松碎石塊、淤泥等，并對細小裂縫進行灌漿處理，巖層傾斜時還應將巖石鑿平或鑿成臺階。當巖層比較破碎或為碎石類土及砂類土層時，應將基底修理平整并預鋪一層混凝土或稠水泥砂漿。當基底為黏性土時，應就其天然狀態加以鏟平，必要時向基底面以下夯入厚10cm以上的碎石，切不可用回填土夯實的辦法進行處理。基底上的泉眼必須予以堵塞或引排，不得任其浸泡圬工。四、擋土墻的施工

（二）刷坡挖基當基坑有可能被水淹沒時，施工時應用圍堰防護。如水深在2m以內、流速緩慢，沖刷作用很小，基底不滲水，一般采用土圍堰。如受施工場地限制或取黏性土有困難，通常在土堰兩側用草(麻)袋土加固。草(麻)袋圍堰可用于水深2.5m以內、流速在1.5m／s以內、河床不透水的場合。當水深流急或河床透水時，可采用木籠圍堰、板樁(木板樁、鋼板樁、鋼筋混凝土板樁)圍堰等。各類圍堰均應盡量少壓縮流水斷面，其頂面應高出施工期間最高水位0.7m，并注意對堰外河床進行適當的沖刷防護。四、擋土墻的施工

（二）刷坡挖基(三)砌筑墻體

基底處理完畢并確認基底土質及地層情況和設計相符，經檢驗簽證后，即可砌筑墻體。

如基底實際情況與設計不符，應按程序報監理和設計單位，進行設計變更。

巖石基坑，特別是風化巖層上的基坑，基礎圬工宜鋪滿坑底，封閉巖層。四、擋土墻的施工

(四)回填

1.墻身砌出地面后，基坑必須及時回填夯實，并做成不大于5％的向外流水坡，以免積水下滲影響墻身穩定。2.墻后回填應在圬工強度達70％后及時進行，填料應符合設計要求，并設不小于3%的橫坡逐層填筑。每層壓實厚度不宜超過20cm，根據碾壓機具和填料性質應進行壓實試驗，確定填料分層厚度及碾壓遍數，以正確地指導施工。3．壓實時應注意勿使墻身受到較大的沖擊影響，臨近墻背1.0m的范圍內，應采用蛙式打夯機、內燃打夯機、手扶式振動壓路機、振動平板夯等小型壓實機具碾壓。4．應優先選擇滲水性較好的砂礫土填筑，如確有困難采用不透水性土時，必須做好反濾層及泄水孔，并與砌體同步進行。浸水擋土墻背應全部用水穩性和透水性較好的材料填筑。5.如墻后地面橫坡陡于1：5，尚應先處理填方基底，如鏟除草皮、開挖臺階等，以免填方順原地面滑動。四、擋土墻的施工

五、擋土墻的維護

擋土墻是否堅固、穩定和完整，對行車安全影響甚大。特別是使用年限較久的路肩墻，容易在列車動荷的影響下，發生較大的變形。因此，必須加強檢查和養護。擋土墻的日常維修主要包括：清理泄水孔，除草、修補墻身，勾縫，抹面，加固基礎及防沖刷，夯填地面裂縫及坑洼，保持地面排水暢通，改善與兩端鐵路建筑物的銜接等。計劃維修約兩年應進行一次。必要時需對原擋土墻進行加高，接長或加固。

路肩墻基礎埋置深度不足，受到沖刷時，可在墻趾前增設漿砌片石基礎墻，并拋填和碼砌片石。護基施工時應注意與前后河岸、建筑物等平順銜接，基礎墻應有適當坡度，不要阻流太多，以免增加局部沖刷。支擋墻加固基礎加固五、擋土墻的維護

項目7路基加固設備任務7-2抗滑樁和錨索工程學習目標：知識：掌握錨索工程的施工工藝和技術要求；掌握抗滑樁的施工工藝和要求。技能：能夠熟練進行錨索工程的施工管理和質量控制；能夠熟練進行抗滑樁的施工管理和質量控制。素質：養成安全意識；具備一定的分析問題和解決問題的能力；具備一定的協調、組織能力。12抗滑樁錨索工程任務描述

