土工合成材料防治公路边坡病害的应用技术

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1、土工合成材料防治公路边坡病害的应用技术　　黄土地区公路边坡病害破坏形式可归结为两种基本类型，即坡面破坏，包括剥落和冲刷等；坡体破坏，包括崩坍、坡脚坍塌、滑坡和流泥等。　　1)边坡坡面破坏　　(1)剥落　　坡面剥落是黄土边坡变形的一种普通现象，会发生在各种黄土层中，虽然这种边坡变形不是坡体整体变形，但对路堑边沟危害极大，会引起其他更严重的边坡变形或破坏，处理也十分困难。剥落按其形态一般有以下4类：　　①鱼鳞状剥落：这种变形易发生在含易溶盐多(一般为1％-2％)的地区，即新第四系风积黄土和冲积洪积黄土中。

2、　　②片状剥落：主要发生在新第四系风积和近代坡积的均质黄土层中。这种土层的较陡峻边坡表面，常形成一层厚约3-4cm的硬壳，这层硬壳在自然营力作用下呈大块片状剥落。　　③层状剥落：主要发生在洪积冲积黄土互层中，这类黄土多由黏土、砂黏土及砂等互层构成。由于各层的岩性、含水量以及含易溶盐情况不同，使得风化的快慢和强烈程度也不尽相同。一般黏粒含量高者，剥落快而严重，相比较而言，粉土粒和砂粒含量高者剥落较轻、较慢，因而形成层状或带状的剥落现象。　　④混合状剥落：边坡坡面剥落并非如上面那样类型单一，有时几种剥蚀类

3、型同时出现。这是由于黄土表层的剥落，直接同黄土的岩性有关，因而在同一坡上可能同时出现几种类型剥落现象的混合状剥落。　　(2)坡面冲刷　　坡面冲刷是常见的公路边坡变形，会引起大量的水土流失。坡面冲刷使坡面呈沟状或洞穴状，一般形成坡肩冲刷坍塌、坡面冲刷串沟、坡面冲刷跌水、坡脚冲刷掏空、坡面冲刷沟穴、岩石接触的冲刷沟穴等。黄土边坡坡面冲刷与土层、岩性、微地貌条件、水文条件等有密切的关系。　　2)边坡坡体破坏　　①崩坍：黄土边坡崩坍是土体沿节理面倒坍和下错的斜坡动力地质现象，是多种自然因素及人为因素综合作用的

4、结果。主要影响因素有地层岩性、地质构造、降水、气温变化、人为因素或地质运动等。　　对黄土而言，土层节理发育，边坡陡峻，在风化和水的冲蚀、浸润作用下，坡脚严重冲刷，往往会使坡体崩坍。　　②坡脚坍塌：坡脚坍塌易在湿陷性新黄土中发生。因其结构松散，坡脚松软受水浸湿或冲刷会发生坡脚局部坍塌，一般规模较小，但较普遍。坡脚坍塌是产生滑坡的前提，也有可能诱发规模更大的坍塌。　　③滑坡：滑坡是土体沿着明显的滑动带或滑动面下滑，滑动面呈上陡下缓的圆弧状。其产生原因，主要是由于黄土的强度下降引起的土体稳定性平衡破坏。大型

5、滑坡常发生在松散结构或黄色湿陷性黄土层中，在新黄土中也会出现小型滑坡。滑坡多发生在老黄土和岩土间出现不整合倾斜接触面处，此处的黄土本身稳定性差，遇水作用或其他条件如地震、大爆破等作用下，极易产生土体滑移和崩坍。　　④流泥：呈斜坡状的黄土如果土质松散，具有渗水性较小的下卧层时，土体在地下水或在地下水与地表水相互作用下浸润黄土土体，使土饱和形成塑性流动，称之为流泥。它可能诱发其他病害，使边坡出现崩坍或滑坡等更严重的破坏。　　3)边坡破坏的影响因素　　边坡破坏的影响因素主要有内因和外因两方面。　　(1)内在

6、因素　　①黄土的成因：松散结构的新黄土和密实结构的黄土，具有不同的密实性和物质组成，稳定性也不一样，一般坡积的松散结构黄土最不稳定。　　②黄土的结构和构造：黄土中存在不同节理且特性不同，组成结构的均匀程度、结构孔隙特征、夹层及构造的变动等都影响着边坡的稳定。　　③下卧层：下卧层的岩性、产状、风化程度及与黄土的接触关系等，也影响着边坡的稳定。　　④物质成分：由于易溶盐含量的变迁，矿物组成不同，土体的变形状况也不一样，都会引起土体强度的变化，从而影响边坡的稳定。　　⑤物理力学性质：与黄土边坡稳定性有关的物

7、理力学指标有黏粒和砂粒含量、干密度、液限等，以及塑性指数、天然含水量、孔隙率和抗剪强度等物理力学指标。　　(2)外界因素　　环境条件的改变是促使边坡变形发生发展的外界原因。　　①地貌单元和微地貌特征：边坡在阶地上所处位置、坡顶的汇水条件及陷穴、暗洞、坑沟、低洼积水、冲沟的位置和分布状况等，对边坡的稳定有直接影响。　　②水文条件：如地下水的出露，地表水对坡面、坡脚、截水沟和边沟的浸湿和冲刷等。渗入土体中的水将引起土体重量增加及强度的降低，渗入裂隙和节理中的水产生的静水压力，将促进冲沟、陷穴的发展，对边坡

8、的稳定极为不利。　　③风化与震动等自然外力：由于黄土节理发育，受大气雨水和地震及车辆行车引起的震动等，都有可能促使边坡变形，导致边坡失稳。　　(3)人为因素　　设计、施工和养护不当，人为对边坡的破坏，都是引起边坡破坏的直接原因。　　黄土边坡的防护是黄土地区公路建设中的一个突出问题。如果不能及时有效地对黄土边坡进行科学防护，不仅容易造成水土流失，严重时还会危及工程的安全，造成巨大浪费。图7-51所示为未做防护的边坡破坏情况。　　目前，在黄土地区常用的边坡防