膨脹土路塹滑塌原因分析及治理

王元康

（中鐵十二局集團(tuán)第三工程公司 山西太原 030000）

膨脹土路塹滑塌原因分析及治理

王元康

（中鐵十二局集團(tuán)第三工程公司 山西太原 030000）

結(jié)合實(shí)際工程中所遇到的膨脹土滑坡問題，分析導(dǎo)致高速公路膨脹土路塹邊坡一次或多次發(fā)生坍塌的主要原因。由于原設(shè)計(jì)邊坡過陡、施工前防截水措施不到位、施工過程中支護(hù)不及時(shí)所致。對(duì)該段膨脹土路塹滑坡治理進(jìn)一步進(jìn)行完善設(shè)計(jì)，調(diào)整施工工序及工藝，使滑坡問題得以解決，為工程的安全運(yùn)營提供保障。

膨脹土路塹 邊坡滑塌 原因分析及治理

1 引言

膨脹土含有較多黏土礦物，因親水性較強(qiáng)的黏土礦物對(duì)水的敏感性，使膨脹土具有吸水膨脹、失水收縮、再吸水再膨脹這種反復(fù)脹縮的特性，并且在吸水膨脹后強(qiáng)度降低很多，對(duì)工程建設(shè)帶來很大危害。

由于設(shè)計(jì)的疏忽或施工過程中采取的防護(hù)加固措施以及施工工序的不當(dāng)引發(fā)的滑坡，其主要原因是對(duì)膨脹土的特性和潛在危害性的認(rèn)識(shí)不足而造成的，因膨脹土邊坡的設(shè)計(jì)不是單純的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，膨脹土邊坡的施工不是常規(guī)的邊坡防護(hù)，而是與工程地質(zhì)、水文地質(zhì)，施工工序密切相關(guān)的復(fù)雜技術(shù)問題。

2 工程概況

高速公路K261+400—K261+595挖方路塹邊坡，最大邊坡高度34 m，該段表面有6～13 m厚的沖洪積及坡殘積亞黏土，具有弱膨脹性，地表水、地下水豐富，下伏基巖為白堊系泥巖，呈順向坡，傾角近似水平。本文以此段邊坡為例闡述治理方案，由于連續(xù)降雨影響，此段三、四級(jí)已產(chǎn)生滑坡長60 m，厚度3～8 m，滑坡體后緣發(fā)育-弧形裂縫，撓動(dòng)寬度達(dá)7 m，前緣剪出口已位于二級(jí)平臺(tái)附近。

3 滑坡成因分析和治理方案

該段原設(shè)計(jì)方案為4級(jí)路塹邊坡，第一級(jí)坡腳為M7.5號(hào)漿砌片石小矮墻，采用坡率為1︰0.75的漿砌片石窗式護(hù)面墻，高度為8 m，第二-四級(jí)同上，平臺(tái)寬度2 m。

3.1.1 滑坡成因分析

鑒于該段路塹出現(xiàn)的滑坡、流坍現(xiàn)象，對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行了認(rèn)真分析研究主要有以下幾方面原因造成：

（1）在勘察設(shè)計(jì)中未查明或漏勘了該段的膨脹土，視其一般的黏性土和巖石對(duì)待，原設(shè)計(jì)挖方邊坡過陡。

（2）在開挖施工過程中，對(duì)大氣降雨，地下水對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響估計(jì)不足，在開挖前和開挖過程中未及時(shí)完善截排水系統(tǒng)，忽略了地下水和周圍地表徑流的嚴(yán)重危害，使坡面土體干濕循環(huán)作用，浸水后導(dǎo)致土體強(qiáng)度降低，且開挖后支護(hù)未能及時(shí)跟進(jìn)。

（3）由于該地區(qū)膨脹土裂縫發(fā)育，外部水的滲入導(dǎo)致土體和泥巖接觸面形成了夾層滑動(dòng)面，水起了誘導(dǎo)作用。

3.1.2 滑坡治理方案的確定

通過進(jìn)一步對(duì)邊坡勘察，采用了“一放、二截、三支、四擋、五護(hù)”的治理方案，即放緩邊坡，多級(jí)排水滲溝，多級(jí)支擋相結(jié)合，并以完善排水系統(tǒng)和坡面防護(hù)的綜合治理放案（見圖1），具體措施如下：

