路基路面工程水泥混凝土路面.ppt
第十五章 水泥混凝土路面,Cement concrete pavement,大学课件武汉理工大学 李月光,2,2023/10/30,第一节 概述,水泥混凝土路面：水泥混凝土面板基（垫）层土基水泥混凝土路面的类型普通混凝土路面：除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外不配置钢筋的混凝土路面。Plain concrete pavement钢筋混凝土路面（RCP)jointed reinforced concrete pavement连续配筋混凝土路面(CRCP)continuous reinforced concrete pavement预应力混凝土路面pre-reinforced concrete pavement水泥混凝土预制块路面 concrete block pavement钢纤维混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement碾压混凝土路面(RCC)roller compacted concrete pavement,大学课件武汉理工大学 李月光,3,2023/10/30,第一节 概述,水泥混凝土路面优点强度高：抗压、抗折、抗磨耗稳定性好：水、热稳定性好，没有老化现象耐久性好：2040年使用寿命适应特殊车辆，如履带式车辆等水泥混凝土路面缺点对水泥和水的需求量大有接缝：施工养护复杂、舒适、病害开放交通迟修复困难,大学课件武汉理工大学 李月光,4,2023/10/30,水泥混凝土路面的主要强度参数,弹性模量 2540103mpa抗压强度 3040mpa抗弯拉强度 4.05.5mpa,大学课件武汉理工大学 李月光,5,2023/10/30,第二节 水泥混凝土路面构造,土基土基受压力较小，一般不超过0.05mpa。混凝土面板特别要求土基能提供均匀支承。土基材料均匀土基强度和刚度均匀产生土基不均匀支承的因素不均匀沉降不均匀冻胀膨胀土,大学课件武汉理工大学 李月光,6,2023/10/30,第二节 水泥混凝土路面构造,基层设置基层的目的防唧泥防冰冻较小路基顶面的压应力，并缓和路基不均匀变形对面层的影响。防水为面层施工提供工作面。提高路面结构的承载能力，延长路面的使用寿命,大学课件武汉理工大学 李月光,7,2023/10/30,第二节 水泥混凝土路面构造,基层水泥混凝土路面对基层的要求 整体性好，抗塑性变形能力强；抗冲刷能力强。基层的类型,在重、特重交通道路上，优先选用沥青稳定碎石、水泥稳定类粒料或贫混凝土作为水泥混凝土路面的基层。,大学课件武汉理工大学 李月光,8,2023/10/30,第二节 水泥混凝土路面构造,基层基层的适宜厚度,大学课件武汉理工大学 李月光,9,2023/10/30,第二节 水泥混凝土路面构造,垫层和水泥混凝土路面的防冻厚度要求根据路面防冻、防湿的要求来设置垫层混凝土路面结构的防冻最小厚度要求见下表。防冻厚度不够时，设置合适的垫层以满足要求。,大学课件武汉理工大学 李月光,10,2023/10/30,第二节 水泥混凝土路面构造,混凝土面板足够的强度、耐久性、表面抗滑、耐磨、平整。平整度：抗滑性能：各级公路水泥混凝土面层的表面构造深度（mm）要求,大学课件武汉理工大学 李月光,11,2023/10/30,5.面层类型的选择,一般采用设接缝的普通混凝土路面；面层板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。其它按下表选用：,大学课件武汉理工大学 李月光,12,2023/10/30,其它面层类型的选择,大学课件武汉理工大学 李月光,13,2023/10/30,三、混凝土面板,水泥混凝土面层厚度的参考范围,大学课件武汉理工大学 李月光,14,2023/10/30,四、接缝的构造与布置,为什么要设置接缝释放由于温度变化引起的混凝土面板内的胀缩应力、翘曲应力等。控制应力过大时裂缝出现的位置。使其沿接缝处伸缩，不致产生无规则的裂缝。,行车方向,大学课件武汉理工大学 李月光,15,2023/10/30,四、接缝的构造与布置,接缝的种类1）按位置分：2）按构造分：,锯切,自然裂开,大学课件武汉理工大学 李月光,16,2023/10/30,四、接缝的构造与布置,接缝的种类3）按作用分：缩缝：保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则的裂缝。