公路路床常见处理措施(精选8篇)
毕业论文
题 目 公路常见路基病害及防护措施
专 业 道路桥梁工程技术
院 系 土木工程系 学 号 110110033 姓 名 蔡生强
指 导 教 师
目 录
摘要····································································1 Abstract
引言····································································1
一、路基·······························································2
1.1 路基的概念和作用····················································2 1.2 路基的结构··························································2 1.3 路基的类型··························································3
二、路基常见病害························································4 2.1 路基沉陷····························································4 2.2 边坡病害····························································4 2.3 路基水毁····························································5 2.4 路基冻胀····························································6 2.5 路基翻浆····························································7 2.6 雪害································································8 2.7不良地质和水文条件造成的路基破坏····································8
三、危害的防治措施······················································8 3.1 路基沉陷的防治······················································8 3.2 对土基沉陷的防治····················································9 3.3 边坡的防护·························································10 3.4 水毁的防治·························································12 3.5 土的冻胀过程·······················································13 3.6 冻胀的防治·························································14 3.7 路基翻浆的防治·····················································14 3.8 雪害的防治·························································16 3.9 路基排水···························································16
公路路基及路基病害和防治措施
摘 要:路基承受着本身的岩土自重和路面重力,以及由路面传递而来的行车荷载,是整个公路构造的重要组成部分。近年来高等级公路在建设方面取得了很大的进步,然而作为公路主体工程的路基仍存在一些病害,主要有水毁、滑坡、雪害、路基冻胀、沉陷、翻浆等。这些病害危及公路交通。本文从实际出发,提出若干消除病害的工程措施。
Abstract: subgrade under the geotechnical weight and gravity of road, and passed by the road from the traffic load is an important part of the entire road constructed.High-grade highways in recent years the building has made great progress, however, as the subgrade of the road the main project, there are still some diseases, there are damaged, landslides, snow damage, subgrade frost, subsidence, Frothing.These diseases endanger road traffic.From reality, and made a number of engineering measures to eliminate disease.关键词 公路病害 公路路基 防治措施 引 言:
路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物,路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。路基裸露在大气中,经受着土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用,路基的各个部位将产生变形。一些变形是可以恢复的,称为可恢复变形;一些变形是不能够恢复的,称为不可恢复变形。路基的不可恢复变形会破坏路基的整体性和稳定性,引发各种路基病害的产生。公路病害防治的根本途径在于提高公路质量
第一章
路基
1.1 路基的概念和作用
路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物,路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。它承受着本身的岩土自重和路面重力,以及由路面传递而来的行车荷载,是整个公路构造的重要组成部分。路基必须具有足够的强度和稳定性,即在其本身静力作用下地基不应发生过大沉陷;在车辆动力作用下不应发生过大的弹性和塑性变形;路基边坡应能长期稳定而不坍滑。路基是一种线形结构物,具有路线长、与大自然接触面广的特点,其稳定性,在很大程度上由当地自然条件所决定。合理选择线位,可以避开地质不良地段和工程艰巨路段,保证路基稳定,减少工程数量,节约工程投资。路基工程的特点是:工艺较简单,工程数量大,耗费劳力多,涉及面较广,耗资亦较多。路基施工改变了沿线原有自然状态,挖填借弃土石方涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利。
1.2路基的结构
路基由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构。也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连,共同构成一条线路。路基依其所处的地形条件不同,有两种基本形式:路堤和路堑,俗称填方和挖方。建造路基的材料,不论填或挖,主要是土石类散体材料,所以路基是一种土工结构。因而路基经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自我条件变化的侵袭和破坏,抵抗能力差。因此,路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。
