淺析高速鐵路膨脹土路塹施工特點(diǎn)及溜塌治理措施

趙盟奇

摘 要：當(dāng)前國(guó)內(nèi)高速鐵路高速發(fā)展，而膨脹土路塹施工又經(jīng)常出現(xiàn)各種病害，本文對(duì)膨脹土的特性，高邊坡路塹溜垮原因、處理措施等進(jìn)行了詳細(xì)闡述，希望為今后膨脹土路塹的施工提供一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：膨脹土；高邊坡路塹；溜塌治理措

膨脹土指的是土中礦物主要由親水礦物質(zhì)組成，具有吸水膨脹、軟化、崩解和失水急劇收縮開裂，并能產(chǎn)生往復(fù)變形的黏性土。施工中我們經(jīng)常會(huì)遇到膨脹土高邊坡路塹邊坡溜垮，導(dǎo)致后續(xù)工序無(wú)法開展。下面就膨脹土的特性，膨脹性判定，設(shè)計(jì)及施工原則，高邊坡路塹防護(hù)形式，高邊坡路塹溜垮原因、處理措施等與大家共同探討下：

1 膨脹土的特性

（1）膨脹土具有干縮濕脹的特性，其吸水膨脹時(shí)對(duì)路基支擋物產(chǎn)生膨脹力；（2）膨脹土具有強(qiáng)度隨干濕循環(huán)產(chǎn)生劇烈衰減的特性，其殘余強(qiáng)度遠(yuǎn)低于干峰值強(qiáng)度；（3）膨脹土為裂隙發(fā)育，裂隙面往往充填灰白、灰綠色高塑性黏土，有地下水時(shí)，結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度大大降低，導(dǎo)致路塹邊坡失穩(wěn)。

2 膨脹土膨脹潛勢(shì)分級(jí)

3 設(shè)計(jì)及施工原則

設(shè)計(jì)原則：膨脹土路塹邊坡坡率應(yīng)根據(jù)巖土性質(zhì)、軟弱層和裂隙的組合關(guān)系、氣候特點(diǎn)、水文地質(zhì)以及自然山坡、人工邊坡的穩(wěn)定坡度等綜合確定。其設(shè)計(jì)應(yīng)遵循緩坡率、寬平臺(tái)、加固坡腳和適宜的坡面防護(hù)相結(jié)合的原則。邊坡高度超過10m時(shí)，邊坡坡率及形式應(yīng)結(jié)合穩(wěn)定性分析計(jì)算進(jìn)行設(shè)計(jì)；邊坡高度不超過10m時(shí)，邊坡坡率及平臺(tái)寬度可根據(jù)下表設(shè)計(jì)。

施工原則：先排水、后開挖、集中力量、連續(xù)快速開挖、及時(shí)防護(hù)、自上而下分層逐級(jí)施作。開挖宜安排在旱季；設(shè)計(jì)有邊坡支護(hù)及防護(hù)的，應(yīng)逐級(jí)開挖，隨開挖進(jìn)度及時(shí)砌筑。當(dāng)砌筑不能緊跟時(shí)，開挖的邊坡應(yīng)暫留不小于0.5m厚度的保護(hù)層。路塹開挖區(qū)域禁止一切水的流入，對(duì)于降雨流入的水要及時(shí)排出，保證開挖區(qū)域處于無(wú)水狀態(tài)。

4 高邊坡路塹防護(hù)形式及要求

高速鐵路的的路塹防護(hù)形式主要采用的有：表水防護(hù)、坡面防護(hù)、支擋防護(hù)三種形式。

表水防護(hù)主要有塹頂?shù)慕嘏潘疁?，塹頂截水溝需在路塹開挖前就設(shè)置好，有利于地表水排走，確保邊坡穩(wěn)定。塹頂截排水溝要求：水溝不滲水，地表水流入順暢，排水通暢。一般高速鐵路塹頂水溝采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆水溝。

坡面防護(hù)高速鐵路一般采用支撐滲溝+拱形截水骨架內(nèi)噴播植草護(hù)坡。支撐滲溝用于疏干含水量較高的邊坡土體，起到支撐邊坡的作用。滲溝截面一般采用矩形，排水層厚度根據(jù)根據(jù)地下水埋深、水量確定，一般采用1.0m和1.5m兩種，排水層應(yīng)采用干砌片石充填；排水層與滲水的溝壁土體之間需設(shè)置反濾層，反濾層采用0.15m的砂礫石、0.15m的砂加卵礫石層和一層50mm厚絲狀RCP滲水網(wǎng)墊（RCP-X750D（A））組成；滲水網(wǎng)墊空隙率不小于85%，片材在壓強(qiáng)不小于50kPa時(shí)，剩余厚度大于45mm，外包150g無(wú)紡布，外包無(wú)紡?fù)凉た椢镯毮透g性、抗老化性、斷裂強(qiáng)度不小于4.5KN/m，頂破強(qiáng)度不小于0.6KN，撕裂強(qiáng)度不小于120KN，具有良好的透水、滲濾能力、垂直滲透系數(shù)不小于3.5*10-2cm/s，等效孔徑095≥0.07mm。