胀缝：保证板在温度升高时能部分伸张，从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断，同时胀缝也可起到缩缝的作用。施工缝：施工时，每天完工以及因雨天或其它原因不能继续施工时设置成施工缝。一般应尽量做至缩缝或胀缝处。,大学课件武汉理工大学 李月光,17,2023/10/30,四、接缝的构造与布置,接缝设计要考虑的主要因素接缝设置的位置：板的平面尺寸接缝的构造接缝处的荷载传递：保证相邻板块的共同受力设传力钢筋不规则拉裂处混凝土的相互咬合作用接缝缝隙的填封：防水,大学课件武汉理工大学 李月光,18,2023/10/30,四、接缝的构造与布置,板的平面尺寸 对普通混凝土面板：板长：即板的横向缩缝间距46m.板宽：即纵向接缝间距按车道宽3.04.5m面层板的长宽比不宜超过1.30，平面尺寸不宜大于25m2.,大学课件武汉理工大学 李月光,19,2023/10/30,5.接缝的构造,纵缝纵向施工缝纵向缩缝拉杆：直径14、16 长度L=700、800 间距a400、500、600、700、800、900（下表中的数据为拉杆的“直径长度间距”）,大学课件武汉理工大学 李月光,20,2023/10/30,纵向施工缝构造图,大学课件武汉理工大学 李月光,21,2023/10/30,纵向缩缝构造图,h/2,h/2,100,38,(1/32/5)h,拉杆,填缝料,防锈涂料,大学课件武汉理工大学 李月光,22,2023/10/30,横向接缝的构造,横向施工缝设传力杆平缝型设在缩缝处的施工缝设拉杆企口缝型设在缩缝之间的施工缝横向缩缝设传力杆假缝型：适用于特重、重交通公路、收费广场的缩缝以及邻近胀缝或自由端部的3条缩缝。对高速公路横向缩缝顶部须两次锯缝形成浅槽口。不设传力杆假缝型：除上述以外的缩缝。,大学课件武汉理工大学 李月光,23,2023/10/30,横向施工缝设传力杆平缝型,h/2,h/2,100,38,(1/41/5)h,传力杆（光圆钢筋）,填缝料,防锈涂料,大学课件武汉理工大学 李月光,24,2023/10/30,横向施工缝设拉杆企口缝型,h/2,h/2,100,38,(1/41/5)h,拉杆(螺纹钢),填缝料,防锈涂料,1：4,1/10h,(1/41/5)h,大学课件武汉理工大学 李月光,25,2023/10/30,横向缩缝设传力杆假缝型(重点掌握),h/2,h/2,100,38,(1/41/5)h,传力杆（光圆钢筋）,填缝料,防锈涂料,大学课件武汉理工大学 李月光,26,2023/10/30,横向缩缝设传力杆假缝型（高速公路）,h/2,h/2,100,38,(1/41/5)h,传力杆（光圆钢筋）,填缝料,防锈涂料,B,大学课件武汉理工大学 李月光,27,2023/10/30,横向缩缝设传力杆假缝型（高速公路）,浅槽口构造示意图（加宽的槽口免板胀时填缝料挤出，收缩时又与板脱开）,38,(1/41/5)h,20,610,填缝料,条带或绳,B点大样图,大学课件武汉理工大学 李月光,28,2023/10/30,横向胀缝,设置滑动传力杆设置在邻近桥梁或其它固定构造物或与其它道路相交处胀缝宽20mm，缝内设置填缝板和可滑动的传力杆。,大学课件武汉理工大学 李月光,29,2023/10/30,横向胀缝构造示意图,h/2,h/2,30,20,3040,传力杆,填缝料,防锈涂料,填缝板,50,12-16200,涂沥青并裹敷聚乙烯膜,500,长100mm的小套子留30mm空隙填以纱头等,大学课件武汉理工大学 李月光,30,2023/10/30,传力杆的尺寸和间距,传力杆采用光面钢筋。最外侧传力杆距纵向接缝或自由边的距离为150250mm.,大学课件武汉理工大学 李月光,31,2023/10/30,6.接缝填封材料,胀缝填缝板选用能适应混凝土面板膨胀收缩、施工时不变形、复原率高耐久性好的材料。高速公路、一级公路：泡沫橡胶板、沥青纤维板其它等级公路：也可用木材类、纤维类板。缩缝填缝料选用与混凝土接缝槽壁粘接力强、回弹好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化的材料。常用有聚氨脂焦油类、氯丁橡胶类、乳化沥青类、聚氯乙烯胶泥类、沥青橡胶类、沥青玛蹄脂及橡胶嵌缝条等。