1.3路基的类型
一般路基:
一般路基是指修筑在良好的地质、水文、气候条件下的路基。通常认为一般路基可以结合当地的地形、地质情况,直接选用典型横断面图或设计规定。但高填方路堤,深挖方路堑须进行个别论证和验算。特殊路基:
特殊路基是指位于特殊土(岩)地段、不良地质地段,或受水、气候等自然因素影响 强烈的路基。
特殊路基主要有:
(1)湿黏土路基、软土地区路基、红黏土地区路基、膨胀土地区路基、黄土地区路 基、盐渍土地区路基、风积沙及沙漠地区路基;
(2)季节性冻土地区路基、多年冻土地区路基、涎流冰地区、雪害地区路基;(3)滑坡地段路基、崩塌与岩堆地段路基、泥石流地区路基;(4)岩溶地区路基、采空区路基;
(5)沿河、沿溪地区路基、水库地区路基、滨海地区路基。
软土地区路基:以饱水的软弱黏性土沉积为主的地区称为软土地区。软土包括饱水的软弱黏性土和淤泥。在软土地基上修建公路时,容易产生路堤失稳或沉降过大等问题。我 国沿海、沿湖、沿河地带都有广泛的软土分布。
滑坡地段路基:滑坡是指在一定的地形地质条件下,由于各种自然的和人为的因素影响,山坡的不稳定土(岩)体在重力作用下,沿着一定的软弱面(带)作整体的、缓慢的、间歇性的滑动变形现象。滑坡有时也具有急剧下滑现象。
膨胀土地区路基:膨胀土系指土中含有较多的黏粒及其他亲水性较强的蒙脱石或伊利石等黏土矿物成分,且有遇水膨胀,失水收缩的特点,是一种特殊膨胀结构的教质土。多分布于全国各地二级及二级以上的阶地与山前丘陵地区。
第二章
路基常见病害
2.1 路基沉陷
路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落,而这种沉落是不可恢复的。它是路基最常见的病害之一。路基沉陷产生的原因很多,但主要是有路基本身引起的压缩沉陷和由于地基原因引起的沉陷两种。
(1)路基本身引起的沉陷是因路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实度不足、在路基堤身内部形成过湿夹层等因素,在荷载等的综合作用下,引起路基的竖向位移和变形。
(2)地基的沉陷是由于原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在,土基的承载能力极低,填筑路基前未对原天然地面进行处理,在路基自重的作用下,地基下沉或向两侧挤出,引起的路基下沉。
2.2 边坡的病害
边坡的病害常见的有:崩塌、落石、滑坡、坡面冲刷、坍塌、剥落和泥石流等。
崩塌是岩体突然而猛烈地从陡峻地斜坡上崩离翻滚跳跃而下的现象。崩塌可能发生在高峻的自然山坡上,也可发生在高陡的人工路堑边坡上。发生崩塌的物体一般为岩石,但某些土坡也会发生崩塌。
落石是岩石碎块的一种剥落现象,其范围较剥落严重。产生原因为:路堑边坡较陡,岩石破碎和分化严重,在振动及水的侵蚀和冲刷下,块状碎屑沿坡面向下滚动。滑坡是路基山坡山体或岩石,由于长期受到地面水、地下水活动的影响,使其结构破坏,逐渐失去支撑力,在自重作用下,沿着一定的软弱面整体的、缓慢的、有时先缓后急地向下滑移的现象。滑坡成因复杂,种类很多,目前尚无统一的分类办法。根据中国区域地质特点,较常发生的滑坡主要有堆积层滑坡、黄土滑坡、粘土滑坡、岩层滑坡。滑坡是一种危害性很大的公路危害。它不仅会把大量泥石推向路基,甚至会把整段路基、整座建筑物埋没摧毁。
坡面冲刷是是分化的岩层形成一定厚度的残积层。残积层的颗粒组成以细砂、中砂、粗砂为主,含少量粘土颗粒。这些残积物抗冲刷能力很差,易形成密集的鸡爪状冲沟,中下部冲刷形成落水洞,上下落水洞相连,坡面遭到破坏。
剥落是指路堑边坡风化岩层的表面,在大气温度与湿度的交替作用之下,表层岩石从坡面上剥落下来,向下滚落。大块岩石脱离坡面称为崩塌。碎落和剥落物堆集在路堑边沟里,影响边沟排水,路堑地段如果排水不畅,又将引发其它路基路面的病害。
泥石流湿山坡或沟岸泥沙由于重力的作用而不断的坍塌、碎落或滑坡而落入沟道,在暴雨的冲击下形成泥石流。这种形式中最严重的是大型滑坡堵断沟道,水流直接由滑坡体上流过或形成溃决,也有的在暴雨时滑坡体中的饱和水与滑坡体一涌而下,形成强大的泥石流。
2.3 路基水毁
公路的水毁的形成主要有以下几方面的原因造成:
(1)对于断裂构造,存在着一定的构造带且分化强烈,为泥石流、塌方、滑坡等提供了充分的固体物质。泥岩、页岩经强烈分化后,又为这些灾害提供了细颗粒物质,从而造成桥涵淤塞、河床抬高,引发路基垮塌等多种病害。
(2)公路的地形高低悬殊,山坡陡峭,在重力和水的作用下,松散及稳定性差的物料易形成垮塌和水土流失,为各种公路水害的产生和发展提供了条件。
(3)雨季降雨集中,一次降雨量大,易为公路水害的形成提供丰富充足的水分条件。持续集中的大雨、暴雨引起山洪暴发和江河漫溢,以及连阴雨的长时期冲刷和浸蚀,松散的固体堆积物在强降雨的作用下,含水量达到饱和时,粘结性、凝聚力迅速下降,在强降雨形成的地面径流冲击而下,固体堆积物很快被冲坏,塌方、滑坡、泥石流等常见水害便随之发生。
(4)不适当的沿河筑坝引起的流向改变和坍岸
(5)桥位附近挖河取沙,修建水中建筑物造成桥下水流紊乱和过度的冲刷。(6)公路自身排水防护设施不完善,桥涵设计不合理,施工质量差等。
2.4 路基冻胀
因路基土冻结、体积膨胀,会引起路面隆起,这种现象是冰冻地区公路病害之一。路基在冻结过程中,路基土的水分发生比原体积大9%的膨胀。此外,由于冰晶的吸附作用和土的毛细上升作用,未冻区的水分不断向冰冻区积聚,形成聚冰和进一步膨胀。均匀的冻胀对道路危害不大,但不均匀的冻胀可以使路面产生不均匀的隆起,平整度变坏;冻胀值超过路面的容许冻胀值时,路面就会出现开裂,严重的课导致破坏。这种现象对高级、次高级路面危害甚大。高速公路对路面技术状况的要求更高。
路基产生冻胀、下沉等冻害的影响因素是很复杂的,但主要可以归结为温、土、水和力四个要素。四个要素中温度和压力的变化是外因,而土和水是内因。这四个要素在建筑物的冻害过程中都是存在的。其中值得提出的是水这个要素,路基土体中的水分是形成路基冻害的决定性因素。水分迁移是冻土中主要的物理力学过程,是路基产生冻害的基本原因。冻水结成冰,强度剧增;冰融成水,承载力几乎等于零。水的这一特性决定了冻土有很高的承载力,而融土的承载力则大为降低。冻土地区季节融化层中的水,冻结时向地表及上限两个方向转移,形成的水分进行重分布。待季节融化层融化时,表层特别松软,且随融化深度的加深,水亦逐渐下渗,直至上限附近不能再下渗,由于上限附近的土聚积的水分最大,土的抗剪强度就大大降低。若路基边坡底下的上限位置是倾斜的,则路基边坡有沿上限面滑动的可能。即使不会滑动,这种层上水也可能从边坡面渗出,冲蚀边坡。故在冻土地区的路基工程中,处理土中水的问题是很重要的。没有土中水的冻结和融化,就不会发生冻害。而土中水的多少,又直接与土的颗粒粗细有关,粗颗粒的土排水条件好,存水少,就不易产生冻胀或融沉现象;反之,细颗粒土中水分难以排走,就会产生冻胀和融沉现象。故其危害主要有以下几种:
(1)冻胀:路基的季节融冻层内,如含水量超过一定限值,土中水冻结时路基就会发生冻胀。
(2)融化下沉:路基基底土层为富冰、饱冰冻土及含土冰层,由于地表水渗入后的热交换过程,和因保温层厚度不够,以及路基土的压力、列车震动的作用等,使基底一定范围内的原地表和原始多年冻土上限发生相应的下沉、下降变化,形成路基基底融化槽。
(3)热融滑坍:由于自然营力或人为活动,破坏了有厚层地下冰分布的斜坡的热平衡状态后,地表土体在重力作用下,沿融冻界面呈牵引式位移而形成的滑坍。
2.5 路基翻浆
翻浆是指在冻胀土的路段,在冬季,地下水分连续向上聚集、冻结成冰,导致春融期间土基含水率过大,强度急剧降低,在行车作用下路面发生裂缝、鼓包、冒泥等现象。冬季路面开始冻结,不断向深处发展,上下层形成了温度差,由于气候的变化,零度等温线不断下移,形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀,由于土质不均匀,使路面冻死或冻胀隆起。春季气温回升,由于路面导热性大,路中的溶解速度比两侧快,水分不易向下及两侧排泄。土基土层便呈现过湿状态,当溶解到聚冰层时,土层的湿度土层的湿度有时会超过液限。土基承载力极低,在车辆通过时稀软的泥浆会沿着路面的裂缝挤出或形成较深的车辙和鼓包。