路基加固設備包括擋土墻、抗滑樁和錨索工程。是為保證路基本體或者是與路基本體性狀有關的周圍土體穩定而修建的建筑物。在路基工程中，常用于路堤或路塹的邊坡因受地形限制，或因工程需要而不能按穩定要求修筑時，采取的措施。當路基修筑在滑坡、崩塌地區時，可以設抗滑樁和錨索工程。

抗滑樁又稱錨固樁，是一種新型抗滑支擋結構物。抗滑樁埋于穩定滑床中，依靠樁與樁周巖(土)體的相互嵌制作用把滑坡推力傳遞到穩定地層，利用穩定地層的錨固作用和被動抗力，使滑坡得到穩定。抗滑樁的埋置情況如圖所示。抗滑樁埋置情況示意圖

一、抗滑樁（一）抗滑樁概述1.與抗滑擋土墻比較，它的抗滑能力大，圬工小；

2.設樁位置比較靈活，可集中設置，也可分級設置，可單獨使用，也可與其他支擋工程配合使用；

3.樁施工時破壞滑體范圍小，不致改變滑坡的穩定狀態；

4.施工簡便，采用混凝土護壁后施工安全；

5.由于分段同時施工，勞力易于安排，工期可縮短；

6.成樁后能立即發揮作用，有利于滑坡穩定，而且施工可不受季節限制；

7.施工開挖樁孔過程中易于校對地質資料，如有出入可及時修改設計；

8.采用抗滑樁處理滑坡時，可不作復雜的地下排水工程。一、抗滑樁抗滑樁應用于整治滑坡有如下優點：（二）抗滑樁施工工藝流程

抗滑樁施工工藝流程包括：施工準備、樁孔挖土、孔壁支護、安置鋼筋、灌注樁身混凝土等工序。

一、抗滑樁

測量放樣

安裝井架

開挖井口澆筑鎖口混凝土

出碴做好排水系統

平整場地樁孔開挖及護壁施工

鋼筋籠安裝澆注樁身混凝土轉入下一循環清底、檢查標高

鋼筋籠加工一、抗滑樁一、抗滑樁一、抗滑樁一、抗滑樁一、抗滑樁一、抗滑樁一、抗滑樁（三）抗滑樁施工要求1.開挖前首先清順滑體坡面,鏟除陡坡,陡坎壁,填塞裂縫。如有可能，可根據設計需要，先在滑體范圍以外，分別漿砌圈形截水溝減少地表水下滲。2.在抗滑樁施工范圍,應大致整平地面,靠山一側刷出寬度不小于2m的平臺,另一側如系棄碴或松散滑體,即應填平夯實,避免對樁產生側壓。3.井口四周應挖臨時排水溝，防止坡面水灌入樁孔。在井口上安置提升設備以供出碴和進料，起吊高度應高出井口3m以上。