,大学课件武汉理工大学 李月光,32,2023/10/30,五、混凝土面板的补强钢筋,边缘钢筋：纵向、横向图a)角隅钢筋：发针型、网片型图b、c)构造物横穿公路处的面层配筋网图d),大学课件武汉理工大学 李月光,33,2023/10/30,发针型角隅补强钢筋,大学课件武汉理工大学 李月光,34,2023/10/30,网片型角隅补强钢筋,大学课件武汉理工大学 李月光,35,2023/10/30,水泥混凝土路面平面布置图,缩缝传力杆,纵缝拉杆,胀缝滑动传力杆角隅钢筋,大学课件武汉理工大学 李月光,36,2023/10/30,六、与斜交桥梁、沥青路面相接的处理,与斜交桥梁的处理,大学课件武汉理工大学 李月光,37,2023/10/30,六、与斜交桥梁、沥青路面相接的处理,与斜交桥梁的处理,大学课件武汉理工大学 李月光,38,2023/10/30,六、与斜交桥梁、沥青路面相接的处理,与沥青路面相接的处理,大学课件武汉理工大学 李月光,39,2023/10/30,六、与斜交桥梁、沥青路面相接的处理,与沥青路面相接的处理,大学课件武汉理工大学 李月光,40,2023/10/30,第三节 水泥混凝土路面施工工艺,对面层混凝土材料的要求集料公称最大粒径不应大于31.5mm(碎石)或19.0mm（卵石）。砂的细度模数不宜小于2.5，高速公路面层用砂，其硅质砂或石英砂的含量不宜低于25。水泥用量不得小于300kg/m3(非冰冻地区)或320kg/m3(冰冻地区)。冰冻地区的混凝土中必须掺加引气剂。水泥等级：特重交通42.5 52.5 重、中等、轻交通32.5外加剂：减水剂、早强剂、引气剂,大学课件武汉理工大学 李月光,41,2023/10/30,第三节 水泥混凝土路面施工工艺,面层混凝土配比设计混凝土弯拉强度设计标准 水泥混凝土的强度以28天龄期的弯拉强度控制。当混凝土浇筑后90天内不开放交通时，可采用90天龄期的弯拉强度。各交通等级要求的混凝土弯拉强度标准值不得低于下表的规定：配合比设计,大学课件武汉理工大学 李月光,42,2023/10/30,三、水泥混凝土板的施工程序和施工技术,施工准备工作施工方法人工小型机具混凝土摊铺机：能完成摊铺、振实、整平和抹光等作业的联合摊铺机。轨道式摊铺机滑模式摊铺机,大学课件武汉理工大学 李月光,43,2023/10/30,人工小型机具的混凝土路面施工,大学课件武汉理工大学 李月光,44,2023/10/30,土法施工,大学课件武汉理工大学 李月光,45,2023/10/30,滑模式水泥混凝土路面摊铺机,大学课件武汉理工大学 李月光,46,2023/10/30,滑模式摊铺机,大学课件武汉理工大学 李月光,47,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,48,2023/10/30,滑模式摊铺机,滑模式摊铺机是机架两侧装有长模板，对水泥混凝土进行连续摊铺、振实、整形的机械。这种机械集摊铺、振实、修整于一体，结构紧凑、操作集中方便，可实现自动控制，节省人力、物力，加快施工进度，提高经济效益。滑模式摊铺机是一种新型水泥混凝土路面施工机械，它集计算机、自动控制、精密机械制造、现代水泥混凝土和高速公路工程技术为一体，称之为Robot Concrete Pavement Machine。它的出现，突破了过去以固定模板修筑水泥混凝土路面的老工艺方法，能够自动铺筑出公路路拱、超高、平滑弯道和变坡，能适应面板厚度的变化，并能自动设置传力杆、拉杆乃至铺设大型钢筋网片，能摊铺普通水泥混凝土路面、所有缩缝均设置传力杆的混凝土路面、间断配筋和连续配筋的钢筋混凝土路面等。,大学课件武汉理工大学 李月光,49,2023/10/30,轨道式摊铺机,轨道式摊铺机是沿袭习惯的水泥混凝土摊铺程序而没计的机械，早期的轨道式摊铺机是由多台完成单作业程序的机械组成，故称之为“摊铺列车”。它由布料机、振捣机和抹光机等组成。它们一起在铺设的两根轨道上行驶。目前已有可一次完成多种作业程序的综合型轨道摊铺机和可以大范同内调整摊铺宽度的桁架型轨道式混凝土摊铺机。,大学课件武汉理工大学 李月光,50,2023/10/30,3.施工程序,安装模板设置传力杆混凝土的拌和与运输混凝土的摊铺和振捣接缝的施工表面整修与防滑措施混凝土的养生与填缝,大学课件武汉理工大学 李月光,51,2023/10/30,边模的安装,钢模模板顶标高即为路面标高，模板底部与基层的空隙用砂浆来调节。