任務(wù)3河流地質(zhì)作用與道路工程任務(wù)引入2020.7.16

G317線甘孜爐霍旦都鄉(xiāng)雄雞嶺村路基沉陷山東日照洪水沖毀路基2018.7.13G213茂縣橋梁水毀路基與橋梁水毀的成因是什么？如何防治？教學(xué)目標(biāo)1.掌握沿河路基水毀成因及防治措施；2.掌握橋梁水毀成因及防治措施。知識目標(biāo)1.遵紀守法，愛崗敬業(yè)，具有社會責(zé)任感和參與意識；2.具有質(zhì)量意識、綠色環(huán)保意識與安全意識；3.具有集體與團隊合作精神，能進行溝通和協(xié)作。素質(zhì)目標(biāo)1.能編制沿河路基水毀調(diào)查報告及防治措施方案；2.能編制橋梁水毀調(diào)查報告及防治措施方案。能力目標(biāo)目錄沿河路基水毀成因及防治1橋梁水毀成因及防治2一、沿河路基水毀成因及防治一、沿河路基水毀成因及防治1.影響主要因素—水（1）水的來源：雨雪直接落至路面的大氣降水。貫穿路基的溝、溪、河流水。地下水主要來源于上層滯水、潛水、承壓水。（2）破壞道路的方式暴雨徑流直接沖毀路肩、邊坡和路基；積水的滲透和毛細水的上升可導(dǎo)致路基濕軟，強度降低，重者會引起路基凍脹、翻漿或邊坡塌方，甚至整個路基沿傾斜基底滑動；進入結(jié)構(gòu)層內(nèi)的水分可以浸濕無機結(jié)合料處的粒料層，導(dǎo)致基層強度下降使瀝面層出現(xiàn)剝落和松散；水泥混凝土路面由于接縫多，從接縫中滲入的水分聚集在路面結(jié)構(gòu)中，在重載的反復(fù)作用下，產(chǎn)生很大的動水壓力，導(dǎo)致接縫附近的細顆粒集料軟化，形成唧泥，產(chǎn)生錯臺、斷裂等病害。總之，水的作用加劇了路基路面結(jié)構(gòu)的損壞，使路面使用性能變壞，縮短了路面的使用壽命。雅安暴雨暴雨導(dǎo)致河流水位上漲暴雨沖毀路基暴雨導(dǎo)致路基濕軟，路基邊坡塌方瀝青路面出現(xiàn)剝落與松散瀝青路面唧泥瀝青路面錯臺、斷裂一、沿河路基水毀成因及防治2.沿河路基水毀成因(1)路線與河道并行，一面傍山，一面臨河，許多路基是半挖半填或全部為填方筑成。路基邊坡多數(shù)未做防沖加固措施，路基因洪水頂沖與淘剮發(fā)生坍塌破壞，出現(xiàn)許多缺口和坍塌半個以上路基。(2)路基防護構(gòu)造物因基礎(chǔ)處理不當(dāng)或埋置深度不足而破壞，引起路基水毀。(3)半填半挖路基地面排水不良，路面、邊溝嚴重滲水，路基下邊坡坡面滲流、普遍出露、局部管涌引起路基坍垮。(4)洪水位驟降，在路基半坡內(nèi)形成自路基向河道的反向滲流，產(chǎn)生滲透壓力和孔隙壓力，造成邊坡失穩(wěn)。(5)不良地質(zhì)、地形路段，山體滑坡或路基滑移。沿河路基沖刷路基防護構(gòu)造物導(dǎo)致沿河路基沖刷半填半挖路基邊坡塌方半填半挖路基邊坡塌方洪水位下降導(dǎo)致路基邊坡塌方泥石流導(dǎo)致路基破壞崩塌導(dǎo)致路基破壞路基擋墻基礎(chǔ)淘空導(dǎo)致路基沉陷一、沿河路基水毀成因及防治(6)道路防洪標(biāo)準(zhǔn)低，路面設(shè)計洪水位標(biāo)高不夠或涵洞孔徑偏小，道路排水系統(tǒng)不完善，造成洪水漫溢路面、水洗路面甚至沖毀路基。