4.現場核對設計,按設計圖紙測定樁位,進行施工放樣。放樣時要根據工地具體情況和施工可能發生的誤差，每邊較設計尺寸略大一些（一般為5cm）。一、抗滑樁

5.樁孔開挖,應視下滑力的大小,滑體的土石結構、破壞程度及地下水等不同情況，采用全面同時開挖或跳躍式間隔開挖。

6.樁孔開挖至設計標高，清孔檢查，復核斷面和地質情況，樁孔尺寸滿足要求，鑿毛并清洗護壁立即綁扎鋼筋（或下預制鋼筋籠），灌注樁身砼，不容拖延時間。

7.如進行井下爆破時，井深3m以內用火花起爆，超過3m時用電爆或傳爆線引爆。

8.人員上下使用直徑16～22mm的鋼筋制成的梯子。每節梯長2～4m，寬35cm，使用時逐節扣掛，頂上一節插入預埋的扣環中。爆破時應將底部2～3節吊離井底。

9.井內照明采用低壓燈泡(36V)，爆破時需將燈泡全部提出，以防震壞。一、抗滑樁（三）抗滑樁施工要求（四）安全要求1.井下作業及下井檢查必須帶安全帽。

2.開班時工具必須放入吊斗內，先于施工人員放入井內。收班時以同樣方法裝好工具，待井下人員全部出井后再起吊出井。

3.運輸土石或材料時不能裝放太滿（不超過吊斗邊緣）。吊起移動時，井下人員不得正對吊起物站立。

4.制定起吊人員崗位責任制。使用起吊設備時，井口人員必須做到上呼下應，指揮起吊。

5.每班作業前都要認真檢查鋼絲接頭、鋼絲卡、剎車、接線板、插頭插座、掛鉤繩、繩索、滑輪及機具等。

6.井下作業時要隨時注意井壁變化。當井壁出現崩塊、大量冒水或支護發生響聲時，作業人員應立即退出，待井下情況查明并處理后再繼續施工。

7.樁孔四周2m范圍內嚴禁堆放料具、土石和其他雜物。棄碴亦應在30m以外,產生震動大的機械應設在50m以外。一、抗滑樁（一）工藝原理

穿過邊坡滑動面的預應力錨索，外端固定于坡面，另一端錨固在滑動面以內的穩定巖體中：錨索的預應力使不穩定滑體處于較高圍壓的三向應力狀態，巖體強度和變形特性比在單軸壓力及低圍壓條件下好得多.

錨索受力圖示

二、錨索工程1.對參與預應力錨索的施工人員進行崗位培訓及施工前的技術交底。

2.根據工程量、工期、工程特點選擇適宜的機械設備，并進行施工前的培訓。

3.對進場的材料鋼絞線、錨具、水泥、鋼筋等進行試驗，不合格的產品不得使用。

4.對成套的張拉設備進行標定，標定要選擇具有資質的試驗檢測單位。

5.對開挖的路基邊坡進行整修，使其符合設計坡面，并清除危石。

6.在預應力錨索施工面，要選擇幾束錨索，進行錨固性能試驗，即抗拔力試驗。

7.施工前應在室內試驗室做好地梁或框架梁混凝上配比設計及試驗。（二）施工技術準備二、錨索工程（三）施工設備

準備序號設備名稱型號數量1空壓機BH-12722儲氣罐QZJ-100B13潛孔式沖擊鉆機14腳手架15千斤頂YCM-100-20016油泵17發電機18卷揚機1二、錨索工程9注漿機110砂輪切割機400型111砂漿攪拌機112混凝土攪拌機ZJ-350型113電焊機1二、錨索工程（三）施工設備