,路面设计标高,砂浆调平层,拉杆,已浇混凝土,大学课件武汉理工大学 李月光,52,2023/10/30,筑做接缝,施工缝缩缝压缝法：压缝放入压缝板收浆抹面取出压缝板锯缝法：用带有金刚石或金刚砂轮锯片的锯缝机锯割。胀缝,大学课件武汉理工大学 李月光,53,2023/10/30,路面切割机,大学课件武汉理工大学 李月光,54,2023/10/30,锯缝时间的控制,视气候而定：气温、风力、风速、空气湿度等。锯缝过早：混凝土还没结硬，锯缝时槽口边缘易剥落；锯缝过晚：混凝土过硬而使锯片磨损过大且费工，而且在锯缝前可能混凝土会出现收缩裂缝。,大学课件武汉理工大学 李月光,55,2023/10/30,胀缝传力杆的架设,大学课件武汉理工大学 李月光,56,2023/10/30,第四节 其它类型混凝土路面简介,钢筋混凝土路面连续配筋混凝土路面装配式混凝土路面组合式（双层式）混凝土路面钢纤维混凝土路面混凝土小砌块铺砌路面碾压混凝土路面,大学课件武汉理工大学 李月光,57,2023/10/30,END,台湾花莲公路,大学课件武汉理工大学 李月光,59,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,60,2023/10/30,茅习公路伤痕累累,大学课件武汉理工大学 李月光,61,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,62,2023/10/30,中缅公路,大学课件武汉理工大学 李月光,63,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,64,2023/10/30,复合材料公路模块,大学课件武汉理工大学 李月光,65,2023/10/30,混凝土挡波块,大学课件武汉理工大学 李月光,66,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,67,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,68,2023/10/30,自然沙丘植物防浪带,大学课件武汉理工大学 李月光,69,2023/10/30,花莲海滨公路,大学课件武汉理工大学 李月光,70,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,71,2023/10/30,台湾景观公路,大学课件武汉理工大学 李月光,72,2023/10/30,半山洞式路基,大学课件武汉理工大学 李月光,73,2023/10/30,滨海公路,大学课件武汉理工大学 李月光,74,2023/10/30,青藏公路,大学课件武汉理工大学 李月光,75,2023/10/30,青藏公路昆仑山口,大学课件武汉理工大学 李月光,76,2023/10/30,青藏线唐古拉山兵站附近,大学课件武汉理工大学 李月光,77,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,78,2023/10/30,双向8车道的美国190号高速公路,大学课件武汉理工大学 李月光,79,2023/10/30,国家今年将投入36亿元巨资改善西藏公路状况,大学课件武汉理工大学 李月光,80,2023/10/30,中国的乡村道路建设,大学课件武汉理工大学 李月光,81,2023/10/30,高墩桥梁,大学课件武汉理工大学 李月光,82,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,83,2023/10/30,巴朗山垭口,大学课件武汉理工大学 李月光,84,2023/10/30,加拿大穿越北极公路,大学课件武汉理工大学 李月光,85,2023/10/30,贵州毕节公路,大学课件武汉理工大学 李月光,86,2023/10/30,广西河池南宁高速公路,大学课件武汉理工大学 李月光,87,2023/10/30,土工格栅,大学课件武汉理工大学 李月光,88,2023/10/30,山西祁临高速公路,大学课件武汉理工大学 李月光,89,2023/10/30,云南磨黑至元江高速公路,大学课件武汉理工大学 李月光,90,2023/10/30,贵阳至广西新寨高速公路开膛破肚,大学课件武汉理工大学 