粉性鹽漬土路基邊坡穩(wěn)定性防護(hù)研究

濰坊市公路管理局 山東省濰坊市 261061

摘要：環(huán)渤海地區(qū)沿途受海水倒灌影響，土壤為粉性鹽漬土。粉性鹽漬土的特性是膨脹性、壓縮性高、易沖刷、水穩(wěn)定性差。因此，粉性鹽漬土土路基邊坡的養(yǎng)護(hù)，首先要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對(duì)路基、路面質(zhì)量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對(duì)路基、路面結(jié)構(gòu)和使用性能產(chǎn)生的損害。

關(guān)鍵詞：鹽漬土；邊坡；穩(wěn)定性

引言

環(huán)渤海沿海，受海水倒灌的影響，沿途土壤為粉性鹽漬土。這種土質(zhì)具有易沖刷、遇水穩(wěn)定性差的特點(diǎn)。該地區(qū)年均降雨量為622.4毫米，主要集中在七、八月份，經(jīng)常有短歷時(shí)集中暴雨發(fā)生。降水集中的氣候特點(diǎn)容易造成地表徑流集中，排水設(shè)施水流速度大，具有較強(qiáng)的沖刷能力，對(duì)抗沖刷能力較低的粉性鹽漬土路基邊坡穩(wěn)定尤其不利。邊坡防護(hù)工程稍有缺陷，易出現(xiàn)較大的沖刷破壞。

如何應(yīng)對(duì)粉性鹽漬土路基邊坡的水毀破壞？我們對(duì)穿越山東渤海沿海榮烏高速公路進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，取得了一些數(shù)據(jù)，并總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)。

1 邊坡穩(wěn)定性破壞調(diào)查

1.1邊坡破壞情況形式統(tǒng)計(jì)

榮烏高速公路運(yùn)營(yíng)以來(lái)，我們每年都對(duì)邊坡穩(wěn)定性破壞現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)主要有以下幾種破壞：1.路基邊坡草皮受徑流沖刷破壞，占32%；2.急流槽泄水管漏水沖刷導(dǎo)致掏空破壞，占25%；3.邊坡草皮露白沖刷，占23%；4.局部路肩板下沉，占10%；5.路緣石受行車(chē)荷載、鹽堿氣候影響，出現(xiàn)斷裂破碎，造成雨水下滲破壞，占10%。

從調(diào)查情況來(lái)看，徑流沖刷、急流槽掏空破壞、露白破壞是主要的破壞類(lèi)型。路肩板下沉和路緣石破壞屬于偶然性外力破壞。

1.2邊坡破壞原因分析

對(duì)各種病害進(jìn)行了原因分析，主要情況如下：

（1）邊坡草皮受徑流沖刷破壞，出現(xiàn)沖溝。主要原因一是局部邊坡坡度明顯過(guò)陡，屬于路基施工的缺陷；二是路基填土為粉性鹽漬土，塑性指數(shù)低，粘結(jié)力不足。

（2）槽泄水管漏水沖刷導(dǎo)致掏空破壞。主要是由于泄水槽施工質(zhì)量缺陷導(dǎo)致。

（3）草皮露白沖刷破壞。原因主要是綠化施工以及后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作的疏漏。

（4）路肩板下沉，以及路緣石受行車(chē)荷載、鹽堿氣候影響，出現(xiàn)斷裂破碎，造成雨水下滲破壞，這兩種破壞屬于偶然因素。

2 路基邊坡穩(wěn)定性分析

2.1沿海沖積平原粉性鹽漬土物理學(xué)性質(zhì)

