南宁至友谊关公路工程膨胀土路堑垮塌边坡.doc

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1、南宁至友谊关公路工程膨胀土路堑垮塌边坡柔性挡墙施工工艺张建（中国水利水电第七工程局六分局南友路项目部））摘要：广西宁明县是世界上典型的膨胀土地段，南宁至友谊关公路宁明段路堑边坡塌方特别严重。采用土工格栅柔性挡墙处治路堑塌方边坡显的极为重要，对下步稳定边坡，保障路基行车安全奠定了坚实的基础。关键词：膨胀土跨塌边坡柔性挡墙1概述影响膨胀土路堑边坡稳定性的因素很多，除了土体自身具有干缩湿胀的特性外，土的超固结性、水分的迁移及土体软弱的结构构造是影响它的主要因素。由于超固结性，在膨胀土边坡的开挖过程中，随着分级下挖，上覆土层重量逐渐的卸除，引起土体应力释放，使得开挖土体产生膨胀变形，产生局

2、部松动。同时在自然气候和水的作用下，边坡变形滑动多在上半部或坡顶开始，然后逐渐向上发展，形成膨胀土的牵引式渐进破坏。因此，对膨胀土边坡来说，开挖后的浅层牵引式破坏是边坡失稳的主要破坏形式。如果对膨胀土边坡处理不及时，随着时间的推移反复多次的浅层破坏必将导致工程结构的整体性破坏，造成无法挽回的损失。2国内外膨胀土边坡防护加固现状在膨胀土孕育深厚的地区进行工程活动，随着长期工程实践经验的积累，人们逐渐提出并总结多种多样的边坡支护措施和经验，概括起来有以下的几大类：（1）人工换土或掺石灰粘土护面。边坡开挖自上而下，每2米设作业平台，并对边坡适当超挖（30cm），用非膨胀性粘土回填或掺石灰

3、粘土回填拍实，然后在边坡上砌石防护。该法适用于H＜10m的中等或弱膨胀土边坡，必要时在边沟外侧设护脚矮挡土墙。此方法能及时对边坡面封闭，保持膨胀土边坡较好的原状态，但边坡土体中存在软弱夹层、强膨胀土层或节理较发育的裂隙时易被忽略，影响稳定效果，这是一种以封闭为主的防护措施。（2）挖孔桩加固。高边坡、强膨胀土、软弱夹层、界面清楚的裂隙面等状况可用挖孔桩加固，再辅以其他防护措施加以处治，挖孔桩的设计（直径、间距）可通过圆弧滑动面或直线滑动面法计算而确定，考虑实际边坡情况后决定采取哪种计算方法。（3）土工格栅支护。将膨胀土边坡超挖一定宽度（能够容纳压路机行走即可），在水平方向分层铺设土工

4、格栅并回填土层，分层压实到坡顶面筑做柔性当墙。边坡表面可用预制块防护，预制块最好预留栓孔通过纤维与格栅相连，也可采用铺草皮等其他坡面防护形式。格栅层间间距可参照已有经验确定。一般当边坡高度小于8m坡体土为中等或强膨胀时可考虑此方法。（4）人工草坡。网状格栅撒上粘土、种子，待长草后移到要防护的开挖边坡上，此方法能及时对边坡面封闭，仅用于边坡高度小于6m的弱膨胀土边坡防护。（5）坡体排水综合防护。膨胀土边坡存在着较发育的裂隙面，可在边坡上埋入一定数量的塑料排水管，上方开小孔排除裂隙逢里的水，排除降低土体C、φ值的因素，坡面采用砌石封闭从而达到防护目的。（6）化学加固。膨胀土主要矿物成分

5、为伊利石、蒙脱石、高岭石，可用化学方法使之与NH4+、Mg2+、Ca2+离子进行交换，改变膨胀土的性质，从而达到防护目的。（7）石灰改良或石灰土包围法。在膨胀土边坡上打入一定数量的孔，孔内装入石灰，利用膨胀土与石灰的离子交换，改变膨胀土性质。或者将边坡用石灰土包围一定厚度，坡顶面一定宽度也用石灰土拍实，然后植草皮或预制块防护。（8）高温改性处治。边坡顶面宽6m深3m范围内为大气影响层范围，在此范围内土体受大气影响，含水量变化，干缩循环，强度衰减，C、φ值下降，是边坡最初破坏的地方，该处的失稳常引起边坡整个破坏。针对此情况，在此范围，打入一定数量连通的垂直孔与水平方向孔，利用点火燃烧

6、加热使之温度达到一定程度时，膨胀土将失去膨胀性质，土体C、φ值得以提高，并在坡顶面用石灰土拍实植草皮，从而起到防护与加固的目的。（9）人工填土坡面封闭法。边坡超挖一定宽度（能够容纳小型施工机械工作即可）超挖部分用石灰土或用CNS（非膨胀性粘土）材料回填，分层压实到坡顶，坡顶面一定宽度用石灰土拍实，坡面用预制块防护，并在坡顶面植草皮。（10）支撑渗沟加抗滑挡墙处治。在坡面上按一定的间距设置纵向支撑渗沟，石砌渗沟采用较大断面，利用沟体重量支撑边坡并疏干和排除坡体水，坡脚采用抗滑挡墙抵抗由于边坡开挖面土体产生的超固结力和膨胀力。此外还有矿渣复合土、石灰土护面法以及锚杆框架加挡墙和土钉加挡

7、墙支护法。3刚性和柔性支护的比较从上述膨胀土边坡处治现时所采用的方式来看，防护加固措施大体上可分为柔性支护及刚性支护两大类：刚性支护是指以圬工结构为主，辅以其他必要的综合处理措施相结合的处理方案，刚性支护主要依靠所用的圬工结构具有的自身重量，抵消部分膨胀土超固结性在开挖过程中所造成的影响，对膨胀土堑坡进行的支护，应该说该法是有一定效果的。但是刚性支护不允许土体产生变形，而在干湿循环、水的作用下膨胀土必然发生干缩湿胀，当土体的胀缩变形较大而得不到释放时，则会使刚性支护产