李月光,91,2023/10/30,山区公路,大学课件武汉理工大学 李月光,92,2023/10/30,文物保护宁夏古王高速公路,大学课件武汉理工大学 李月光,93,2023/10/30,高山银链青海公路,大学课件武汉理工大学 李月光,94,2023/10/30,清江王家冲公路岩石边坡防护绿化工程 防护前,大学课件武汉理工大学 李月光,95,2023/10/30,防护后,大学课件武汉理工大学 李月光,96,2023/10/30,青藏公路格尔木昆仑山段,大学课件武汉理工大学 李月光,97,2023/10/30,夹金山,大学课件武汉理工大学 李月光,98,2023/10/30,美国加州200辆汽车连环相撞,大学课件武汉理工大学 李月光,99,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,100,2023/10/30,中部橫貫公路的美景,大学课件武汉理工大学 李月光,101,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,102,2023/10/30,达坂城的风力发电厂,大学课件武汉理工大学 李月光,103,2023/10/30,沙漠公路,大学课件武汉理工大学 李月光,104,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,105,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,106,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,107,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,108,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,109,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,110,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,111,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,112,2023/10/30,北京首现防侧滑彩色路面，夜间有反光作用,大学课件武汉理工大学 李月光,113,2023/10/30,泥石流,顾名思义，泥石流是泥和石头（当然还有水）组成的一种流体。它的学术定义是，泥石流是一种饱含大量泥沙、石块和巨砾的固、液两相流体。它呈粘性层流或稀性紊流等运动状态，是各种自然因素（地质、地貌、水文、气象、土壤、植被等）和人为因素综合作用的结果。泥石流因其形成过程复杂，暴发突然，来势凶猛，历时短暂，破坏力大等，常给山区人民生命财产和经济建设造成重大灾害。,大学课件武汉理工大学 李月光,114,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,115,2023/10/30,泥石流的危害,据统计，我国每年有近百座县城受到泥石流的直接威胁和危害；有20条铁路干线的走向经过1400余条泥石流分布范围内，1949年以来，先后发生中断铁路运行的泥石流灾害300余起，有33个车站被淤埋。在我国的公路网中，以川藏、川滇、川陕、川甘等线路的泥石流灾害最严重，仅川藏公路沿线就有泥石流沟1000余条，先后发生泥石流灾害400余起，每年因泥石流灾害阻碍车辆行驶时间长达1-6个月。泥石流还对一些河流航道造成严重危害，如金沙江中 下游、雅砻江中下游和嘉陵江中下游等，泥石流活动及其堆积物是这些河段通航的最大障碍。泥石流还对修建于河道上的水电工程造成很大危害，如云南省近几年受泥石流冲毁的中、小型水电站达360余座、水库50余座；上千座水库因泥石流活动而严重淤积，造成巨大的经济损失。,大学课件武汉理工大学 李月光,116,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,117,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,118,2023/10/30,泥石流的特点,泥石流灾害的特点是规模大、危害 严重；数量多、危及面广。