粉性鹽漬土是一種工程性質(zhì)較差的筑路材料，土粒比重為一般為2.66cm3，填土的最大干密度約為1.75g/cm3，最佳壓實(shí)含水量在12～15%之間。因含有較多的粉土粒，干時(shí)雖稍有粘結(jié)性，但易被壓碎，揚(yáng)塵大，浸水時(shí)很快濕透，易成流體狀態(tài)，粉性鹽漬土的毛細(xì)水上升高度大，在季節(jié)冰凍地區(qū)更容易使路基產(chǎn)生水分積累，造成嚴(yán)重的冬時(shí)凍脹春時(shí)翻漿，故又稱(chēng)翻漿土，因此使粉性鹽漬土的工程性質(zhì)大為惡化，極易引起路基的塌方、滑坡、翻漿冒泥等病害，成為高等級(jí)公路的主要工程問(wèn)題。所以，粉性鹽漬土路基邊坡的穩(wěn)定性，關(guān)鍵是解決防水排水的問(wèn)題。

2.2 地表水沖刷常見(jiàn)防護(hù)方式

邊坡的質(zhì)量和狀態(tài)能否持久而穩(wěn)定，能否經(jīng)得住各種因素的影響而不損壞，通常用邊坡穩(wěn)定性來(lái)評(píng)價(jià)。邊坡的地質(zhì)條件、水文條件、地形地貌和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等自然因素是對(duì)邊坡穩(wěn)定性起決定作用的關(guān)鍵因素，必須因地制宜的采取各種防護(hù)性措施。

目前，榮烏高速公路路面地表流水排水采取的防護(hù)措施主要有：（1）急流槽、邊溝、排水溝；（2）利用中央分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管，將中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外。

對(duì)于路基地表流水，因地表徑流流量小，水流分散，沖刷力量較弱，深挖路塹一般設(shè)置截水溝并設(shè)置框格防護(hù)、封面、護(hù)面墻等方式；一般填方路段采取植草方式覆蓋邊坡，通過(guò)植物根系固結(jié)表土，避免路基邊坡直接受降水和地表徑流的沖刷。榮烏高速濰坊段地處沖積平原，不存在路塹的排水問(wèn)題，要解決的就是一般填方路段的水對(duì)路基邊坡的沖刷問(wèn)題。

3應(yīng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性破壞的幾種主要措施

3.1路基邊坡草皮受徑流沖刷破壞出現(xiàn)沖溝

這種破壞是因?yàn)檫吰缕露让黠@過(guò)陡，屬于路基施工的缺陷。解決的方法就是需要按照規(guī)范對(duì)路基邊坡坡度重新培土調(diào)整，并補(bǔ)種防護(hù)植被。

種草和鋪草皮防護(hù)經(jīng)常用于邊坡穩(wěn)定，坡面沖刷輕微，且宜于草類(lèi)生長(zhǎng)的土質(zhì)路堤邊坡，用以防止表面水土流失、固結(jié)表土、增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。選用草籽應(yīng)注意當(dāng)?shù)氐姆坌喳}漬土的特征和降雨集中的氣候條件，通常以易生長(zhǎng)、根部發(fā)達(dá)、葉莖低矮、枝葉茂密的多年生草種為宜，最好采用幾種草籽混合種植，使之生成良好的覆蓋層。渤海灣沿海粉性鹽漬土路基具有鹽漬土性質(zhì)，常用護(hù)坡草坪及地被植物種類(lèi)必須適宜在鹽漬土地區(qū)生長(zhǎng)。

經(jīng)調(diào)查、查閱有關(guān)資料，實(shí)際中可用于鹽漬土地區(qū)公路護(hù)坡的草坪及地被植物種類(lèi)并不多，在應(yīng)用時(shí)一定要注意多選用鄉(xiāng)土植物，盡量不用進(jìn)口草坪種子，因?yàn)猷l(xiāng)土植物更適應(yīng)當(dāng)?shù)氐耐寥?、氣候等環(huán)境條件。鹽漬土地區(qū)可供選用的植物種類(lèi)主要有二色補(bǔ)血草、羅布麻、濱旋花、草麻黃、針線包等。