2.6 雪害
雪崩、风雪流(风吹雪)和集中持续的降雪在公路上形成的积雪和雪滑等危害交通的现象称为雪害。
2.7 不良地质和水文条件造成的路基破坏
公路通过不良地质地段时(如泥石流、冻土、盐渍土、溶洞)和较大的自然灾害(如大暴雨)等地区,均可能导致路基的大规模破坏。
第三章 危害的防治措施
3.1 路基沉陷的防治
选择良好的路基用土(如砂性土)填筑路基,如果在必要时,应对路基上层填土作稳定性处理施工时,采用合理的施工方法,严格遵守《公路路基施工规范》的规定,分层填筑,分层碾压,一定要保证每一层路基填料的压实度。使路基有足够的强度和稳定性来承受行车荷载的作用。另外,在路基施工时,应严格控制路基填土的含水量,避免在层与层中间形成过湿的软弱夹层。在特殊潮湿地区, 路基上的压实是相当困难的,对于天然稠度小于的黏质土, 当用于下路床及其下的路基填料时, 可采用规定的轻型压实标准;改善填料的性质, 在土中掺加生石灰, 通常可以获得预期的效果, 也可采用新型吸水材料加固。黄土地区应特别注意路基排水, 对地表水应采取拦截、分散、防渗、远接远送的原则, 根据设计及时做好综合排水设施, 将水迅速引离路基。在填挖交界处引出边沟水量,应做好出水口的加固。
修筑在斜坡上的路堤和半填半挖路基,如果未按照规定将斜坡挖成台阶,铲除植被,或者对地下水露头没有妥善处理,地表排水不畅,坡脚下形成积水等,会使路基土长期受水浸润,往往达到或接近饱和状态。这样,路基在自重和外力作用下,失去稳定,发生突然下沉和滑移。对于这种病害的防治办法,主要是做好路基排水,如修建截水沟,排除地表积水,修建盲沟、渗沟、平洞疏导底下水,必要时修建护坡、挡墙,对路基进行支挡防护等。
3.2 对土基沉陷的防治
(1)换填法:当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时,常采用换土垫层来处理软弱地基。即将基础下一定范围内的土层挖去,然后回填以强度较大的砂、碎石或灰土等,并夯实至密实。
(2)预压法:预压法是一种有效的软土地基处理方法。该方法的实质是,在建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载,使土体中孔隙水排出,孔隙体积变小,土体密实,提高地基承载力和稳定性。堆载预压法处理深度一般达10m左右,真空预压法处理深度可达15m左右。
(3)强夯法:强夯法是法国L·梅纳(Menard)1969年首创的一种地基加固方法,即用几十吨重锤从高处落下,反复多次夯击地面,对地基进行强力夯实。实践证明,经夯击后的地基承载力可提高2~5倍,压缩性可降低200~500%,影响深度在10m以上。
(4)振冲法:振冲法是振动水冲击法的简称,按不同土类可分为振冲置换法和振冲密实法两类。振冲法在粘性土中主要起振冲置换作用,置换后填料形成的桩体与土组成复合地基;在砂土中主要起振动挤密和振动液化作用。振冲法的处理深度可达10m左右。
(5)深层搅拌法:深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械,在地基中将水泥和土体强制拌和,使软弱土硬结成整体,形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙,处理深度可达8~12m。施工过程:定位—沉入到底部—喷浆搅拌(上升)—重复搅拌(下沉)—重复搅拌(上升)—完毕。
(6)砂石桩法:振动沉管砂石桩是振动沉管砂桩和振动沉管碎石桩的简称。振动沉管砂石桩就是在振动机的振动作用下,把套管打入规定的设计深度,夯管入土后,挤密了套管周围土体,然后投入砂石,再排砂石于土中,振动密实成桩,多次循环后就成为砂石桩。也可采用锤击沉管方法。桩与桩间土形成复合地基,从而提高地基的承载力和防止砂土振动液化,也可用于增大软弱粘性土的整体稳定性,其处理深度达10m左右。
(7)土或灰土挤密桩法:土桩及灰土桩是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔,然后向孔内夯填素土或灰土成桩。成孔时,桩孔部位的土被侧向挤出,从而使桩周土得以加密。土桩及灰土桩挤密地基,是由土桩或灰土桩与桩间挤密土共同组成复合地基。土桩及灰土桩法的特点是:就地取材,以土治土,原位处理、深层加密和费用较低。
3.3 边坡的防护
(1)防治崩塌的主要措施有:
①路基上方的危岩、危石应及时检查清除,特别在雨季前要细致检查。如有威胁行车安全的路段,可根据地形和岩层情况,采取嵌补、支顶的方法予以加固。
②在小型崩塌或落石地段,应采取全部清除的办法;如果基岩破坏严重,崩塌、落石的物质来源丰富,则易修建落石平台、落石槽等拦截结构物。
③由于存在软弱结构面而引起崩塌的高边坡,可根据情况采用支挡墙或支护墙等措施。
④对边坡坡脚因受河水冲刷而易形成崩塌时,要对河岸做防护工程。⑤在可能发生崩塌的地段,必须做好地面排水设施。(2)防治泥石流的主要措施有:
①对流泥、流石的边坡来说,在春秋两季,应进行大量的植树造林、铺植草皮。②在泥石流形成区的上侧修筑截水沟、排水沟,把水引出去,以减少或消除洪水的影响。
(3)防治滑坡的主要措施有
①在滑坡体外设置环形截水沟,拦截旁引地表水;根据地下水流向设置盲沟、隧洞,截断和引出地下水;在滑坡体内设置树枝状排水沟、渗水沟和竖井等排出内部积水;严密阻塞夯实裂缝,滑坡表面植树种草,以防止地表水下渗,加快地下水蒸发。
②修建单级或多级重力式挡墙。近年来,锚杆式挡墙和抗滑桩也日渐广泛采用。锚杆式挡墙由钢筋混凝土板面和水平式倾斜的锚杆组成。抗滑桩有钢筋混凝土挖孔桩、钻孔桩和打入桩等。抗滑桩呈排状组合,布置方法有密排式、间隔式、承台联接式等。
③把滑体后部土石挖去一部分,减轻滑体自重,促使滑坡稳定。这种方法适用于滑床上陡下缓,后壁及两侧岩土稳定的滑坡。
④在滑体前沿用土筑成反压堤,对滑体进行反压。这种办法多结合减重弃土进行,效果甚好。但公路上产生的滑坡,多因地形限制,不便采用。
此外,滑坡还可采用电化学法,硅化学法,焙烧法等技术防治。但是,这些方法技术复杂,所需投资较大,较少采用。(4)防治坡面冲刷的主要措施
用土工格栅代替铁丝做石笼, 用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
水毁的防治
(1)水毁抢修
一般分防洪抢险和抢修通车两种,前者是保护公路的应急防抢措施,后者是在毁后迅速抢通路线的维持通车措施。抢修通车主要是尽快清除坍方淤泥,填补冲沟缺口,修复小桥涵洞,铺设简易路面,尽快把路线抢修通车。一时难于修复的大中桥梁和路段,架设舟桥或浮桥、钢木便桥,或设置临时性轮渡以及开辟便道、组织车辆绕路行驶等,以维持通车。(2)水毁恢复
按照技术标准和建设程序,对水毁的各项设施进行正规修复。有的不能一次修复而留下的工程称之为“水毁遗留工程”。水毁恢复主要是恢复植被,整治河流,积极提高公路标准和质量,完善公路设施等。(3)
水毁的预防
水毁预防是在雨季和洪水来临之前为防止或减轻暴雨和洪水对公路的危害而进行的工作,其范围包括:
①防止漂浮物大量急剧地下冲; ②疏通各种排水系统;
③修理、加固和改善各类构造物;
④检修防洪设备,备足抢护的材料、工具以及救生、照明和通信设施。
对公路水毁要做到全面预防重点治理。为此,每年汛期前应进行必要的水文观测,掌握洪水的动态,并与当地的气象、水文部门取得密切联系,及时收集雨水情况资料,或向沿河居民调查,预先了解洪水强度、到达时间和变化情况,以判断对公路的危害性,及早采取措施;在汛期前应进行一次预防水毁的技术检查,内容包括: ①检查桥梁墩台、调制构造物、涵洞、引道、护坡和挡土墙基础有无冲空或损坏; ②桥下有无杂物堆积淤塞河道,涵洞、透水路基有无淤塞,以及河流上游堆积物、漂浮物的情况;
③河床冲刷情况和傍河路基急流冲刷处有无掏空或下沉; ④浸水路堤和陡边坡路段的路基有无松裂;
⑤边沟、盲沟、跌水等排水系统有无淤塞,路面、路肩横坡是否适当,路肩上的临场堆积物是否阻碍排水;
在洪水期,顺流急下的巨大漂浮物对下游的桥梁等构成巨大的威胁,因此首先要对桥梁上游沿河的根部被掏空的树木、竹林以及洪水位以下的竹、木、柴、草和未系结牢固的竹、木排筏进行检查,作必要的处理。未避免漂浮物撞击墩台,可在墩台前设置护墩体。