且活动频繁，重复成灾。地质学家们指出，泥石流是一种特殊的物质运动现象，具有强大的侵蚀作用，一次大型的泥石流活动可以使沟谷向下切深几十米，剧烈地改造地表形态，破坏沟源和两岸山体的稳定性，使滑坡、崩塌不断发生，从而又进一步加剧泥石流的发展。另外，泥石流暴发将大量石块冲出山口在宽缓大河谷地停积，形成堆积扇。一个大型的泥石流暴发能将百万立方米的石块冲入河流谷地，形成沙滩石海。看来，泥石流灾害对山地环境和河谷环境确实能够产生巨大影响。,大学课件武汉理工大学 李月光,119,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,120,2023/10/30,泥石流的形成,泥石流是怎样形成的呢？我国泥石流的形成主要取决于地质条件，地貌条件和水源条件。地质条件是泥石流形成的内因和必要条件。包括地质构造和岩性、地震和新构造运动以及某些物理作用等因素。这些因素相互联系、相互作用，控制着泥石流固体物质的提供方式、速度和数量，直接影响泥石流的形成和发展。第二是地貌条件，这也是形成泥石流的三个基本条件之一。它制约着泥石流的形成与运动，使泥石流具有不同的规律和特性。地貌条件主要是指泥石流沟的沟床比降、沟坡坡度、坡向、集水区面积和沟谷形态等。第三是水源条件，它是泥石流发生的不可缺少的条件。主要水源是大气降水，其次是地下水和冰雪融水。此外，由于人类对环境的破坏也加剧了泥石流的形成过程。比如，毁林开荒、陡坡垦植、矿山开采中的乱挖乱采和不合理弃碴、以及山区修建公路、铁路时非科学地就地取料（如土石和弃碴等）。,大学课件武汉理工大学 李月光,121,2023/10/30,泥石流的防治,泥石流的防治目前成为倍受关注的问题，一般采取生物措施和工程措施两类。生物措施是通过种植乔、灌木、草丛等植物，充分发挥其滞留降水、保持水土、调节径流等功能，从而达到预防和制止泥石流发生或减小其规模，减轻其危害程度的目的。生物措施的特点是，应用范围广、投资省、风险小、能改善自然环境，作用持续时间长等。生物措施的类型从防治效能上看，可分为防止型、防御型和制止-防御型。从生物类别上分类，又可分为林业措施、农业措施和牧业措施等。泥石流防治的工程措施具有更直接的意义，一般是在泥石流的形成流通堆积区内，采取相应的治理工程（如蓄水、引水工程，拦挡、支护工程，排导、引渡工程，停淤工程及改土护坡工程等），以控制泥石流的发生和危害。通常适用于泥石流规模大，暴发不很频繁，松散固体物质补给及水动力条件相对集中的地区。工程措施中又可以分为：,大学课件武汉理工大学 李月光,122,2023/10/30,治水为主的方案 利用蓄水、引水和节水等工程控制地表洪水径流，削减水动力条件，使水土分离，稳定山坡，适用于水力类泥石流的治理。治土为主的方案 利用拦挡、支护工程，拦蓄泥石流固体物质，稳定沟岸，防治崩塌或滑坡，适用于土力类崩塌滑坡型泥石流沟的治理。排导为主的方案 利用排洪道、渡槽等工程，排泄泥石流，控制泥石流的危害。人们在抵御泥石流灾害时，往往采用综合治理的方案，即采取坡面、沟道兼顾，上游、下游统筹的综合治理方案。一般在沟谷上游以治水为主，中游以制土为主，而下游则以排导为主。通过上游的稳坡截水和中游的拦挡护坡等，减少了泥石流固体物质，控制了泥石流规模，改变了泥石流的性质，有利于下游的排导效果，从而能够有效地控制泥石流的危害。,大学课件武汉理工大学 李月光,123,2023/10/30,滑坡灾害及其防治,滑坡是一种 常见的地质灾害，常常会掩埋村庄、摧毁厂矿、破坏铁路和公路交通、堵塞江河、损坏农田和森林等，从而给人民的生命财产和国家的经济建设造成严重损失。我国是一个滑坡灾害多发的国家。据历史记载，1922年云南禄劝县澜泥沟北岸发生的滑坡，掩埋两个村庄和200多亩良田；1933年8月25日四川茂汶县迭溪地震时，发生一巨型高速滑坡，将迭溪城从100米高的台地上滑入江中，百里之内皆受重灾，死难者达8800人；1943年正月初三，黄河上游 龙羊峡发生一高速滑坡，埋没上、下查纳村，死亡213人；1965年11月22日云南禄劝县老深多发生崩塌性滑坡，埋没4个村庄，死亡440人，毁地1000多亩；另外，1961年3月6日柘溪水库的塘岩光滑坡，1982年7月17日四川云阳县鸡扒子滑坡、1983年3月7日甘肃东乡县洒勒山滑坡、1985年6月12日长江三峡新滩滑坡、1988年6月10日四川巫溪县发生的中阳村滑坡、1989年7月10日四川华莹市发生的溪口滑坡、以及1992年7月12日云南昭通地区发生的头寨沟滑坡等等，这些滑坡都给人民的生命财产和工农业生产造成过严重的损失。