3.2急流槽泄水管漏水沖刷導(dǎo)致掏空破壞

這種破壞是剛性泄水槽本身性質(zhì)導(dǎo)致。通過(guò)嚴(yán)控施工質(zhì)量，完全避免這種質(zhì)量缺陷，實(shí)際施工難度很大。沙性鹽漬土自身的特性使剛性泄水槽的缺陷顯得更為明顯。要徹底解決，應(yīng)當(dāng)變剛性泄水槽為柔性泄水槽這個(gè)出發(fā)點(diǎn)解決。目前，國(guó)內(nèi)有不少公路從業(yè)者給出了一些解決思路，主要有以下幾種：

3.2.1 使用分節(jié)流水槽

混凝土或鋼筋混凝土按設(shè)計(jì)斷面分節(jié)預(yù)制槽體塊，在施工中拼裝成型。采用這種方式，槽體預(yù)制塊節(jié)間存在著一定的縫隙，使整個(gè)槽身成為柔性結(jié)構(gòu)，其抵御路基沉降、暴雨沖刷、溫度應(yīng)力侵蝕的能力非常強(qiáng)。當(dāng)路基沉降時(shí)，各塊節(jié)將隨路基同時(shí)下降，不致出現(xiàn)懸空、斷裂等問(wèn)題，進(jìn)而避免了剛性結(jié)構(gòu)在路基沉降懸空后，受暴雨沖刷加劇懸空范圍等病害惡化現(xiàn)象；同理，在遭受暴雨沖刷時(shí)，槽體也能克服懸空病害，緊貼在邊坡上，由此可能造成槽身縱坡出現(xiàn)變坡現(xiàn)象，但由于邊坡坡比一般陡于1：2，排水功能不受影響；對(duì)溫度應(yīng)力的抵御能力則顯而易見(jiàn)，因槽身密布的縫隙，溫度應(yīng)力幾乎不起作用。

3.2.2使用石棉材料制作泄水槽

山東省道324線齊河段使用將石棉材料直接加工成所需要的U形材料作為泄水槽，用于新修粉性路基的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程，取得顯著成效，雨季路基損壞程度大大降低，且施工成本以及后續(xù)養(yǎng)護(hù)成本費(fèi)用低廉。石棉泄水槽的應(yīng)用體現(xiàn)了柔性泄水槽的優(yōu)勢(shì)所在。

3.2.3 使用軟式透水管代替?zhèn)鹘y(tǒng)剛性泄水槽

近年來(lái)，軟式透水管在公路路面排水工程中的應(yīng)用，很大程度上克服了傳統(tǒng)剛性泄水槽帶來(lái)的沖刷病害。山東省道224線壽光段部分路段使用軟式透水管替代剛性泄水槽，取得了良好效果。但是，軟式透水管存在材料成本過(guò)高的問(wèn)題，同時(shí)使用軟式透水管是否會(huì)造成淤堵，這個(gè)問(wèn)題有待進(jìn)一步觀察。

3.3邊坡草皮露白沖刷破壞

主要原因是綠化施工及后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作的疏漏。綠化施工如果存在疏漏，則疏漏部分的露白很難自然生長(zhǎng)出防護(hù)性的草皮；種植之后的養(yǎng)護(hù)工作不到位，也會(huì)造成露白的發(fā)生，其原因是氣候條件和地質(zhì)水文條件的惡劣，公路邊坡上的土壤由于水分的缺乏，使植被存活率較平坦地面更低。因此，公路邊坡綠化施工以后的及時(shí)補(bǔ)種以及后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作及時(shí)跟進(jìn)，在粉性鹽漬土路基邊坡防護(hù)中非常重要。

結(jié)束語(yǔ)

黃河三角洲及其周邊的發(fā)展定位是“高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)”，干線公路無(wú)疑是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。本文從種植技術(shù)和排水設(shè)施施工、養(yǎng)護(hù)技術(shù)角度對(duì)粉性鹽漬土路基邊坡的穩(wěn)定性做了探討。公路邊坡的穩(wěn)定性防護(hù)是一個(gè)綜合性問(wèn)題，是建設(shè)生態(tài)公路的重要組成部分。粉性鹽漬土路基邊坡的關(guān)鍵就是如何采取各種措施和技術(shù)，解決排水的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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