各种构造物的基础如有掏空,应及时处治。当河床冲刷严重危机墩台基础时,除必要时在上游设置调治构造物外,还可根据河床水位的高低,在枯水期铺砌单层、双层块(片)石护底,或采取沉石笼(可采用耐特龙塑料网石笼)、抛石块护基处理。
3.5土的冻胀过程
土的冻结初期,水局部结晶,在个别部位形成小冰晶。当冰晶形成后,与冻结锋面连接的薄膜水立刻向它移去,形成水膜,该水膜处于弹性张力状态,并且总是力图向冻结锋面运动。冻结土中水的移动和结晶,只是在水薄膜个别部位脱离其原有部分情况下才发生。
薄膜水在冻结土里重新分布是冻胀形成过程的决定性阶段。在结晶时,它能在封闭的土体内引起弹塑变形发展,结果引起土冻结体的增大。冻结边界附近的自由水又将转变为薄膜水,结果维持着一个水分浓度梯度。当水分迁移的通道上这个梯度在作用时,正在冻结土中的水分迁移过程将一直进行。按照扩散层薄膜水厚度随负温降低而减小的过程,冻土中单位水流将变小。当冻结土空隙量超过给定条件下结晶的水体积时,冻胀过程便停止。
3.6 冻胀的防治
为了给给路面冻胀预防措施提供科学的依据,通常需确定路面防冻厚度。按强度计算的路面厚度如果小于防冻厚度,则必须设置防冻层,以满足防冻厚度的要求。我国对柔性路面的最小防冻厚度在设计规范中作了明确规定。
路面冻胀的防治,应在路基填筑中,尽量使用冻胀性小的均质土,并分层压实;做好路基的地表排水;必要时设置隔水层,切断地下水对路基的渗透,是防止和减轻冻胀的主要措施。对已建成路面,应在养护中及时填灌冻缝,防止雨雪水下渗和做好路基排水,尽量保持路基干燥。因冻胀而严重损坏必须大修的路面,则应采取切实的改善措施,预先杜绝冻胀隐患。
3.7 路基翻浆的防治
防治翻浆的基本途径是:防止地面水、地下水或者其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部;在化冻期,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;可采用综合和防治。
(1)铺设隔离层
按使用材料把隔离层分为如下两类: 透水性隔离层。采用砾石、碎石、粗砂或炉渣条等材料,用于透水性路面,其厚度一般设为10 cm ~20 cm,为了防止淤塞,应分别铺设1 cm ~2 cm 的隔离层在其上面和下面,如泥炭、石屑、针刺无纺布、草皮或炉渣等。隔离层底部应高出地面水 20 cm 以上,设为3%~4%的路拱,在路基边坡处铺入路基50 cm 用大块碎砾石。
不透水隔离层。不透水隔离层有封闭式和不封闭式两种。前者适用于地面排水有困难或地下水位高的路段,用以隔断毛细水和横向渗水。后者适用于一般路段,用以隔断毛细水。
(2)做好路基排水,提高路基高度
轻型、中型和重型翻浆,丘陵山区、平原的一切新旧路都可采用这种方法。良好的路基排水可以阻止地面水或地下水浸入路基,保持路基土体干燥,将冻结时水分聚流的来源减少。提高路基是一种操作简单、效果明显、经济实用的常用措施。增大地面水位或地下水至路基边缘间的距离,保持路基上部土层干燥,不至于在冻结过程中由于聚冰过多而失稳。取土方便的路段也适用于提高路基这种措施,填筑路堤所用的土应该适水性良好。路线穿过农田地区时,应与路面设计综合考虑,少占耕地,以确定合理的填土高度。在粉性土地段及重冰冻地区,应采取其他措施如石灰土、砂垫层等同提高路基配合使用。
(3)换土
处理因土质不良或旧路的局部翻浆而造成的翻浆路段应采用换土法,是将造成路基翻浆的稀泥和土挖出,换填40cm~60cm厚的碎(砾)石或砂性土,分层压实后重新铺筑路面。翻浆严重的路段,挖除全部软土,将水稳性良好的砂砾料填入,并分层压实。
(4)规范施工
一部分翻浆发生是由于在施工中没有严格按照规范施工造成的,所以要规范施工,即只有在材料含水量在压实实验的界限范围内时,路堤的压实才能进行,超出或不到最佳含水量时不能填筑路基,必须采取相关措施,使材料在最佳含水量附近进行填筑,并做好实验工作。
3.8雪害的防治
在中国的北方地区,特别是青藏高原这种病害比较严重。雪害防治可采取防雪措施和除雪措施。防雪措施如设置防雪栅栏、防雪棚、溜雪槽等,也可以筑雪墙、土堤等防雪。除雪可用人力清除和用机械除雪。
3.9路基排水
水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素, 许多路基病害是由水的侵蚀造成的, 因此在路基施工中, 应重视施工排水, 防止因各种原因造成的水患, 给路基、路面施工造成不必要的损失。
(1)路基排水分排地面水和排地下水两大类
①排除地面水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发地等设施。其作用是将可能停滞在路基范围内的地面水迅速排除,防止路基范围内的地面水流入路基内。
②排除地下水设施有排水沟、暗沟(管)、渗沟、渗井、检查井等。其作用是将路基范围内的地下水位降低或拦截地下水并将其排除到路基范围以外。(2)路基地下水排水设施的施工要点
当路基范围内出露地下水或地下水位较高,影响路基、路面强度或边坡稳定时,应设置排水沟、暗沟(管)、渗沟、渗井,检查井等地下水排水设施。①排水沟和暗沟用于当地下水位较高,潜水层埋藏不深时,截流地下水及降低地下水位。沟底宜埋人不透水层内。排水沟可兼排地表水,在寒冷地区不宜用于排除地下水。排水沟或暗沟采用混凝土浇筑或浆砌片石砌筑时,应在沟壁与含水量地层接触面的高度处,设置一排或多排向沟中倾斜的渗水孔。沟壁外侧应填以粗粒透水材料或土工合成材料作反滤层。沿沟槽每隔10~15m或当沟槽通过软硬岩层分界处时应设置伸缩缝或沉降缝。
②渗沟用于降低地下水位或拦截地下水。渗沟有填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟三种形式,填石渗沟只宜用于渗流不长的地段,且纵坡不能小于1%,通常为矩形或梯形,其埋置深度,应满足渗水材料的顶部(封闭层以下)不得低于原有地下水位的要求。当排除层间水时,渗沟底部应埋于最下面的不透水层上。在冰冻地区,渗沟埋深不得小于当地最小冻结深度;管式渗沟适用于地下水200---300m时,其末端宜设横向泄水管分段排除地下水。洞式渗沟适用于地下水流量较大的地段。三种渗沟均应设置排水层(或管、洞)、反滤层和封闭层。
③渗井用于排除路基附近的影响路基稳定的地面水或浅层地下水。其直径50~60cm,井内填充材料按层次在下层透水范围内填碎石或卵石,上层不透水层范围内填砂或砾石,填充料应采用筛洗过的不同粒径的材料,应层次分明,不得粗细材料混蹦塞,井壁和填充料之间应设反滤层。
渗井离路堤坡脚不应小于10m,渗水井顶部四周(进口部除外)用黏土筑堤围护,井顶应加筑混凝土盖,严防渗井淤塞。
④检查井用于检查维修渗沟。一般采用圆形,内径不小于1.Om,在井壁处的渗沟底应高出进底0.3-0.4m,井底铺一层厚0.1~0.2m的混凝土。井基如遇不良土质,应采取换填、夯实等措施。兼起渗井作用的检查井的井壁,应在含水层范围设置渗水孔和反滤层。深度大于20m的检查井,除设置检查梯外,还应设置安全设备。井口顶部应高出附近地面约0.3—0.5m,并设井盖。
(3)
三、路基地面排水设施的施工要点
路基地面排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发池等设施。
①边沟设置于挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段。路堤靠山一侧的坡脚应设置不渗水的边沟。平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。土质地段当沟底纵坡大于3%时应采取加固措施;采用干砌片石对边沟进行铺砌时,应选用有平整面的片石,各砌缝要用小石子嵌紧;采用浆砌片石铺砌时,砌缝砂浆应饱满,沟身不漏水;若沟底采用抹面时,抹面应平整压光。