总之，我国的滑坡分布极广，滑坡灾害十分严重，应重视研究和防治工作。,大学课件武汉理工大学 李月光,124,2023/10/30,岩土风化地质学家把风化作用看得十分重要，认为风化作用是岩石在地表新的物理、化学条件下所产生的一切物理状态与化学成分变化的总称，它是一种在大气及生物的影响下使岩石在原地发生的破坏作用。风化作用是在各种营力的作用下进行的。主要的风化营力有：太阳热能、大气降水、地下水、水蒸气、冰，以及二氧化碳、氧和动植物有机体等。按作用性质把风化作用分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用三种类型。物理风化 作用以温度变化为主要影响因素，是一种不改变或很少改变岩石化学成分的破坏作用。这种破坏只是使岩石由大块变成小块，由小块变成砂和细粉，最终成为岩土。化学风化作用是以水为主要影响因素，是一种通过化学反应来改变岩石化学成分的破坏作用。生物风化作用是在生物参与下的机械、化学破坏作用。风化作用总的结果主要是削弱破坏岩石颗粒间的联接，形成、扩大岩体裂隙，降低断面的粗糙程度，产生 次生粘土矿物等，从而降低了岩体的强度和稳定性。1 风化作用破坏岩石中矿物颗粒之间的联接我们知道，岩石是由矿物组成的，而组成岩石的各矿物颗粒的膨胀率往往不同，因此，在冬夏或昼夜气温变化时，岩石中的各种颗粒便会发生不均匀的膨胀和收缩，久而久之便会使岩石发生破碎；或者由于水的作用，溶蚀、水解岩石中的某些可溶物质，也将削弱或破坏矿物颗粒间的联结，使岩石破碎，大大降低岩石的力学强度，对建筑物十分不利。2 风化作用能形成或加剧岩石的裂隙气温升降和岩石干湿变化，都会使岩石沿着已有的联结软弱部位（如未开裂的层理、片理、劈理，矿物颗粒的集合面，以及矿物解理面等），形成新的裂隙，即风化裂隙。或者对原有裂隙进一步增宽、加深、延展和扩大。这种岩石裂隙的生成或加剧主要是水的楔入和冻胀作用的结果。3 风化作用降低岩石裂隙面的粗糙度岩石裂隙面上存在着许多大小、高低不同的“石齿”。通常，“石齿”愈大、愈高、愈多，其抗剪强度愈高；反之，其抗剪强度则较低。风化降低了“石齿”高度，或使其变小，变少，从而降低了岩石结构面的抗剪强度和其他工程地质性能。4 风化作用分解岩石原有矿物而产生次生粘土矿物化学风化作用能使成分复杂的矿物（主要使原生的硅铝酸盐矿物）分解破坏，并产生次生粘土矿物。粘土矿物与水作用后，产生一系列复杂的物理化学变化，降低岩石的力学强度，改变岩石的物理性质和水理性质。风化作用对岩石的破坏，首先是从地表开始，逐渐向地壳内部深入。在正常情况下，愈接近地表的岩石，风化得愈剧烈，向深处便逐渐减弱，直至过渡到不受风化，这些岩石才是所谓的新鲜岩石。这样在地壳表层便形成了一个由风化岩石构成的层，一般称为风化壳。在整个风化壳的剖面上，岩石的风化程度是不同的，因而岩石的外部特征及其物理力学性质也不相同，适于建筑的性能也不一样。为了说明风化壳内部岩石风化程度的差异，特别是为了正确评价风化岩石是否适于作为建筑物地基，必需对风化壳进行分带。分带的标志有以下各项：1.风化岩石的颜色，不同风化程度的岩石其颜色是不同的；2.风化岩石矿物成分改变的程度，各种矿物抵抗风化的稳定性各不相同，含有不稳定矿物（如黑云母、黄铁矿、岩盐、碳酸盐和钠钾氯化盐等）的岩石较易风化；3.岩石结构构造的变化情况；4.风化裂隙的多少，开张程度，充填情况；5.岩石的碎裂程度；6.风化岩石的透水性；7.风化岩石的物理力学性质等。根据以上分带标志科学家们把风化壳由浅至深在纵向上划分为若干带：即剧风化带、强风化带、弱风化带和微风化带。值得注意的是，由于风化壳的形成过程受气候、地形、岩性和构造等各种因素的影响，有些地区的风化壳发育过程不一定完全，即垂直剖面上的四个带不一定齐全，可能缺少一个带或两个带。在工程地质学中对岩石风化进行研究，是为了解决下列实际问题：1.根据岩石风化的深度及其分布情况，选择适于修建建筑物的地点；2.确定重大建筑物的地基中需要挖除的岩土风化层的厚度；3.根据岩石风化速度确定合理的边坡坡度，以及确定基坑、路堑保持开敞状态的安全期限；4.