(7)原有道路施工質(zhì)量不佳，擋墻砌筑砂漿強度達不到設(shè)計要求，砂漿砌筑不飽滿，石料偏小，砌體整體強度不夠。(8)原有路基邊坡坡度太陡，沒有達到設(shè)計要求。(9)較陡的山坡填筑路基，原地面未清除雜草或挖人工臺階，坡腳未進行必要支撐，填方在自重或荷載作用下，路基整體或局部下滑。(10)填方填料不佳，壓實不夠，在水滲入后，密度增大，抗剪強度降低，造成路基失穩(wěn)。(11)植被破壞，水土流失，在強降雨形成的地面徑流沖擊下，造成邊坡坍方。(12)道路養(yǎng)護工作跟不上，涵洞淤塞導(dǎo)致排水不暢，造成水洗路面甚至沖毀路基。涵洞出水口損壞造成路基沉陷路基擋墻損壞路基邊坡陡峭路基邊坡陡峭，且未設(shè)防護填方路基沉陷植被破壞導(dǎo)致邊坡坍方重慶萬州水過路面沖毀路基一、沿河路基水毀成因及防治3.沿河路基水毀的防治措施(1)種草防護：適用于土質(zhì)路堤、路塹，有利于草類生長的邊坡，可以防止雨水沖刷坡面。但經(jīng)常浸水或長期浸水的路堤邊坡，種草不易生長，故不宜采用種草防護。(2)草皮的作用與種草相同，當(dāng)河床比較寬闊，鋪設(shè)處只容許季節(jié)性浸水，流速小于1.8m/s，水流方向與路線近于平行的條件下可以使用。(3）植樹一般是在路基斜坡上和沿河路堤之外，漫水河灘上種植，直接加固路基和河岸，并使水流速度降低，防止和減少水流對路基或河岸的沖刷。(4)砌石防護分為干砌和漿砌兩種。干砌片石用以防護邊坡免受大氣降水和地面徑流的侵害，以及保護浸水路堤邊坡免受水流沖刷作用，一般有單層鋪砌、雙層鋪砌。干砌片石所用的石料，應(yīng)是堅硬的、耐凍的和未風(fēng)化的石塊，為防水浸水及提高整體強度，可用水泥砂漿勾縫。當(dāng)水流流速較大(如4-5m/s)，波浪作用較強，以及可能有流冰、流木等沖擊作用時，宜采用漿砌片石護坡，必要時，可與浸水擋土墻或護面墻同時設(shè)置。種草防護干砌片石防護草皮防護植樹防護路基邊坡一、沿河路基水毀成因及防治3.沿河路基水毀的防治措施(5)拋石防護：主要用于防護水下部分的邊坡和坡腳，免受水流沖刷及淘刷，也可用于防止河床沖刷，最適用于礫石河床。它不受水位高低變動的影響，亦不受施工季節(jié)的限制，新筑堤岸尚未沉實之前亦可施工。在附近盛產(chǎn)石料、沿線廢石方較多的地區(qū)，應(yīng)優(yōu)先考慮此種防護措施。(6)石籠防護的使用范圍比較廣泛，可用于防護河岸或路基邊坡、加固河床、防止淘刷。(7)浸水擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工邊坡，以保證土體穩(wěn)定的建筑物。(8)丁壩是指壩根與岸灘相接，壩頭伸向河槽，壩身與水流方向成某一角度，能將水流挑離河岸的結(jié)構(gòu)物。丁壩是用來束水歸槽，改善水流狀態(tài)，保護河岸。丁壩群防護邊坡坡腳鐵絲石籠防護路基邊坡浸水擋土墻防護拋石防護邊坡二、橋梁水毀成因及防治二、橋梁水毀成因及防治1.橋梁水毀的成因橋梁受洪水沖擊，墩臺基礎(chǔ)沖空危及安全或產(chǎn)生橋頭引道缺、斷，乃至橋梁倒坍，稱為橋梁水毀。