②截水沟设置时主要考虑位置。在无弃土堆的情况下,截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离视土质而定,以不影响边坡稳定为原则;路基上方有弃土堆时,截水沟应离开弃土堆脚1—5m,弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于10m,弃土堆顶部应设2%倾向截水沟的横坡;山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2.0m,并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟之间,修筑向沟倾斜坡度为2%的护坡道或土台,使路堤内侧地面水流人截水沟排出。截水沟长度超过500m时应选择适当的地点设出水口,将水引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水口,截水沟必须有牢靠的出水口,必要时须设置排水沟、跌水或急流槽。截水沟的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。
为防止水流下渗和冲刷,截水沟应进行严密的防渗和加固,地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂隙较多伪岩石路段,对沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水口,均应采用加固措施防止渗漏和冲刷及沟壁。
③排水沟的施工应符合下列规定:
a 排水沟的线形要求平顺,尽可能采用直线形,转弯处宜做成弧线,其半径不宜小于10m,排水沟长度根据实际需要而定,通常不宜超过500m。
b排水沟沿路线布设时,应离路基尽可能远一些,距路基坡脚不宜小于3~4m。水流的流速大于容许冲刷流速时,沟底、沟壁应采取排水沟表面加固措施。
④跌水与急流槽的施工应符合下列规定:
a跌水与急流槽必须用浆砌圬工结构,跌水的台阶高度可根据地形、地质等条件决定,多级台阶的各级高度可以不同,其高度与长度之比应与原地面坡度相适应。
b急流槽的纵坡不宜超过1:1.5,同时应与天然地面坡度相配合。当急流槽较长时,槽底可用几个纵坡,一般是上段较陡,向下逐渐放缓。
c当急流槽很长时,就分段砌筑,每段不宜超过10m,接头用防水材料填塞,密实无空隙。d急流槽的砌筑应使自然水流与涵洞进、出口之间形成一个过渡段,基础应嵌入地面以下,基底要求砌筑抗滑平台并设置端护墙。
在车辆荷载和交通车流量不断增大的背景下, 公路的路面也出现了多种类型的病害, 那么公路工程正常的交通运行就一定会受到影响, 不但会中断交通, 还会造成巨大的直接经济损失和间接经济损失。所以, 针对公路路面日益频发的各类病害情况, 我们应深入的研究病害出现的原因, 制定出科学合理的预防和处理病害的措施, 从而保证公路路面的使用功能和寿命。
1 公路路面的常见病害分析
1.1 裂缝病害
作为整个公路交通行业中最为普遍的一类病害, 裂缝是有着很多不同的类型的, 从我国公路沥青路面的实际情况来看, 其主要分为纵向裂缝、横向裂缝、沉降裂缝和网裂这四类裂缝。其中, 在寒冷的天气条件下出现温度的反复变化或是骤降时, 就会产生横向裂缝, 而温度裂缝通常都是由于疲劳等原因产生的, 反射性裂缝产生的原因往往是由于半刚性基层的冷缩和干缩开裂导致的。温度裂缝并不属于早期破坏, 而且从实际的情况来看, 其至今仍然没有得到有效的防治措施。
1.2 车辙病害
车辙是高速公路车辆渠道化以后最主要的病害。现阶段, 我国大部分的公路项目所采用的路面结构都是半刚性基层的沥青路面, 其本身的变形往往都是次要的, 主要的问题是沥青混合料产生的流动性车辙。导致这一问题出现的根本原因是在高温条件下, 路面的劲度模量是呈下降趋势的, 那么其抗剪切变形能力也会越来越差, 该值一旦低于重载和超载车作用下的剪应力时, 就会产生严重的车辙问题。
1.3 变形类病害
当公路路面工程竣工完成并开放交通后, 路基势必就会产生一定的不均匀沉降, 这时反应在路面上的问题就是波浪式的不平整。在对路堤进行填筑作业之前, 地基一定是处于平衡状态的, 而填筑作业完成后, 在静荷载和动荷载的共同作用下, 地基就会产生固结形变, 且地基内部各层土的压缩系数以及填土的实际高度都会直接的影响固结形变的大小。填土路堤地基的横向承载力一定是不均匀的, 中部的承载力较大, 而两侧的承载力较小, 那么就会产生不均匀沉降的现象, 路基和路面就会被掰开, 从而在路面上出现上宽下窄的纵向裂缝。
1.4 松散类病害
所谓的松散类病害就是指因公路路面受到结构性损害而导致的网裂, 其中最为常见的松散类病害就是水损坏。如果公路路面基层没有粘结防水层或是下封层的质量不过关, 那么水进入到底面层后就会停留在基层顶面。车辆的行驶势必会带来水压力, 那么这部分水就会冲刷基层表面的二灰和水泥细料, 向下形成白浆, 而车辆荷载又是具有泵吸作用的, 白浆就会被唧出, 产生沥青剥落的现象, 从而出现坑洞这一病害, 在洞中就会产生积水。无论水能侵入到沥青混凝土面层中的哪一层, 其都会滞留在该层并形成水损坏。
2 公路路面常见病害的处理措施
2.1 路面裂缝的处理措施
1) 对于那些在高温天气条件下的可以自行愈合的轻微裂缝, 通常都是不进行处理的。如果这些轻微裂缝不可自行愈合, 那么应该先将这一病害路段清扫干净并且喷撒上少量沥青, 之后再撒上一层粗砂或者是石屑, 其厚度在4 mm左右, 之后用压路机碾压即可。
2) 如果公路路面上产生的是横向裂缝和纵向裂缝, 那么就应制定出有针对性的处理措施。如果裂缝的宽度大于5 mm, 应先将裂缝内的杂物清理干净, 并吹干净裂缝开槽后的压缩空气, 之后在裂缝中填入砂粒式的沥青混合料并捣实, 用烙铁将其封口, 在上面均匀的撒上布砂;而如果裂缝的宽度小于5 mm, 同样也应先将裂缝中的尘土和杂物清理干净, 之后在缝内灌入稠度偏低的热沥青, 其深入建议为裂缝深度的2/3, 然后填入粗砂或是干石屑, 如果有沥青和石屑溢出了缝外, 应将其清除干净。
3) 如果路面裂缝是由于油层老化、沥青性能不佳以及路面设计使用年限长等因素产生的, 并且裂缝的面积很大时, 那么建议采用以下的修补方法, 先采用乳化沥青稀浆封层, 其厚度为5 mm左右, 之后分别铺设土工合成材料和沥青混合料上封层, 最后再铺设改性沥青薄层罩面和单层沥青表处。
2.2 路面车辙的处理措施
如果车辙问题是由于表面行驶磨损过度这一原因而导致的, 那么最常见的处理措施就是先翻松车辙表面10 mm~20 mm的深度, 可采用的设备为风镐或是路面铣刨机, 之后将其清扫干净并均匀的撒上一层粘性沥青, 铺筑沥青混合料时一定要选用与原路面结构相同的材料, 并尽快的恢复路面的横坡;如果车辙问题是因为局部下沉而导致的, 那么处理时建议采用路面沉陷的修补方法。
2.3 路面沉陷的处理措施
如果轻微的下沉和裂缝问题是由于路面面层的不均匀沉降而导致的, 那么针对沉降的部分通常都应该采取扫净、拉毛并且喷洒上一层粘层沥青的方法, 从而保证其与原来的公路路面是平齐的。如果沉陷问题是由于土基和基层结构受到了破坏而导致的, 那么就应该先修理好土基和基层结构, 之后再将面层修理好。
2.4 路面脱皮的处理措施
脱皮通常都是发生在基层和面层粘结不稳固的时候, 那么就应立即将松动和脱落的面层清除干净, 将杂物清除干净并且重新铺筑面层。如果面层本身与封层也没有粘固稳定, 并且初期没有进行及时、有效的养护工作, 那么也会发生脱皮问题, 此时也应该先将脱皮和松动部分清除, 之后洒上粘层沥青并且重新铺筑封层。
2.5 路面啃边的处理措施
当公路路面出现了啃边病害时, 应先将破损的边缘部分挖出来并切成纵横规则的断面, 挖深应适量, 进行修补时建议采用局部加厚面层边部的措施。之后对路肩应进行适当的改善和加固, 尽可能的保证路肩的平整性。为了保证排水工作的顺畅性, 应保证路肩具有合适的横坡, 同时其与公路路面的边缘线阶应是平顺的。
2.6 路面坑槽的处理措施
当发生坑槽问题时, 应先准确的测量公路路面受到破坏部位的深度和具体范围, 并清晰的划出挖槽修补的轮廓线, 开槽时应尽可能的保证将其开到稳定的部位。在槽壁和槽底位置处应刷上一层粘结沥青, 进行铺平作业时应采用与原材料相匹配的沥青混合料, 同时应把周围的接缝烙平并进行有针对性的压实作业。填补时, 所选用的混合料级配类型必须与原路面的层次和结构保持一致。
3 结语
通过以上的论述, 我们对公路路面的常见病害分析以及公路路面常见病害的处理措施两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。