确定防止岩石风化的措施。总之，风化作用会使原有坚硬而稳定的岩石变得软弱而易变，对建筑物十分不利，所以在工程地质学中，对岩土风化的研究确实是一个重要的课题。,大学课件武汉理工大学 李月光,125,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,126,2023/10/30,土工合成材料的应用土工格栅路面加强,大学课件武汉理工大学 李月光,127,2023/10/30,土工布应用于高速公路,大学课件武汉理工大学 李月光,128,2023/10/30,高速公路隔离带防渗,大学课件武汉理工大学 李月光,129,2023/10/30,涵洞防渗处理,大学课件武汉理工大学 李月光,130,2023/10/30,泸定甘谷地至海螺沟,大学课件武汉理工大学 李月光,131,2023/10/30,大板岩段隧道,大学课件武汉理工大学 李月光,132,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,133,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,134,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,135,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,136,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,137,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,138,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,139,2023/10/30,滑坡到底 是怎样产生的呢？为什麽会发生滑坡呢？研究发现，发生滑坡的原因决定于内部因素和外部因素。内部因素即斜坡本身所具有的内部特征，它是滑坡产生的跟本原因，主要是组成斜坡体的地层岩性、内部结构及有效临空面等，而外部因素则是滑坡产生的触发因素，它通过内部因素起作用。主要有地下水、地表水、振动、加载、坡脚淘蚀或开挖等。滑坡体在重力作用下沿滑动面产生滑动力，同时产生抗滑阻力，当抗滑阻力大于滑动力时，滑坡处于稳定状态，不滑动，相反，当滑动力大于抗滑阻时，则滑坡处于不稳定状态，滑坡失稳滑动。那麽，我们如何才能知道一个斜坡是不是滑坡，会不会滑动呢？人们想出了许多种方法。比如遥感方法，通过遥感图像的解译判定滑坡；工程地质勘测法，确定滑坡的平面分布，物质组成、滑面位置、滑动方向、总体特征和总体积等；物探方法，利用专门的仪器对滑坡进行探测，以便确定滑坡的地质条件、范围和深度，测定滑坡的滑动现状、预测破坏时间等：岩体工程地质力学方法，主要进行区域地质背景调查，岩体结构特性调查，岩体变形和破坏模式的确定，岩体和结构面力学特性研究，稳定分析等。,大学课件武汉理工大学 李月光,140,2023/10/30,大学课件武汉理工大学 李月光,141,2023/10/30,对滑坡进行调查研究的目的是为了防治，为了避免滑坡灾害。对滑坡进行防治时一般应对症下药，综合治理。因不同类型的滑坡其成因破坏方式、发展趋势和地质特征等都不同，所以防治措施应采取对症下药方法。同时，引起滑坡的原因往往是多方面的，采取综合治理方法，效果更好。其次是彻底根治，以防后患。对于直接威胁工程安全的滑坡，应该尽量争取一次彻底根治，避免反复施工处理，造成后患，前功尽弃。,大学课件武汉理工大学 李月光,142,2023/10/30,常用的滑坡防治方法有以下几种：1、排截水工程 据统计，国内外有90%的滑坡与水有关，可见水对滑坡的影响是非常大的。水对滑坡的影响主要表现在水对滑坡坡脚的冲刷、滑坡体内渗透水压力增大、水对滑面（带）土的软化和溶蚀等。常用的截排水工程有外围截水沟、内部排水沟、排水盲沟、排水钻孔、排水廊道、灌浆阻水等。2、卸荷减载工程 这是一种简便易行的方法，滑坡减重能减小滑体下滑力，增加滑坡体稳定性。3、坡面防护工程 主要目的是防止水对坡面和坡脚的冲刷。又分为砌石和喷射混凝土、挡水墙和丁字坝等治理方法。4、支挡工程 是治理滑坡经常采用的有效措施之一。主要包括：抗滑挡墙、抗滑桩和锚固（锚杆和锚索）等治理方法,