滲溝頂部覆以0.3m厚的C25混凝土，防止地表水流入溝內(nèi)，滲溝的出水口應(yīng)與縱向排石設(shè)施或擋土墻上的排水孔緊密銜接，確保排水暢通。

拱形截水骨架的施工一般采用基槽開挖，現(xiàn)澆混凝土的施工工藝，值得注意的就是下鑲邊泄水孔的設(shè)置（傾斜度，孔后反濾層），保證土體內(nèi)的排水通暢。

支擋防護(hù)高速鐵路一般采用擋土墻、抗滑樁結(jié)構(gòu)擋護(hù)；路塹擋墻基礎(chǔ)應(yīng)在路肩或側(cè)溝平臺(tái)以下不小于1.5m，且要低于側(cè)溝底面不小于0.2m。墻身沿線路方向每隔10～15m結(jié)合墻高設(shè)置寬度2～3cm的伸縮縫，伸縮縫內(nèi)塞深度不小于0.2m的瀝青麻筋。其施工主要控制的就是泄水孔的布置，泄水孔排水坡不小于4%，進(jìn)水口需采用透水土工布包裹，富水區(qū)需加密泄水孔。擋墻墻身后設(shè)置反濾層，膨脹土反濾層厚度為0.5m。擋土墻的基礎(chǔ)開挖及施工過程要分段跳開開挖，確保邊坡穩(wěn)定。

抗滑樁主要的作用就是穩(wěn)定滑坡，加固山體。開挖前應(yīng)認(rèn)真核對(duì)滑面情況，開挖樁群應(yīng)從兩端向滑坡主軸間隔開挖，灌注1d后方可開挖鄰樁。其開挖應(yīng)分節(jié)開挖，每節(jié)高度0.6～2.0m，挖一節(jié)立即支護(hù)一節(jié)。

5 高邊坡路塹溜垮原因、處理措施

高邊坡路塹溜垮原因主要有路塹局部膨脹性大于設(shè)計(jì)考慮，地表水排水不暢或長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降雨，塹頂有塘或水田蓄水，還有就是施工的滯后，開挖后長(zhǎng)期放置，坡面得不到及時(shí)封閉，造成邊坡失穩(wěn)，發(fā)生溜垮。

可采取的措施視溜垮情況（已滑動(dòng)坡面的穩(wěn)定性反演分析，膨脹土綜合內(nèi)摩擦角）而定，一般采取措施有：延緩坡比，加深擋墻及加寬擋墻上的平臺(tái)寬度，減小滲溝的間距及加寬，加深滲溝等措施，下面就以實(shí)例說明：

某鐵路膨脹土路塹，開挖深度約16m左右，設(shè)計(jì)為坡腳采用擋墻支護(hù)，設(shè)置墻頂平臺(tái)2m，邊坡坡率設(shè)計(jì)采用1∶2，坡面采用支撐滲溝+拱形截水骨架內(nèi)噴播植草護(hù)坡。施工中由于連續(xù)降雨且部分路塹土體為強(qiáng)膨脹土，未逐級(jí)開挖及時(shí)防護(hù)，擋墻等防護(hù)施工滯后造成路塹頂及上部溜塌。

針對(duì)上述情況，經(jīng)分析此段溜塌土為強(qiáng)膨脹性土，塹坡上部土綜合內(nèi)摩擦角為13.4°，采取了以下措施進(jìn)行了治理：此段路基采取的措施有：（1）路塹邊坡坡率由1∶2變?yōu)?∶4；（2）腳墻高由3m變?yōu)?.5m，墻頂標(biāo)高降低0.5m，基礎(chǔ)加深1m（基礎(chǔ)底需低于盲溝底）；（3）墻頂平臺(tái)由2m變?yōu)?.5m；（4）滲溝間距由原來(lái)的15m，變?yōu)殚g距7.5m；（5）坡頂設(shè)置抗滑樁，保證其溜塌面的穩(wěn)定；（6）治理施工中及時(shí)施工抗滑樁及分段施作擋墻，集中力量連續(xù)快速施工坡面防護(hù)。

6 結(jié)語(yǔ)

高速鐵路膨脹土路塹的大部分病害皆因水的原因改變了土的特性，所以我們施工中首先要做到的的就是地表水不流入工作面，其次要及時(shí)疏干土體內(nèi)的水，并采取有效的措施加強(qiáng)土體的抗滑能力，保證我們高路塹邊坡的穩(wěn)定，以確保列車行駛安全。

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