公路路面常见病害的处理和防治工作是一项复杂的系统工程, 而其处理和防治的整体效果不但会影响工程自身的使用寿命, 同时还会对行车人员的生命安全产生重要影响。因此, 为了保证公路路面能够承受高密度交通的考验, 我们应严格的控制每一道工序和每一个环节, 保证沥青混凝土路面的使用性能和服务质量, 使其发挥出最佳的社会效益和经济效益。
参考文献
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【关键词】质量问题 处理措施
本文是本人通过从事公路工程的实际过程中,对存在的工程质量问题进行了总结归类,对产生原因进行了概要分析,并且针对质量问题发生后的处理措施进行了浅述。
一、工程中常见的质量问题
(一)工程质量缺陷
工程质量缺陷主要是指工程达不到技术标准允许的技术指标的现象。
(二)工程质量通病
工程质量通病是指各类影响工程结构的使用功能和外形敏感的常见质量损伤,犹如“多发病”一样,为此称作质量通病。
(三)工程质量事故
工程质量事故是指在工程建设过程中或交付使用后,对工程结构安全使用功能和外形观感影响较大损失较大的质量损伤,分为四类:
(1)造成经济损失达到较大的金额;
(2)有时造成人员伤亡;
(3)后果严重,影响结构安全;
(4)无法降级使用,难以修复时,必须推倒重建;
二、工程质量问题产生的原因
由于公路工程施工的特殊性,具有材料品种多、受社会和自然条件影响较大等特点。这使得工程质量问题的成因也错综复杂,往往一项质量问题是由多种原因引起的。虽然每次发生质量问题的类型各不相同,但是通过对大量质量问题调查与分析发现,其发生的原因有不少相同或相似之处。
(1)违背建设程序。建设程序是工程项目建设过程及其客观规律的反愚蠢,不按建设程序办事,如未搞清楚地质情况就仓促开工,边设计、边施工,无图施工,不经竣工验收就交付使用等,常是导致工程质量问题的重要原因。
(2)不遵守法律法规。如无证设计,无证施工,越级设计,超级施工,工程招、投标中的不公平竞争,超常的低价中标,非法分包,转包、挂靠,擅自修改设计等行为。
(3)地质勘察阶段失真。例如,未认真进行地质勘察或勘探时钻孔深度、间距、范围不符合规定要求,地质勘察报告不详细、不准确、不能全面反映实际的地基情况等,从而使得地下情况不清,或对基岩起伏、土层分布误判,或未查清地下软土层、墓穴、孔洞等,它们均会导致采用不恰当或错误的基础方案,造成地基的不均匀沉降,失稳,使上部结构或墙体开裂、破坏,或引发建筑物倾斜、倒塌等质量事故。
(4)设计马虎。例如,盲目套用图纸,采用不正确的结构方案,计算简图与实际受力情况不符,荷载取值过小,内力分析有误,沉降缝或变形缝设置不当,悬挑结构未进行抗倾覆验算以及计算错误等,都是引发质量问题的原因。
(5)施工与管理马虎。例如,不按图纸施工或未经设计单位同意擅自修改设计,将铰接做成刚接,将简支梁做成连续梁,导致结构破坏。
(6)原材料、制品及设备未经检验合格就使用。例如,钢筋物理力学性能不良会导致钢筋混凝土结构产生裂缝;骨料中活性氧化硅会致碱骨料反应,使混凝土产生裂缝等。
(7)自然环境因素。空气温度、湿度、暴雨、大风、洪水、雷电、日晒和浪潮等均可能成为质量问题的诱因。
(8)对市政设施使用不当也易造成质量问题。
三、工程质量问题分析的目的
(1)防止事故恶化。例如施工中发现现浇结构的混凝土强度不足,就应引起重视,如尚未拆模,则应考虑何时可拆模,拆模时应采取何种补救措施和安全措施,以防止发生结构倒塌。如已拆模,则应考虑控制施工荷载量,或如支撑,防止结构严重开裂或倒塌,同时及早采取适当的补救措施。
(2)排除工程上存在的隐患。在工程施工过程中,按照有关规定对工程质量事故进行分析。对于及时排除工程上的隐患,确保工程质量和安全具有非常重要的意义。例如在砌体工程施工中,若发现砂浆强度不足、砂浆饱满度很低、砌筑方法不当等类似的问题,应重新进行周密的分析和必要的计算,并采取相应的技术措施,以及时排除这些隐患,确保工程质量和工程结构的安全。
(3)总结经验教训,预防事故再次发生,在以往发生过事故的基础上总结经验教训。例如,在相当一部分地区内承重砖柱毁坏、悬挑结构倒塌事故,经常发生。
(4)减少工程质量事故的损失。在整个建设工程实施过程中,都不可避免地出现不同程度的质量事故,对出现的这些质量事故,以正确的方法进行处理,将其造成的损失降低到最低程度,才是唯一正确的做法。因此,对质量事故及时地进行分析,可以防止事故的进一步恶化,及时地创造正常的施工条件,并迅速排除质量隐患,可以取得明显的经济效益和社会效益。
(5)促进工程交工验收的顺利进行。对施工中发生的质量问题,若能正确分析其原因和危害,找出正确的解决方法,使有关各方认识一致,可避免到交工验收时,产生各种不必要的麻烦而导致延误工程的验收。
四、工程质量问题的处理
质量事故是指违反质量管理制度和不按规定要求而造成的质量失控事件。工程质量事故发生后,在相关负责人的领导下,可参照下列要求处理。
(1)发生工序质量事故后,将事故现场情况调查清楚,正确记入事故记录本,以查明原因,分析责任,总结经验教训。
(2)重大质量事故以书面材料报送省主管部门,工序质量事故由责任者所属部门填写“质量事故报告单”送化验室,由化验室主任签署意见后,上报公司处理。
(3)对事故的责任者,责令其写出书面检查以作处理,对严重失职造成重大经济损失或不良影响者,公司有权追究其责任,并根据情节和态度给予行政处分。对及时排除、解决质量事故的有功人员应给予表扬或奖励。
(4)发生重大质量事故或未遂质量事故 ,应立即召开专题会议进行分析研究,查明原因,提出防范措施,即对质“三不”放过的原则:
1)不查出质量事故原因不放过;
2)不查出质量事故的责任不放过;
3)不落实改进措施不放过,同时组织有关职工进行大讨论,查找隐患,落实措施,总结经验教训,避免类似事故再次发生。
一、概述
随着国家对煤矿安全生产工作的日益重视,以及煤矿企业管理部门对自身现代化管理的需求,实现煤矿企业井下人员定位检测和管理的一体化,提高煤矿企业的安全生产管理和自动化水平,煤矿井下人员定位管理系统的在线监测已是必然趋势。
在日常维护管理过程中,要对人员定位系统发生的故障,进行归纳分类,并对产生故障的原因及可能产生的故障进行分析。
二、人员定位常见的故障
1、识别卡不发送信号;
2、分站电源箱没有显示人员信息;
3、分站与地面监控主机不能正确通讯;
4、直流电源输出偏低;
5、备用电源不能正常投入;
6、出现通讯中断;
7、分站显示屏无法显示数据;
三、人员定位常见故障处理措施
1、识别卡不发送信号,应检查:
(1)是否电池电量不足,或则是簧片没有接触好;
(2)因识别卡进水造成电路板损坏或外力碰撞造成识别卡损坏。
2、分站显示面板没有显示人员信息,可能是以下几种原因:
(1)显示屏与分站之间线路出现问题。
(2)可能是芯片没有接触好,要重新插好。此时,应检查主板与无线收发板通信、电源是否正常等因素;如有,则考虑是后面电路问题。
3、分站与地面监控主机不能正确通讯,首先应检查分站与交换机之间通讯是否正常,电源是否正常,如没有异常,则考虑分站通讯板是否损坏。
4、直流电源输出偏低,应检查对应不同电源等级的变压器抽头是否正确。
5、当交流电源停电后,备用电源不能正常投入,应考虑电池是否失效。否则可能是电源充电板故障。
6、人员定位发射天线的维护:发射天线安装好后,需要维护人员定期检查天线有无损坏,若出现损坏或天线不成为规则形状需要重新布置。同时,不要把接收天线的感应头放在金属上。接收天线指向发射天线。
7、若出现通讯中断,可能是以下几种原因:
(1)通讯接口接触不良。
(2)通讯线路接触不良。
四、人员定位系统故障预防措施
在现场的管理中应加强维护,仔细检查,减少故障现象的发生。
1、使用前,要仔细检查各种接线是否准确,插头是否松动,特别是交流引入线,引入电压等级与接线端子电压等级是否相同,否则将把变压器烧毁。
2、必须按要求来连接电路和配接设备,分站各种未用的接口和插口不得随意占用。
3、每次使用前必须检查分站,板上所有IC芯片和继电器的安装方向要正确,接线插头无误。
4、检查分站连接插头座连接电缆是否正确及检查分站站号是否正确。对主板上的各个电位器不得随意拧动。