準備（四）勞動力組織序號組織或工班名稱人數1管理人員72鉆孔工班63地梁或框架梁工班224張拉灌漿工班85輔助工班21二、錨索工程（五）工藝流程

孔位放線錨索安裝注漿地梁或框架梁澆注張拉封孔注漿外部保護錨索制作混凝土配合比設計張拉設備標定鉆孔預應力錨索工藝流程圖

二、錨索工程清理整修坡面（六）工藝要點

1.必須采取隨挖隨支護的施工方法，嚴禁一次開挖到底，應開挖一級支護一級，然后再挖下一級。

2.錨索施工前，必須選擇具有代表性的工點做極限抗拔試驗，根據試驗結果調整錨固長度，必要時調整鉆孔直徑。

3.預應力錨索必須在地梁或框架梁混凝土強度達到設計值后才能張拉。

4.預應力錨索錨固段長度必須符合設計要求或抗拔試驗確定的調整長度。二、錨索工程（七）質量要求1.錨位點放線，各方向容許誤差均為±1cm。

2.腳手架的搭設必須穩定，對緊固件的緊固必須復核。

3.按設計孔口坐標在腳手架上安裝鉆機專用鋼管，將鉆機放在專用鋼管上用經緯儀按邊坡方向放出基線，然后用方向架放出鋪索方位角，再用測角儀調整傾角到滿足設計要求為止。

4.錨索孔徑容許誤差為±2mm。

5.若遇塌孔，應立即停鉆并進行固壁注漿處理，注漿24h后重新掃孔鉆進。

6.洗孔要干凈徹底，孔中不得留有巖粉和水。

7.錨索的編制要確保每一根鋼絞線始終均勻排列、平直、不扭不叉，銹、油污要除凈，對有死彎、機械損傷及銹坑者應剔出。

8.錨索的長度要根據鉆孔的實際深度來確定，其容許誤差為±2cm，同時對錨索要按孔號進行相應編號。二、錨索工程9.錨固段的定位導向花架和船形托架(兩者統一)應嚴格按設計要求安裝在錨索上，綁扎鐵口既要能承受一定的拉力，又要保證錨索的自由拉伸。

10.安放錨索要保證錨索孔壁有不少于1cm的注漿厚度，錨索安放要平直．張拉段要放在錨孔中央。

11.內錨固段注漿時，水泥選用525號普通硅酸鹽水泥，攪拌水泥砂漿應均勻，使用時不得有沉淀，為保證漿液性能可加入不同用途的外加劑，注漿充盈系數為1.1～1.3；

12.嚴格控制加水量和水灰比，灰砂比容許誤差為±0.03。

13.錨索地梁或錨索框架梁制作容許偏差各方向均為±3cm，安裝時應先安放好孔口定位鋼管，以保證錨索地梁或錨索框架梁與錨孔垂直。二、錨索工程（七）質量要求14.錨索的張拉要在錨固段砂漿及錨索地梁或錨索框架梁混凝土達到設計強度后方可進行。

15.張拉前張拉設備要標定，重復三次取平均值。各根鋼絞線拉力不均勻系數在0.95～1.05之間，即各根鋼絞線的拉力差為±5％。

16.補張拉在張拉完成后6～l０天進行，張拉力取設計預拉力的20％。

17.張拉段注漿必須待漿液溢出孔口并穩定1～2min后，方可停止，24h后還需要進行補漿以確保汪漿飽滿。二、錨索工程（七）質量要求

1.施工前應進行技術安全交底，施工中應明確分工，統一指揮。

2.各種機械、機具應處于完好可靠狀態。

3.上崗前要做好安全檢查工作，由班組長負責，責任到人、互相監督，施工人員進入現場應戴好安全帽，操作人員應精神集中，遵守有關安全操作規程。

4.機械、電器設備應專人操作。

5.電(氣)焊操作工應有操作證。

6.邊坡加固工程鉆孔通常是在腳手架上作業的，為確保腳手架絕對安全穩定，采用雙排方式，間距為1.2～1.3m，重力集中處增加斜向及橫向支撐，并設置短錨樁，將腳手架固在穩定的巖壁上；

二、錨索工程（八）安全措施

7.高空作業應設安全防護設施，在既有線附近作業時，應設行車安全防護。

8.風動鉆機管路連接應牢靠，避免脫開甩出傷人。

9.切割鋼絞線使用的砂輪切割機要設安全護罩，以免斷片傷人。

10.注漿管路應暢通，不得有堵塞現象，避免漿液突然噴出傷人，注漿管路不使用時要及時注壓清水沖洗干凈。二、錨索工程（八）安全措施項目小結路基加固設備包括擋土墻、抗滑樁和錨索工程。是為保證路基本體或者是與路基本體性狀有關的周圍土體穩定而修建的支擋建筑物。掌握各種建筑物的適用條件、施工工藝、質量要求和施工安全措施。路基過渡段施工知識：掌握各種類型過渡段的形式和要求；掌握過渡段的施工工藝；掌握過渡段檢驗標準。技能：能夠熟練進行過渡段的施工管理和質量控制；能夠熟練進行過渡段質量驗收工作。素質：養成嚴謹求實的工作作風；具備協作精神；具備一定的協調、組織能力。學習目標2016年7月3日瀘縣方洞天竺寺大橋前靠清江鎮一方路基因降雨發生沉降，橋頭路面出現塌坍。在塌坍發生之后有許多網友懷疑這是豆腐渣工程，并且要求嚴查。網友的理解也很簡單，就是通車不足一年就出現問題除了工程質量問題別無它因。有關部門立刻展開了調查，最終瀘縣交通和國土部門派出的專家對現場進行了勘察，初步認定塌陷是由暴雨引起的地質災害，橋頭路基因降雨沉降大橋沒受影響。路原因分析：由于連續強降雨導致距橋頭10米左右的道路路基被雨水浸泡，使得土體發生改變，最終導致發生塌陷，但是橋體本身沒有受到破壞，可以繼續使用。改進建議：做好路基附近排水，防止再次浸泡。任務描述

