花岗岩残积土路基的施工实践

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1、花岗岩残积土路基的施工实践郭军强广东省基础工程公司广州（510620）【摘要】本文着重分析了花岗岩残积土路基施工中出现的边坡坍塌、滑坡及水土流失现象和路基填筑时出现的软弹现象，并列举了一些花岗岩残积土路基施工成功的实例。【关键词】花岗岩残积土路基施工含水量崩塌软弹排水1、概述公路建设难免会遇到各种各样的不良地质，花岗岩地区的风化残积土属特殊性岩土，主要表现为吸水能力强，有湿陷性、随着含水量增大其抗剪强度下降很大，在地震和重力等因素影响下，发生强烈的崩塌、滑坡等。由于组成物质松散，易受水流冲刷造成水土流

2、失，促使耕地破坏和水库淤塞。在此地区特别是山区进行公路施工，要注意这些特点。由于花岗岩残积土山坡在没有开挖之前，工程力学性质较好，在设计时往往较少考虑施工过程中施工条件变化，从而在施工中容易出现不良后果。2、花岗岩残积土的工程特性广州地区的花岗岩残积土主要为燕山三期花岗岩类岩石在湿热条件下经长期物理、化学作用形成并残留于原地,主要由石英、长石等粗颗粒矿物和高岭石为主的粘土矿物组成。其成因(未经搬运和分选)决定了它具有有别于其他土层的特性，该类土强度较高，压缩性中等偏低，具亲水性，呈弱透水性或微透水性，

3、其粒度组成及状态的变化差异，使得反映该类土力学性能的指标变化较大，见表1。对于路基的设计与施工，重要利用的参数是天然重度、孔隙比、含水量和抗剪强度。表1　　一般花岗岩残积土某些试验及测试数据项目天然容重kn/m3天然孔隙比e天然含水量w(%)压缩系数a(MPa-1)压缩模量Es(MPa)压缩指数Cc回弹指数Cc渗透系数K(cm/s)标贯击数N(击)剪切波速Vs(m/s)一般值18.0～20.60.484～1.45114.0～23.00.19～0.672.837～9.2200.157～0.2160.01

4、0～0.0321.19×10-7～3.36×10-57～49160～400均值19.50.79319.60.404.4870.1850.0171.40×10-630289根据其颗粒成份中＞2mm颗粒含量多少可分为残积砾质粘性土(含量＞20%)，残积砂质粘性土(含量0～20%)及残积粘性土(不含＞2mm的颗粒)。含砂量对花岗岩残积土的工程性质有较大的影响，据试验，残积砂质粘性土较残积粘性土较容易压实。花岗岩在风化作用下，硅酸盐矿物已基本全部分解，可以迁移的元素已析出，形成三价铁、硅、铝的氧化物，残积土因

5、富含铁质而呈红色，这一点在野外比较容易识别。由于风化及地下水作用，花岗岩残积土的孔隙比一般较大，一般为0.65～0.95，该类土随着细颗粒含量的减少孔隙比增大，但由于其残余结构强度以及胶结作用，其结构性能较好，力学性质并不差，但遇水湿陷、崩解，抗剪强度下降很快。3、工程施工实例下面以国道105线改建工程广州从化段为例进行说明，该段地处山岭重丘区，边坡以花岗岩残积土和全风化岩为主，工程特性相对较好。3.1花岗岩残积土边坡开挖与治理3.1.1稳定边坡的治理稳定边坡这里指边坡坡率较大、施工中能自稳。该线区一

6、般坡高小于5m的边坡，由于坡面汇水面积不大，降雨对坡面的冲刷不大，植草即可；但如果大于5m，则必须在考虑边坡稳定的同时，要考虑坡面的雨水冲刷，对于坡率大于1：0.5的边坡，采用人字骨架和骨架内植草的防护形式，见图1，则很好的解决了这一问题。在施工坡面过程中，一般是挖出1～2级的边坡就开始挖槽做骨架防护，骨架采用7.5#浆砌片石砌筑，每个骨架可以有效地阻止上面土体的崩塌，不会产生局部破坏，没有种草之前，则会表层残积土被雨水冲下到边沟上，在坡面上种了草，则基本上没有残积土被雨水冲下来的迹象，并且能美化公路

7、。通过对已完工的坡面看，骨架和植草联合防护对防止坡面局部坍塌和防止水土流失是很有成效的。要确保有成效关键是在施工过程中坡面开挖出来后要及时做防护，即使植草由于天气等原因不能及时施工，但骨架还是要及时做，否则，坡面的损坏将会很严重。在国道105线，雨后很多没有来得及防护的坡面坍塌是相当严重的。3.1.2不稳定边坡的治理不稳定边坡这里指坡率过陡，即使边坡治理完成后整体能稳定，但当暴雨、震动等因素影响下就会出现坍塌、滑坡等现象，在施工过程中不能自稳的边坡。下面以k24+880～k25+120段左侧路堑边坡为

8、例进行说明：该段原设计坡率为1：0.5、1：0.75、1：0.75、1：1四级边坡，坡高接近40m，在2003年8月份开挖第三级边坡时的一场暴雨中（当日降雨量为76mm）坍塌，造成已开挖的第三级、顶级坡面及坡面以上山体严重毁坏。原因分析为：由于花岗岩残积土、坡积土力学强度较好，路基边坡设计时，往往在坡率的选择时考虑得比较陡（仅从建成后的稳定角度考虑），但对施工过程中的工程性质考虑得比较少，如边坡开挖过程中，坡面受到雨水的冲刷、浸泡等因素的影响，花岗岩残积