橋梁主要原因有：橋梁壓縮河床，水流不順，橋孔偏置時，缺少必要的水流調(diào)治構(gòu)造物；基礎(chǔ)埋置深度淺又無防護措施。西安灞河鐵路橋橋基基礎(chǔ)淺，造成水毀倒塌橋頭錐坡擠壓河道，造成錐坡受損橋墩擠壓河道，造成橋梁倒塌二、橋梁水毀成因及防治1.增建水流調(diào)治構(gòu)造物防治橋梁水毀(1)穩(wěn)定、次穩(wěn)定河段上橋梁水毀防治穩(wěn)定、次穩(wěn)定河段上橋梁水毀防治措施，可根據(jù)調(diào)整橋下灘流、河床沖淤分布的實際需要以及水流流向等分情況加以選擇，①正交橋位，兩側(cè)有灘地對稱分布時，兩側(cè)橋頭布置對稱的曲線形導(dǎo)流堤。②兩側(cè)有灘地但不對稱分布時，兩側(cè)導(dǎo)流堤一般布置成口朝上游的喇叭形。大灘側(cè)為曲線形導(dǎo)流堤，小灘為兩端帶曲線的直線形導(dǎo)流堤。③橋位在河流彎道上，凹岸布置直線形導(dǎo)流堤，凸岸布置曲線形導(dǎo)流堤。都江堰魚嘴水利工程興康特大橋二、橋梁水毀成因及防治1.增建水流調(diào)治構(gòu)造物防治橋梁水毀(1)穩(wěn)定、次穩(wěn)定河段上橋梁水毀防治④橋位與河槽正交，一側(cè)引道向上游與灘地斜交，另一側(cè)引道與灘地正交時，斜交側(cè)橋頭布置梨形堤，引道上游側(cè)設(shè)置短丁壩群。⑤橋位與河槽正交，一側(cè)引道伸向下游與灘地斜交形成“水袋”，另一側(cè)引道與灘地正交時，斜交側(cè)橋頭設(shè)置曲線形導(dǎo)流堤，引道上游進行邊坡加固，并在適當(dāng)位置設(shè)置小型排水構(gòu)造物，以排除“水袋”積水，正交側(cè)橋頭設(shè)置直線形導(dǎo)流堤。若斜交側(cè)灘地不寬，可設(shè)封閉導(dǎo)流堤消除“水袋”。⑥斜交橋位，兩側(cè)有灘地對稱分布時，根據(jù)河槽流向，銳角側(cè)設(shè)梨形堤，另一側(cè)設(shè)兩端帶曲線的直線形導(dǎo)流堤。二、橋梁水毀成因及防治1.增建水流調(diào)治構(gòu)造物防治橋梁水毀(2)不穩(wěn)定河段上橋梁水毀防治不穩(wěn)定河段上橋梁的水毀防治，可根據(jù)河岸條件、河床地貌以及橋孔位置等分情況采取下列措施：①橋梁位于出山口附近的喇叭形河段上，封閉地形良好，宜對稱布置封閉式導(dǎo)流堤。②引道阻斷支岔，上游可能形成“水袋”。為控制洪水?dāng)[動，防止支岔水流沖毀橋頭引道，視單側(cè)或雙側(cè)有岔及地形情況，可對稱或不對稱設(shè)置封閉式導(dǎo)流堤。③一河多橋時，為防止水流直沖兩橋間引道路基，可結(jié)合水流和地形條件，在各橋間設(shè)置分水堤。④橋梁位于沖積漫流河段的擴散淤積區(qū)，一河多橋而流水溝槽又不明顯時，宜設(shè)置漫水隔壩，并加強橋間路堤防護。二、橋梁水毀成因及防治2.增設(shè)沖刷防護構(gòu)造物防治橋梁墩臺水毀橋梁墩臺明挖(淺埋)基礎(chǔ)，應(yīng)根據(jù)跨徑大小、橋位河段穩(wěn)定類型，分別增建基礎(chǔ)防護構(gòu)造物。

當(dāng)河床較穩(wěn)定，沖刷范圍小時，宜采用立面防護措施；

當(dāng)河床穩(wěn)定，沖刷范圍較大時，用平面防護措施。任