過渡段是設置在高速鐵路路基與不同結構物之間以及路基不同結構形式之間的過渡結構。主要是解決線路縱向相臨結構體之間不同剛度，不同沉落的平順過渡問題。過渡段包括路橋過渡段、路涵過渡段、路堤與路塹過渡段及半填半挖過渡段。過渡段是線路剛度變化較大的部位，是鐵路線路中的薄弱環節，因此，在設計和施工中采用恰當的結構形式保證線路剛度在過渡段內實現漸變從而減少差異工后沉降，是過渡段要解決的問題。路12過渡段變形不一致原因路橋過渡段形式3路橋過渡段施工4其他形式過渡段（一）路基與橋涵的結構差異

橋涵結構一般是剛性的，而路基則是柔性的。由于這兩種結構的差異，在路基與橋（涵）之間必然存在著變形差異。路橋（涵）過渡段由于剛性、自重、強度的不同，在列車荷載作用下又是應力集中區域，必然產生變形的不一致。一、過渡段變形不一致的原因路

（二）路堤填料原因

普通鐵路的路堤填料一般是填土，壓實標準相對較低。同時，過渡段往往作業面相對狹小，碾壓質量不易控制，其壓實度達不到設計要求。一、過渡段變形不一致的原因路（三）地基原因

地基土的性質及結構不同，所產生的沉降和沉降達到穩定所需要的時間也不同。橋頭路基一般填筑較高，地基土承受的附加應力較大，地基的沉降變形較其它路段要大，軟弱地基路段尤其如此。一、過渡段變形不一致的原因

（四）施工原因

施工時，對工期或工序安排不當，以至使過渡段的填土碾壓工作安排在施工工期尾部，被迫趕工期，不能夠很好地控制填土壓實質量，使得過渡段路基產生較大的壓密下沉變形。

一、過渡段變形不一致的原因

案例：

某施工單位負責在南方一地區施工時，原計劃3年之內完工，在修建橋梁時，橋梁的橋墩發生偏移，因此橋梁的工程延期，但是按原定的日期就不能完成任務，負責人為了趕進度，不僅縮短了橋梁過渡段的工期，而且與當地的施工隊簽約，將過渡段的工程交給了他們，在完工后只是做了簡要的檢查。幾年后，在六月的一天里，這段路基受到了連夜的暴雨沖刷，第二天，來往的車輛經過這過渡段，路基表面突然坍塌，造成1人死亡，3人受傷。后經調查這支施工隊其實并沒有什么懂這方面的技術人才，只是掛了別人的證件而已，導致施工質量出現問題，造成這次事故發生。

(五)重橋輕路意識的原因

設計和施工中重橋輕路的意識是影響路橋過渡段施工質量的又一因素。目前在鐵路建設工程中，往往是路橋分家，重橋輕路。橋梁施工中集中了大量精干的工程技術人員，而路基施工卻未能投入必要的技術人員。在設計中沒有把路橋過渡區段作為一種結構物來考慮，沒有較為合理的設計要求，在施工過程中路橋過渡區段又是質量控制的薄弱環節。一、過渡段變形不一致的原因1.倒梯形結構過渡段長度可按下式確定：L=a＋n×（H－h），L長度一般應不小于教材中表8-1的要求。式中L——過渡段長度（m）；H——臺后路堤高度（m）；h——基床表層厚度（m）；a——常數（3～5m）；n——過渡段縱向邊坡坡率，可取2～5。二、路橋過渡段形式2.正梯形結構過渡段長度計算同倒梯形結構。二、路橋過渡段形式3.二次過渡結構過渡段長度可按下式確定：L=2a＋2n×（H－h），L長度一般應不小于表3.2-4的要求。式中L——過渡段長度（m）；

