柔性支挡处治膨胀土路堑边坡技术.pdfVIP

柔性支挡处治膨胀土路堑边坡技术 颜春1 田应军2吴进星3 (1．广西交通科学研究所南宁530001；2．四川公路桥梁建设集团公司成都610400； 3．广西方吉路桥检测有限公司 南宁530001) 摘要结合南宁至友谊关高速公路宁明段膨胀土路段土层的的工程特性，分析了柔性 支挡加固防护方案在膨胀土地区的应用机理，并根据西部交通建设科技项目《膨 胀土地区公路修筑成套技术研究》的子题《膨胀土路堑设计与施工技术研究》的 依托工程，介绍了采用土工格栅制约膨胀土病害为主，并辅以其他必要措施的柔 性支挡边坡防护方案。并对方案的设计、施工工艺、注意事项等进行了阐述。 关键词 膨胀土 土工格栅柔性支挡设计与施工 Usedfor SoilCut Trealment Flexible Wall Retaining ExpansiveSlope YAN Chun，TIAN Ying-jun，WUJin—xing 宁明膨胀土是属于胀缩各向异性的膨胀土，竖向与横向收缩率的比值平均值为3．33，竖 向与横向膨胀率的比值平均值为0．63，属于以水平变形为主的膨胀土。在这种以水平变形为 主的膨胀土边坡的开挖过程中，随着上覆土层重量的卸除，引起土体结构松弛和应力释放，使 得开挖土体范围内产生水平膨胀变形，易产生台阶式的牵引破坏。而开挖后水分的运动、气候 交替变化的影响，使得坡面及一定范围内的土体易开裂形成错综复杂的裂隙网络，大量、不均 匀地分布着各种尺寸的结构面(如裂隙面、构造软弱面、断裂面)。在长期的风化、淋滤等作用 下，边坡又很容易出现反复的滑坍。 各种因素综合作用在开挖后的边坡上，使得膨胀土边坡的破坏十分复杂。其加固处治方 案也应具体问题具体分析。 1膨胀土路堑边坡的工程特性 膨胀土一般具有以下三性：胀缩性、超固结性、裂隙性，是工程上的一种特殊土。膨胀土的 这些特性，使得膨胀土路堑边坡与正常土路堑边坡有着不一样的特点： (1)膨胀土表层存在一个大气影响区，深度在1．5—6m之间，在这一区域内膨胀土受大气 影响显著。开挖完成后的膨胀土坡面如不及时进行防护，受大气的影响干燥时会产生大量的 裂隙，裂隙深度一般达土层表部2m左右，最大可达3～4m[6J，而下雨时裂隙将成为水流人渗的 通道，随着水流的减少而又闭合。这些裂隙随时间的推移会向深处发展，逐步把土体内原存在 的结构裂隙进一步连接扩张，从而使得膨胀土内水分的迁移十分显著，导致表层膨胀土体强度 294 产生变化。水分少时膨胀土收缩，强度高；水分多时特别是接近饱和时膨胀土膨胀，强度很低， 膨胀土边坡的强度和稳定性都得不到保证。． (2)膨胀土边坡的膨胀性与其上覆压力也有关系，上覆压力越大，其膨胀性越大。通常坡 脚的膨胀性比坡顶要大得多，另外膨胀土的胀缩各向异性也使得边坡在开挖过程中易产生水 平变形，在采用防护时值得注意。 (3)膨胀土由于其超固结性，在边坡的开挖过程中，随着上覆土层重量的卸除，引起土体结 构松弛和应力释放，使得开挖土体范围内产生膨胀变形，易产生局部松动，随着开挖的不断进 行，上部的松动对下伏土层会产生牵引力，这样一级一级的下去，形成膨胀土边坡的渐进破坏。 在膨胀土边坡的破坏中，这种浅层的渐进式破坏占了80％左右。膨胀土边坡的上述破坏模式 也已为大量的工程实例所证实。 因而膨胀土路堑边坡的处理不是简单的坡比设计或常规的稳定验算就能解决的问题，而 是一个与工程地质密切相关的综合性技术问题。在处理方案的选择上需充分了解膨胀土的工 程特性、工程地质条件、大气影响深度及土体的结构性能，才能得出有效的处理方案。 2柔性支挡的处治机理 膨胀土的三性对不同的工程问题有不同的表现与危害。对边坡稳定而言【2j2，裂隙性是关 键因素，胀缩性是内在因素，而超固结性则是促进因素。外部的条件，如卸荷(开挖)、雨水人渗 等都是诱发因素，但往往也可起主导作用。因此对于膨胀土路堑边坡的防护除满足常规的