5、人员携带卡在不使用时必须远离具有磁场的环境。
6、分站、无线收发器应设置在便于读卡、观察、调试、检验、围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的地点。分站应实行上架和牌版管理。分站应定期对其控制输出进行检查,使其控制功能始终保持正常工作状态。
7、由于电源箱中的备用电池是易耗件,有一定的使用寿命。如发现电池失效,应及时更换新电池组。
继电器的分类
继电器的分类方法较多,可以按作用原理、外形尺寸、保护特征、触点负载、产品用途等分类。
一、按作用原理分
1.电磁继电器
在输入电路内电流的作用下,由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器。
它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、舌簧继电器,节能功率继电器。
(1)直流电磁继电器:输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。
(2)交流电磁继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器。
(3)磁保持继电器:将磁钢引入磁回路,继电器线圈断电后,继电器的衔铁仍能保持在线圈通电时的状态,具有两个稳定状态。
(4)极化继电器:状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。
(5)舌簧继电器:利用密封在管内,具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。
(6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的电流大(一般30-100A),体积小, 节电功能.2.固态继电器
输入、输出功能由电子元件完成而无机械运动部件的一种继电器。
3.时间继电器
当加上或除去输入信号时,输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。
4.温度继电器
当外界温度达到规定值时而动作的继电器.5.风速继电器
当风的速度达到一定值时,被控电路将接通或断开。
6.加速度继电器
当运动物体的加速度达到规定值时,被控电路将接通或断开。
7.其它类型的继电器
如光继电器、声继电器、热继电器等。
电压继电器工作原理
它是当电路中电压达到预定值时而动作的继电器。其结构与电流继电器基本相同,只是电磁铁线圈的匝数很多,而且使用时要与电源并联。它广泛应用于失压(电压为零)和欠压(电压小)保护中。所谓失压和欠压保护就是当由于某种原因电源电压降低过多或暂时停电时,电动机即自动与电源断开;当电源电压恢复时,如不重按起动按钮,则电动机不能自行起动。如果不是采用继电器控制,而是直接用闸刀开关进行手动控制,由于在停电时未及时拉开开关,当电源电压恢复时,电动机即自行起动,可能造成事故。另外还有过电压继电器,它是当电路电压超过一定值时,因电磁铁吸力而切断电源的继电器,它用于过电压保护(如保护硅管和可控硅元件)。
电流继电器的电磁铁线圈匝数较少。若通过线圈的电流低于额定值时,电磁铁的吸力不足以克服反作用弹簧的弹力,衔铁不动作。若电流超过额定值,电磁铁的吸力大于弹力,因而衔铁被吸。这样,触头系统中常闭触头断开,而常开触头就闭合。由于电流超过某额定值时,继电器才会动作,故又称为过电流继电器。调节反作用弹簧的弹力,可以调整动作电流的数值。
电流继电器主要用于过载和短路保护,它比熔断器的结构复杂,但过载保护性能优于熔断器,而且事故后不必像熔断器那样更换元件,可重复使用。所以,它在电力系统中对电机激过载和短路起着关键性的保护作用。
继电器常见问题及处理措施
一、触点松动回开裂
触点是继电器完成切换负荷的电接触零件,有些产品的触点是靠铆装压配合的,其主要的弊病是触点松动、触点开裂或尺寸位置偏差过大。这将影响继电器的接触可靠性。出现铲除点松动,是簧片与触点的配合部分尺寸不合理或操作者对铆压力调节不当造成的。触点开裂是材料硬度过高或压力太大造成的。对于不同材料的触点采用不同材料的工艺,有些硬度较高的触点材料应进行退火处理,在进行触点制造、铆压或点焊。触点制造应细心,由于材料有公差存在,因此每次切断长度应试摸后决定。触点制造不应出现飞边、垫伤及不饱满现象。触点铆偏则是操作者将摸具未对正确、上下摸有错位造成。触点损伤、污染、是未清理干净摸具上的油污染和铁屑等物造成的。无论是何种弊病,都将影响继电器的工作可靠性。因此,在触点制造、铆装或电焊过程中,要遵守首件检查中间抽样和最终检查的自检规定、以提高装配质量。
二、继电器参数不稳定
电磁继电器的零部件相当部分是铆装配合的,存在的主要问题是铆装处松动或结合强度差。这种毛病会使继电器参数不稳定,高低温下参数变化大,抗机械振动、抗冲击能力差。造成这种毛病的原因主要是被铆件超差、零件放置不当、工摸具质量不合格或安装不准确。因此,在铆焊前要仔细检验工摸具和被铆零件是否符合要求。
三、电磁系统铆装件变形
铆装后零件弯曲、扭斜、墩粗黑给下道工序的装配或调整造成困难,甚至会造成报废。这种毛病的原因主要是被铆零件超长,过短或铆装时用力不均匀,摸具装配偏差或设计尺寸有误,零件放置不当造成。在进行铆装时,操作工人应当首先检查零部件尺寸,外型,摸具是否准确,如果摸具未装到位就会影响电磁系统的装配质量或铁心变形、墩粗。
四、玻璃绝缘子损伤
玻璃绝缘子是由金属插脚与玻璃烧结而成,在检查、装配、调整、运输、清洗时容易出现的插脚弯曲,玻璃绝缘子掉块、开裂,而造成漏气并时绝缘及耐压性能下降,插脚转动还会造成接触簧片移位,影响产品可靠通断。这就要求装配的操作者在继电器生产的整个过程中要轻拿轻放,零部件应整齐排列放在传递盒内,装配或调整时,不允许扳动或扭转引出脚。
五、线圈故障
船舶检验中常见船舶机械故障及其处理措施
近期由于受全球经济衰退的影响,市场竞争日益激烈,部分船舶业主为降低成本而忽略船舶机械设备的维修保养,导致船舶带病运输,严重威胁人民生命财产的安全.为此,本文对船舶检验中常见船舶机械故障的.缺陷和原因进行分析,并提出相应的处理措施,以供借鉴和参考.
作 者:张翔 作者单位: 刊 名:广东科技 英文刊名:GUANGDONG SCIENCE & TECHNOLOGY 年,卷(期):2009 “”(14) 分类号:U6 关键词:船舶机械 故障 原因分析 处理措施1 常见问题
1)涵洞基础实际承载力不足;2)涵洞的位置与实际地方需要有矛盾;3)设计纵坡限制,无法设置涵洞;4)涵洞不均匀沉降较明显。
2 主要解决方法
2.1 涵洞基础实际承载力不足的解决方法
2.1.1 及时、动态掌控
山区公路涵洞承载力不足常表现为原设计考虑了换填工程,但实际深度不足或深度不均。不少承包人在开挖到基底高程后,不及时做承载力试验,导致基坑长期被水浸泡,做出的试验数据比实际偏低,从而造成达不到设计要求的虚假现象。还有一种情况是,原设计图纸设计了一定深度的换填,承包人在基坑开挖至设计基底高程后不及时做承载力试验和原设计进行比对,而是继续下挖至换填层底深度后再做承载力试验,结果发现承载力仍然不足,这给方案制订带来很大的被动。承包人不应开挖至原设计换填层底部再做试验,一旦发现承载力不足,方案制订容易陷入被动:继续下挖换填,由于深度较大实际效果并不理想,而且产生较大的工程造价;改变涵洞基础形式或移动位置,原来超挖破坏的基坑很难处理。这就需要动态地掌握好涵洞施工进展和工序,要求施工单位在基坑开挖前熟悉设计图纸,领会设计意图,开挖基坑到基底高程及时做承载力试验。如发现承载力不足时,应及时逐级上报,这样处理方案的制订有较多方法,为解决问题赢得主动。
2.1.2 根据实际酌情调整
出现承载力不足时,根据试验资料数据,若承载力并不太低,可考虑将分离式基础改为整体式;若承载力很低,不满足整体式基础要求,考虑对基底进行换填,换填深度不宜大于2 m;若软弱基层较深,可考虑将涵洞移位至承载力较高的合适的位置,或改变涵洞形式,如将盖板涵改为箱涵。
2.2 涵洞的位置及数量与实际或地方需要有矛盾时的解决方法