H——臺后路堤高度（m）；

h——基床表層厚度（m）；

a——常數（3～5m）；

n——過渡段縱向邊坡坡率，可取2～5。二、路橋過渡段形式（一）施工要求三、路橋過渡段施工1.由于過渡段是路基工程與其他工程的銜接過渡部位，所以作為與過渡段銜接的橋臺、涵洞等結構物均應提前安排施工。當橋臺、涵洞施工及地基處理完成后，應立即進行過渡段的填筑，以便加長過渡段靜置自穩的時間，進一步減小工后沉降量。（一）施工要求三、路橋過渡段施工2.為了保證過渡段填筑質量，原則上過渡段與相鄰路堤應按水平分層一體同時填筑。但確有困難不能同時施工的，為保證路基施工進度，可采取在橋臺后預留一定長度的路堤填筑段并做出臺階，待后期過渡段施工條件成熟后與過渡段一起施工。

（一）施工要求三、路橋過渡段施工3.過渡段填筑材料級配碎石應采用工廠化生產，粒徑、級配及材質應符合要求。（一）施工要求三、路橋過渡段施工4過渡段所產生的差異沉降主要來源于地基，雖然在過渡段填筑材料及壓實標準上采取了一定措施以保證其剛度實現漸變，但地基土形成不同沉落的漸變及剛性漸變更為重要。為此，從設計到施工，在過渡段地基處理上應采取加固措施。（一）施工要求三、路橋過渡段施工若地基土質較好，承載力能滿足設計要求，應采取用重型碾壓設備對地基土進行碾壓或用強夯設備進行強夯。橋涵路基碾壓能、碾壓遍數從大到小過渡強夯能、夯擊遍數從大到小過渡地基處理后檢測地基承載力、地基系數是否滿足要求，分析不均勻沉降是否滿足要求（一）施工要求三、路橋過渡段施工若地基土質較差，采取的地基加固措也要實現過渡。橋涵路基樁長從大到小過渡樁間距從小到大過渡地基處理后檢測地基承載力、地基系數是否滿足要求，分析不均勻沉降是否滿足要求（一）施工要求三、路橋過渡段施工5.過渡段施工完成后，采取堆載預壓也要考慮過渡處理。橋涵路基堆載順序從橋涵到路基，厚度從大到小過渡卸載順序從路基到橋涵（一）施工要求三、路橋過渡段施工6.過渡段的結構物如為擴大基礎，開挖時應盡可能控制開挖斷面，使其在滿足基礎輪廓尺寸的情況下稍有富余，開挖時要少擾動周圍地基土，開挖富余部分應用混凝土填平。

（一）施工要求三、路橋過渡段施工7.過渡段按基床表層、基床底層及基床底層以下部分壓實標準進行壓實，壓實質量采用k30，動態變形模量Evd及壓實系數K等指標控制。（二）施工工藝三、路橋過渡段施工清理橋臺后基坑一次連續澆筑基坑內砼砼養護測量、計算、放線分層填筑、碾壓檢測（三）壓實標準三、路橋過渡段施工1.級配碎石的壓實標準級配碎石施工應分層填筑，壓實標準一般需滿足地基系數K30≥150MPa/m動態變形模量Evd≥50MPa壓實系數K≥0.95（三）壓實標準三、路橋過渡段施工2.加筋土的壓實標準基床表層以下部分也可以采用加筋土結構，其填筑材料一般選用A、B組粗粒土，其間分層鋪設土工格柵，每層土工格柵間距宜為0.3～0.5m，與橋臺尾相接處應包裹反折。A、B組粗粒土的規格與壓實標準，可以采用不同速度目標值高速鐵路對其基床底層填料規格與壓實標準的相關要求。（一）路堤與橫向結構物過渡段四、其他形式過渡段（二）路堤與路塹過渡段四、其他形式過渡段1.當路堤與路塹連接處為堅硬巖石路塹時，在路塹一側順原地面縱向開挖臺階，臺階高度0.6m左右，并應在路堤一側設置過渡段，如圖所示。（二）路堤與路塹過渡段四、其他形式過渡段2.當路堤與路塹連接處為軟質巖石或土質路塹時，應順原地面縱向挖成1：2的坡面，坡面上開挖臺階，臺階高度0.6m左右，其開挖部分填筑要求與路堤相同，如圖所示。（三）半堤半塹處過渡段

