高速公路膨脹土路塹邊坡處理
工程技術
作者:馬林
【摘要】針對膨脹土邊坡的防護間題,結合我省某高速公路膨脹土路塹段實例,因地製宜地提出防止膨脹土邊坡溜坍和滑坡等病害的邊坡處理技術。
【關鍵詞】路塹邊坡;膨脹土;處理
膨脹土是由強親水性粘土礦物組成並具有裂隙性、超固結性和強烈脹縮性的高塑性粘土。工程中遇到的膨脹土常處於非飽和狀態,對水分狀態的變化十分敏感。這種敏感性會引起膨脹土強度和體積的變化,往往造成工程建築物的破壞。膨脹土造成的建築物破壞類型繁多,而且具有反複性和長期潛在的危害性。膨脹土在第一次滑動後,將使整個坡內的土體受到不同程度的破壞。膨脹土邊坡失穩是膨脹土地區一種最常見的斜坡變形現象,無論是膨脹土自然斜坡還是人工開挖的邊坡,失穩現象都十分普遍,常常形成區域性災害,有“逢塹必滑、無堤不塌”的說法。據估算,全世界每年因膨脹土造成的損失至少在50億美元以上,中國每年因膨脹土造成的各類工程建築物破壞的損失也在數億元以上。
目前,正在修建的“五縱七橫”公路網中,至少有8條高速公路通過膨脹土地區;規劃的“十三縱十五橫”總長35萬km的國道主幹線中,有9萬多km路段通過膨脹土地區;西部大開發中擬建的21000km公路中,也有將近3300km路段穿越膨脹土分布區。膨脹土問題已成為我國公路建設中最突出的工程問題之一。對於膨脹土路塹邊坡,合理的邊坡設計和施工技術,在防止邊坡溜坍、滑坡等病害方麵能產生很好的效果。本文結合安徽某在建高速公路部分挖方路段膨脹土邊坡防護設計和施工技術研究,為今後類似工程提供設計參考。
1、工程概況
安徽某在建高速公路第X合同段大部分都是膨脹土,因邊坡開挖後長時間放置,受雨水衝刷,在部分開挖路段,路塹邊坡滑坡比較嚴重,正常的路塹開挖施工已經不能保證公路的使用性能和施工進度,因此需要對此路段進行邊坡進行處理。
2、膨脹土邊坡失穩的主要特點和規律
與其它土質的滑坡相比,膨脹土邊坡的失穩形式有其特殊的規律。根據對國內外膨脹土開挖邊坡滑動現象的分析,可以將其最基本的特征和共同規律歸納如下:
a)淺層性:發育深度同裂隙發育深度及大氣風化影響深度基本一致,通常小於6米;b)逐級牽引性:先在坡腳局部破壞,然後向上牽引發展,形成多層次滑動麵;c)緩坡滑動:邊坡的穩定坡角比一般土質的邊坡緩;d)季節性:邊坡失穩絕大多數發生雨季,降雨是主要的外部誘發因素;e)開挖後有較長的穩定時間:很多膨脹土邊坡穩定數年後才失穩。
上述特點使得膨脹土邊坡的設計方法不能簡單采用一般土質邊坡的設計方法,要根據具體情況而定,下邊介紹幾種以供參考。
3、路塹邊坡處理
本合同段膨脹土路塹邊坡處理共采用4種方案
1、設置較緩的邊坡(1:1.5~1:2.0),在邊坡上采用漿砌片石防護;2、對中等以上膨脹土全段在坡腳設置漿砌片石擋牆支護;3、CMA改性處理;4、GES柔性擋牆支護。
3.1漿砌片石護坡
當路塹高度H
1)漿砌片石下鋪設15cm厚砂礫墊層,在墊層下鋪1層反濾土工布;2)為防止邊溝內長時間滯水,影響膨脹土的幹濕變化,邊溝護砌下麵設置排水盲溝;3)每10m長設置伸縮縫1道,伸縮縫填塞瀝青麻絮,填塞深度為15cm;4)泄水孔采用ф5PESI透水管,泄水孔間距為1m;5)坡頂用漿砌片石封閉,避免雨水進入。