由于道路路基的填筑,影响现有排灌系统,外业调查阶段,调查人员通过走访,难以理清整个灌溉体系,因此涵洞的布设很难面面俱到,也就难免与地方的灌溉需求产生或多或少的矛盾,为解决问题,最大限度地减小农田灌溉的影响,这就要求调查人员充分了解沟渠水流来源、灌溉影响范围及当地乡镇、村民的有关要求后,结合路线、路基设计综合确定。
1)当路线跨越水渠、灌溉沟时,一般应顺应沟渠走向或适当改移沟渠设置灌溉涵。
2)当路线穿过大片农田区时,由于路基的填筑阻断了原有的灌溉路径,此时应考虑设置农田灌溉涵,其间距需根据农田区的大小、地形并征询村民的意见后确定。
3)由于定测调查中难以全面涵盖所有具体要求,所以调查人员设计时要注意预留一定数量的涵洞,以备不时之需。
4)施工期间,应根据当地群众的反馈意见做好设计的延伸工作——后续服务工作,对涵洞的位置及数量进行优化变更。
2.3 设计纵坡限制,无法设置涵洞的主要解决方法
由于纵坡限制部分原有老路、水渠被挖方段切断,使百姓出行、田地灌溉受到影响。
2.3.1 在浅挖或零填地段
由于路线纵坡限制,在浅挖或零填地段路线常常挖断了原有的沟渠,这些沟渠往往是兼排灌一体的,设计时往往只考虑到排水,在原位下挖设置了一道圆管涵,由于涵底下挖较低,沟渠失去了原有的灌溉功能。这种情况,一般有两种解决方法:1)可以考虑在圆管涵内增设一道PVC管,管径一般不需要太大,两头分别接于原沟处,形成一个小型的倒虹吸,由于虹吸管在圆管涵内不存在渗水问题,且方便检修更换,造价较低;2)可考虑与当地协商,如出口处受影响田地面积不大,可把高田取低后再对其复耕与下游田连成一片大田,以满足灌溉。以上两种做法百姓均较为认可。
2.3.2 在较深挖方地段
山区有别于平原,地形起伏变化大,并不是所有的挖方段都不可以下挖设置涵洞,往往出水口一侧垂直路线方向数米远地形就很低,这就可以根据地形特点进行必要的开沟处理即能满足排水需求。如果开沟处理行不通,还可以通过涵洞把水暂时引入另一侧路堑边沟,再顺边沟排出,值得注意的是,此类地形往往冲刷较严重,这就需要在适当加大边沟尺寸的同时加强边沟的防护措施。
2.4 解决涵洞不均匀沉降的方法
涵洞基础埋深较浅,为了方便水流顺畅,同时减少投资,涵洞基础底埋深一般在原地面以下1.2 m左右,因此基础很难落入基岩等坚硬地基层,这就使得涵洞免不了存在不均匀沉降,为减小不均匀沉降对涵台的破坏,在一定间距垂直涵轴线方向设置变形缝。但对于低填土涵洞,沉降缝的设置有时会导致路面产生反射裂缝,这就要求设计人员权衡利弊,选择最合适的位置设置变形缝。根据安徽省公路勘测设计院的经验,填土高度在1.5 m以上的涵洞可以根据规范要求设置沉降缝(规范要求每6 m左右设置一道沉降缝)。填土高度小于1.5 m时,可以在分隔带及路面与路肩分界线设置变形缝,其间距可以适当增大,同时,在变形缝处设置类似传力杆的弱连接,可以有效阻止变形缝的扩大,这样,既可以防止涵台因不均匀沉降产生较大裂缝,又减少了反射裂缝的形成。
3结语
山区公路遇到的情况多种多样,涵洞设置时遇到的情况也多种多样,后继服务过程中处理原则就是根据实际情况满足功能需要,最大可能地降低对地方的不利影响,最大限度地为设计积累实际经验、反馈有价值的重要信息。
摘要:结合山区公路的特点及难点,介绍了山区公路涵洞实施过程中常见的问题,针对性地提出了解决问题的方法,以最大可能地降低对地方的不利影响,最大限度地积累实际经验,从而使涵洞设计更加准确、合理、实用。
关键词:公路,涵洞,问题,解决方法
参考文献
[1]JTJ 024-85,公路桥涵地基与基础设计规范[S].
[2]JTG D60-2004,公路桥涵地基与基础设计规范[S].
[3]JTG C30-2002,公路工程水文勘测设计规范[S].
关键词:机电设备;故障;处理
高速公路机电工程是高速公路系统工程建设的重要组成部分,主要包括高速公路监控系统、收费系统、通信系统和供配电系统(简称“四大系统”)。现列举几处常见机电设备故障处理,与全国同行交流切磋。
一、PCL-725继电器控制板与880端子板故障处理
PCL-725继电器控制板卡是收费系统车道工控机内部非常重要的组成部分,其功能是通过连接到工控机外端的880端子板对车道上的模拟线圈、通行信号灯、黄色声光报警器、自动栏杆机等实施智能控制。当车道通行信号灯、车检线圈出现异常情况首先考虑PCL-725继电器控制板与880端子板的故障。PCL-725继电器控制板上的小继电器模块经常烧坏,随之烧坏880端子板上对应的端子。880端子板被烧坏后,借助万用表准确探出烧坏的两个端子之间的线路,使用电烙铁将烧坏的两个端子用绝缘铜线外接以达到继续使用的目的。每个880端子板皆可多次手工焊接、反复使用,此举大大节约了维修经费。自行更换PCL-725板上小继电器模块亦可以延长PCL-725继电器控制板的寿命。
二、车辆检测器故障处理
车辆检测器由收费车道上的环形线圈和车辆检测模块组成。车辆自身铁质切割磁通线,将导致环形线圈回路电感量的变化,线圈电感量的变化,引起车辆检测器的LC振荡电路的振荡频率和相位相应也发生变化。自动栏杆机过车不落杆或者车道工控机显示线圈上滞留车辆时,重启车辆检测器上的reset键或者更换车检模块即可。多数情况下都是由于车检模块使用寿命过长、老化、不敏感或者太敏感造成。由于环形线圈对感应电流异常灵敏,在无过往车辆的情况下时常探测到大地的感应电流或者雷电引起的感应电流,误判为有车辆往来或者车辆闯关,给征收工作带来了不小的麻烦。出现这种情况时,应降低车检模块的灵敏度,在调整无效的情况下适当考虑对环形线圈的改造,尽可能将线圈的匝数加多、将线圈的面积加大以降低线圈的灵敏度。
三、票据打印机故障处理
对于此类故障我们首先要确认打印机的电源开关是否已置“ON”上了。如果已置于“ON”,那么就要检查电源线和电源插头以及电源插座是否良好,如果均无异常但仍不通电的话就检查所插的电源插座是否有电且电压是否正常(用测电笔即可)。以上这些方面如果全没有问题的话,再查看一下打印机的保险丝是否已经熔断了(要先断电才能查看),如果未熔断或已熔断但换新后再次熔断的话,那么就是打印机的电路部分有短路性故障,可更换电路板。票据打印机在每次打票时都会产生很多纸屑,日常维护中一定要清理到位,及时清理出残存在票打机内部的碎纸屑。并且在不使用时及时关闭票据打印机电源,延长票据打印机电路板寿命。
四、语音费额显示器故障处理
当语音费额显示器既不显示也不报价时,应首先检查其保险是否熔断然后进一步查看其与车道工控机的连接情况。如果保险未熔断且与车道工控机连接无差错,仍无法正常工作可更换主控板。另外当费额显示器显示不完整或者花屏,一是考虑更换显示板;二是考虑更换主控板。交流转直流稳压电源和语音报价喇叭经常烧坏,维护时应留心排查。
五、动态称重设备故障处理
车辆通过时,车轴信息判断不准和轮胎识别不准直接导致车辆判型错误进而影响正常收费。当车轴、胎型识别不准时,首先检查称台,查看称台两边限位器是否松动。限位器过松过紧都可导致车轴轧过称台时信息不准确,适当调整限位器使其处于正常状态;其次逐一排查轮轴识别器内压敏触发开关是否被货车轧坏。如果称台和轮轴识别器均正常,计重设备还是无法正常工作,将重点放至计重数据采集箱。更换数据采集箱内的称重板卡、数据采集板卡,重新设置参数即可。如果数据采集箱可以读出车重,但是数据无法上传至车道工控机,此种情况应为红外光栅分离器没有对车辆收尾导致数据无法上传,检查光栅分离器即可。
六、除以上五处常见故障,还有困扰高速公路机电系统正常运行的两大难题
(一)散热问题
机电设备长期运行产生的热量也是很惊人的,如果设备周围的散热环境不好的话会直接影响设备的正常稳定运行,甚至会停止工作。发热问题的解决方法就是做好局部及周围环境的散热,定期检查车道设备中的车道机柜风扇、车道机电源及CPU风扇等的运转情况,发现问题要及时更换。夏天还应对收费亭、设备机房的空调的制冷效果进行检查。如果问题反复出现,应及时增加辅助散热设备。
(二)稳压问题
供电网络中经常出现供电线路故障引起的超高压、低压、浪涌、尖峰脉冲、来电停电的突然冲击、雷电袭击等等,都对交流供电网络产生严重的干扰和污染,严重影响了供电网络的供电质量。高速公路机电供电稳压系统设置在市电电网与负载设备之间,惟一目的是改善对负载的供电质量,并在市电故障时保证负载设备的正常运行。
七、结束语
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