四、其他形式過渡段（四）路隧過渡段四、其他形式過渡段考慮到土質與軟質巖路塹與隧道之間的基床剛度變化太大，必須設置路隧過渡段，路隧過渡段的長度一般不小于20m，與隧道連接處的厚度需同隧道仰拱厚度一致，另一端可采用基床表層厚度。路隧過渡段可采用級配碎石直接填筑，如壓實困難，可摻入適量水泥。

（五）緊鄰涵洞間的過渡段四、其他形式過渡段當兩個涵洞相距較近時，進行過渡段施工將使兩涵洞級配碎石填筑區部分重疊或相接近，而級配碎石填筑區間將存在較軟弱的填土層，因此，為保證基床剛度平順過渡，應在兩涵洞之間全部按過渡段填筑。（六）挖方地段的涵洞回填四、其他形式過渡段挖方地段，涉及其相鄰挖方路塹、涵側缺口和涵頂路堤間的過渡問題時，若缺口回填填料采用滲水土，則易使缺口在路塹和涵洞間形成一軟弱層，這樣將影響到乘車舒適度。因此，可摻百分之五水泥的級配碎石作為缺口回填填料，填至涵洞頂，涵洞頂至路基表層間采用級配碎石滿鋪，如圖所示，這樣可使路基基床剛度得到平順過渡。

項目小結過渡段是高速鐵路線路工程中的薄弱部位，不同結構物強度的差異、剛度的差異、沉降的差異以及施工的原因等造成的不均勻沉降是影響線路平順性的主要因素。需全面掌握造成不均勻沉降的各種因素，采用合理的結構形式和施工工藝，嚴格控制各項指標，保證線路的穩定性和平順性。

項目9高速鐵路路基質量檢測

9-1密實度檢測學習目標：知識：掌握密實度測試的原理、方法、適用范圍。技能：能夠熟練進行密實度的測試；能夠熟練完成密實度的計算。素質：養成嚴謹求實的工作作風；具備協作精神；具備一定的協調、組織能力。項目描述：

路基質量檢測是保證路基質量管理的重要組成部分，是高速鐵路建設的關鍵性、基礎性工作，對控制工程質量、加快施工進度和推動施工技術進步至關重要。高速鐵路路基施工各階段質量檢測指標路基施工階段（或部位）檢驗指標路堤下部地基系數k30≥110MPa/m（細粒土）

≥130MPa/m（粗粒土）壓實系數k≥0.927天飽和無側限抗壓強度≥250kPa變形模量ev2≥45MPa且Ev2/Ev1≤2.6基床底層地基系數k30≥130MPa/m（細粒土）

≥150MPa/m（粗粒土）壓實系數k≥0.957天飽和無側限抗壓強度≥350（550）kPa變形模量ev2≥80MPa且Ev2/Ev1≤2.5動態變形模量evd≥40MPa基床表層地基系數k30≥190MPa/m（級配碎石）壓實系數k≥0.97變形模量ev2≥120MPa且Ev2/Ev1≤2.3動態變形模量evd

≥55MPa過渡段地基系數k30

≥150MPa/m壓實系數k≥0.95動態變形模量evd

≥50MPa高速鐵路路基施工各階段質量檢測指標基底加固檢驗指標換填壓實系數k動力觸探CFG樁原材料混合料塌落度28天抗壓強度低應變承載力（單樁和復合地基）石灰樁原材料靜力觸探動力觸探（或標準貫入）復合地基承載力多向攪拌樁（高壓旋噴樁）原材料無側限抗壓強度復合地基承載力粉噴樁原材料固化材料用量另：所有類型樁須檢查：樁位、樁長、樁徑、樁間距、垂直度壓實系數K的測定壓實系數K：指路基經壓實實際達到的干密度與由擊實試驗得到的試樣的最大干密度的比值K。濕密度干密度含水率w=（濕重-干重）/干重實際干密度檢測一、環刀法檢測二、灌砂法檢測（一）原理和適用范圍