圖1 特殊膨脹土邊坡橫斷面圖

（1）一放即放緩邊坡、清方卸載，邊坡高度8m高，加寬平臺(tái)到3～6m，結(jié)合現(xiàn)有坡面邊坡的實(shí)際情況，將坡率進(jìn)行調(diào)整，一級(jí)邊坡調(diào)整為1︰1，二、三級(jí)調(diào)整為1︰1.25，四級(jí)調(diào)整為1︰1.5。

（2）二截即截水溝、截滲溝，坡頂設(shè)置截水溝，平臺(tái)上設(shè)置滲溝（礫石盲溝），設(shè)置明溝，將水引向排水系統(tǒng)。

（3）三支即邊坡設(shè)置支撐滲溝，支撐滲溝表面灌沙卡縫。

（4）四擋即在一級(jí)坡腳設(shè)置C15片石砼擋墻，背后設(shè)礫石盲溝和PVC泄水孔。

（5）五護(hù)即坡面采用C20砼拱形骨架防護(hù)。（治理中見圖2圖3圖4）

圖2 滑塌卸載

圖3 平臺(tái)滲溝

圖4 支撐滲溝與骨架

5 結(jié)論

從該段滑坡體的形成、治理過程中，使我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到膨脹土路塹一旦發(fā)生滑坡，處理起來難度和耗資都較大，造成的時(shí)間浪費(fèi)更大。為防止膨脹土滑坡的產(chǎn)生，必須以勘察設(shè)計(jì)的地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)程設(shè)計(jì)，按規(guī)范施工作業(yè)，滑坡是可以防止的。一旦產(chǎn)生滑坡，在治理是堅(jiān)持“防水為先，綜合治理”的原則；水是引起膨脹土強(qiáng)度降低的主要因素，在治理時(shí)，對(duì)地表水、地下水均需處理，特別是要加強(qiáng)坡頂和坡面排水防滲系統(tǒng)的處理；除此之外，還需根據(jù)膨脹土類別，滑動(dòng)面土體強(qiáng)度以及滑坡特性的不同，采取不同的邊坡治理方法，采用多中防護(hù)措施綜合治理，做到“一次根治，不留后患”。治理效果見圖5圖6。

圖5 治理后邊坡

圖6 綠化后邊坡全景

［1］馮玉勇，曲永新，徐衛(wèi)亞.南陽膨脹土宏觀結(jié)構(gòu)與路塹邊坡病害治理［J］.工程地質(zhì)學(xué)報(bào).2005，13（2）：169～173

［2］楊正國.膨脹土高邊坡開挖支護(hù)設(shè)計(jì)分析.路基工程.2010年.第3期.136～138

［3］潘忠良，代杰.高速公路膨脹土路基邊坡的綜合防治.交通科技.2003年第3期.52～55

［4］段智淵，李紹銘.膨脹土挖方邊坡防護(hù)措施研究［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2008年29期

Cause Analysis for the Collapse of Expansion Soil Road Cut and Relevant Countermeasures

WANG Yuan-kang
（No.3 Engineering Corporation Limited of China Railway 12th Bureau Group Co. Ltd Taiyuan Shanxi 030000 China）

In connection with the problem of collapse of slide slope in real projects， this paper analyzes causes of one-time or multiple collapses of the slide slope of the expansion soil road cut along highways. It is mainly because that the slide slope in the original design is too abrupt， that water drainage and interception before construction is not qualified， and that the maintenance during constructing is not in time. After the maintenance of the slide slope of the expansion soil road cut is redesigned and the construction process and technology are adjusted， the issue of collapse of slide slope is well solved， which provides guarantee for safe operation of projects.

expansion soil road cut collapse of slide slope cause analysis and countermeasures

??

A

1673-1816（2015）02-0007-04

2015-03-18

王元康（1977-），男，漢，山西介休人，學(xué)士，工程師，研究土木工程。