膨胀土公路路基破坏形式及治理措施相关探讨.pdf

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1、膨胀土公路路基破坏形式及治理措施相关探讨龚汉衡(湖南省路桥集团公司，湖南长沙410001)摘要：针对膨胀土公路路基破坏形式，分析了膨胀土路基破坏的作用，结合某公路膨胀土路基病害探讨膨胀土路基的处治措施。关键词：膨胀土路基；破坏形式；处治措施中图分类号：U416．04文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)02一Oll9—03l概述近年来，膨胀十基给公路地质造成的灾害日益严重，尤以公路路綦较为突出，给公路1=程的正常设计、施工和安全运营带来r危害，而且还造成较为严重的生态环境破坏。大大增加了工程投资。膨胀士遇水膨胀，失去收缩，具有较大胀缩H反

2、复变形特征及其边坡浸水强度衰减特性在公路J二程建设和运营中起到极大的镀坏作用。随着公路建设的高速发展，许多公路路线遭受膨胀上地区影响愈加明显。修建后的公路常常会出现路面开裂、松散脱落、隆起或沉陷，路堤滑塌、失稳等病害。2膨胀土的特性及判别蒙脱石、伊利石等粘土矿物成分，其化学成分以SiO：和Al：03和Fe203为主。Si02／(A1203+Fe203)的比值愈小，胀缩量愈小，反之则大。当矿物成分相近时，粘上粒含量越高，吸水能力越强。胀缩变形越大，孔隙比小，浸水膨胀强烈、失水收缩小，孔隙比大，浸水膨胀小、失水收缩大。膨胀性矿物成分控制着土的物理化学活性和亲

3、水性。这些特性决定着七的塑性、膨胀收缩特性、压缩、强度及随环境而变化的性状。2．2判别目前，国内外、判别膨胀土的标准尚不统一。根据多年来工程实践中的经验总结和工程地质特征，自由膨胀率大于加％、液限大于40％和液性指数小于0．25的粘质土，当土样的三个指标均符合判别标准时，则可判为膨胀土。但最终决定的因素是胀缩的循环变化特性，以及与其他指标相结合的判别方法。缩胀总牢为土在0．05MPa压力下的膨胀率与收缩率之和。在《公路路基设计规范》中用粘粒含量小于21xm的百分比及自由膨胀率和膨胀总率三个指标将膨胀土分为强膨胀七、中等膨胀土和弱膨胀士三个级别，根据膨胀土

4、的胀缩强弱与工程性质大致分为三类见表l。2．1特性膨胀土系指土中含有较多的粘土粒及其亲水性较强的表1膨胀土工程地质分类小j二0．005him液限WL缩限WL自由膨胀率线总胀缩牢膨胀土类别地质特征牯上矿物成分粘土粒含量(％)(％)灰亡J色、灰绿色，粘土细腻，滑感强特强，网状裂隙极发育，易JxL化晕蒙脱石为主>50>48>25>90>4细粒状，鳞片状以棕、红、灰色为主，粘七中含少中等龟粉砂，滑感较强，裂隙较发育，蒙脱石、伊利白．35—5040—4818_2565—902—4易风化呈碎粒状，含钙质结核黄、褐色为主，粘七中含较多粉伊利石、<35<40<840—6

5、50．7_2弱砂，有滑感，裂隙发育，易风化呈蒙脱石、高岭石碎犄状。含较多钙质或铁锰结核2．3膨胀性的等级评判指标与标准膨胀±的胀缩性根据胀缩总率划分为强、中等和弱三级，评羊指标为自由膨胀率和地基分级变形量见表2。表2膨胀土胀缩性等级标准指标级别自由膨胀率(％)地展分级变形屠(mm)强t·>90>70llI等65—9035～70弱40～6515_35评判指标为自由膨胀率、膨胀总率和小于0．002111111粘粒含量见表3。表3膨胀土胀缩等级标准指标级别(0．002mm粘土粒含皱自由膨胀率膨胀总率(％)强>50>90>4中等35—5035—902～4弱(35

6、40～65o．7～23膨胀土路基破坏的主要形式3．1土基(1)设计不合理产生的波浪变形。主要是由于路幅内土基含水量的不均匀变化，引起土体的不均匀胀缩，易产生幅度很人的横向波浪形变。’(2)雨季路面渗水引起的溅浆冒泥现象。在行车荷载作用下，土基受水浸并软化，形成泥浆挤入粒料基层，并沿路匝f裂缝、伸缩缝溅浆冒泥。3．2路堑(1)冲蚀。造成冲蚀的主要原因是坡面松散土层在降雨或地表迳流的集中水流冲刷侵蚀作用下，沿坡面形成沟状冲蚀的现象。冲蚀沟深0．1m一0．5m。深者呵达1．0m。冲蚀的发展会使边坡变得支离破碎。破坏了坡面的完褴性。(2)泥流。泥流是坡面松散十粒

7、与坡脚剥落堆积物在雨季被水流裹带搬运形成的一种现象。泥流会经常造成边沟或涵洞堵塞，严重的nJ冲毁路基，甚至淹埋路面，危害极大。(3)溜塌。在蕈力与渗透压力作用下，沿坡面向下产，丰甥流状塌移的现象。溜塌是膨胀十边坡表层最普遍的一种病害，多发生在雨季，溜塌f：方有弧形小坎，无明显裂缝与滑面，滑体移动距离较短，且很快自行稳定坡面。溜塌厚度受强风化层控制大多在L0m～1．5m之间。(4)滑坡。因受裂隙控制，滑床前缘平缓，后壁陡直。滑坡多呈牵引式出现，具叠瓦状，成群发生。滑体厚度一般为1．0m一3．0m。膨胀土滑坡主要与十的类型和土体结构关系密切，与边坡的高度和坡

8、度无明湿关系。3．3路堤(1)沉陷。膨胀土初期结构强度较高，在施工时不易被粉碎，