環刀法是測量現場密度的傳統方法。

用環刀法測得的密度是環刀內土樣所在深度范圍內的平均密度。它不能代表整個碾壓層的平均密度。由于碾壓土層的密度一般是從上到下減小的，若環刀取土在碾壓層的上部，則得到的數據往往偏大；若環刀取在碾壓層的底部，則所得的數據明顯偏小。

就檢測路基土壓實質量而言，我們需要的是整個碾壓層的平均壓實度，而不是碾壓層中某一部分的壓實度。因此，在用環刀法測定土的密度時，應使所得密度能代表整個碾壓層的平均密度。

一、環刀法（一）原理和適用范圍

環刀法適用面較窄，對于含有粒料的路基土及松散性材料無法適用，僅適用于測定不含礫石顆粒的粉土和黏性土的密度。一、環刀法

（二）儀器設備

1.人工取土器：人工取土器包括環刀、環蓋、定向筒和擊實錘系統（導桿、落錘、手柄）。環刀內徑6～8cm，高2～3cm，壁厚1.5～2mm。

2.天平：稱量500g，感量0.1g。

3.其他：鎬、小鐵鍬、修土刀、毛刷、直尺、鋼絲鋸、凡士林、木板及測定含水量設備等。一、環刀法（三）試驗方法與步驟

1.用人工取土器測定黏性土密度

（1）擦凈環刀，稱取環刀質量m1，精確至0.1g。

（2）在試驗地點，將面積約30cm×30cm的地面清掃干凈，并將壓實層鏟去表面浮動及不平整的部分，達到一定深度，使環刀打下后，能達到要求的取土深度，但不得擾動下層。

（3）將定向筒齒釘固定于鏟平的地面上，順次將環刀、環蓋放人定向筒內，并與地面垂直。

（4）將導桿保持垂直狀態，用取土器落錘將環刀打入壓實層中，至環蓋頂面與定向筒上口齊平為止。

（5）去掉擊實錘和定向筒，用鎬將環刀及試樣挖出。

（6）輕輕取下環蓋，用修土刀自邊至中削去環刀兩端余土，用直尺檢測，直至修平為止。

（7）擦凈環刀外壁，用天平稱取環刀及試樣合計質量m2，精確至0.1g。

（8）自環刀中取出試樣，取具有代表性的試樣，測定其含水量。一、環刀法

2.用人工取土器測定砂性土或砂層密度

（1）如為濕潤的砂土，試驗時不需要使用擊實錘和定向筒。在鏟平的地面上，細心挖出一個直徑較環刀外徑略大的砂土柱，將環刀刃口向下，平置于砂土柱上，用兩手平衡地將環刀垂直壓下，直至砂土柱突出環刀上端約2cm時為止。

（2）削掉環刀口上多余的砂土，并用直尺刮平。

（3）在環刀上口蓋一塊平滑的木板，一手按住木板，另一只手用小鐵鍬將試樣從環刀底部切斷，然后將裝滿試樣的環刀轉過來，削去環刀刃口上部多余的砂土，并用直尺刮平。

（4）擦凈環刀外壁，稱環刀與試樣合計質量m2，精確至0.1g。

（5）從環刀中取具有代表性的試樣測定其含水量。

（6）干燥的砂土不能挖成砂土柱時，可直接將環刀壓人或打人土中。一、環刀法（四）試驗結果計算、整理

1.按下式分別計算土的濕密度和干密度

ρ——濕密度（g/cm3），精確至0.01g/cm3；

ρd——干密度（g/cm3），精確至0.01g/cm3；

m——濕土質量（g）；

m1——環刀質量(g)；

m2——環刀質量加濕土質量（g）；