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摘 要:膨胀土特性决定了其胀缩性大、吸水膨胀软化、失水收缩硬裂等特征。国内很多边坡都遇到了膨胀土防护治理难问题,且膨胀土边坡容易出现坍塌、滑移等问题,为后期施工和运营留下了安全隐患。本文结合南京市浦口区某公路膨胀土边坡工程实例,探讨了膨胀土边坡防护技术,并提出了有针对性的治理措施。实践证明,该设计及施工措施取得了良好成效,且经济合理,可为同类工程所借鉴。
关键词:膨胀土边坡 工程实例防护技术
中图分类号:U21 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2010)07(c)-0047-01
1 引言
膨胀土的主要粘粒成分是强吸水性矿物质,具有非常显著的胀缩性,是一种对环境湿热变化敏感的高塑性粘土[1]。该类土壤具有亲水性、吸失水胀缩性极大、液限大的特点,并能够反复变形。膨胀土的液限、塑限和塑性指数较大,由于在一般状态时处于比较坚硬通常都容易被勘察、施工人员所忽视,但却在工程中留下了严重隐患,对工程的后期建设运营有着非常大的危险。
随着近年来经济的快速发展,公路建设事业也进入了蓬勃发展的阶段,在这之中难以避免会遇到特殊地质条件如膨胀土地段的边坡治理问题。目前各省正在修建的“五纵七横”公路网中,至少有8条高速公路通过膨胀土地区;“十三纵十五横”[2]规划总长35万公里的国道主线中,有9万多公里路段通过膨胀土地区,膨胀土问题已成为我国公路建设中最突出的工程问题之一。其中,膨胀土边坡治理更是困难重重,该类边坡易产生溜坍、坍塌、滑坡等严重事故,还会产生收缩开裂、膨胀、松散、剥落等病害,一旦出现问题,治理难度很大[3]。本文结合某公路隧道的工程实践,讨论研究膨胀土边坡防护技术,可为同类工程提供借鉴。
2工程概况
南京市浦口区某公路勘察设计中,通过对路区的详细勘察,揭示出该区域地层中存在膨胀土,且成分以蒙脫石为主,该段土壤干燥时土质坚硬且脆易碎裂,同时具有明显张开的垂直裂缝与水平裂缝,裂缝面比较光滑。通过对现场土壤取样分析,得出结果如表1所示。
由测试数据可知对该段边坡膨胀土胀缩性很大,对后期施工及运营的埋下了较大的安全隐患,必须进行专项防护设计。
3边坡防护技术
该段膨胀土边坡防护技术主要采取两种方案,一是在坡度比较缓的地段(1∶1.75～1∶2.5),采取浆砌片石进行防护;另一种则是利用柔性防护技术,即土工格栅加筋且格栅包边坡防护。利用以上两种方法既可以达到稳定边坡的目的,也可保证其投资的经济合理。
3.1 浆砌片石护坡
(1)路堑高度H<3m且挖方边坡坡率小于等于1:2(比较缓)时,采用M7.5浆砌片石骨架护坡,厚度为30cm。其施工顺序为坡面处理、施工放线、人工开挖基槽、坐浆、铺砌片石、种植植被、清理坡面、养生、勾缝。采用挤浆法砌筑。
(2)路堑高度为3m≤H＜5m且挖方边坡坡率为1∶1.75或1∶2时,在坡脚位置设置浆砌片石护脚墙,其余边坡部位均采用M7.5浆砌片石护坡,厚度为30cm,其施工顺序和方法可参考第一点。
(3)路堑高度H≥5m时,在边坡高度为5m的位置设置变坡平台,5m以上部分的坡率应设置为1∶2。5m以下位置采用第二点的方法进行防护,5m以上部分采用第一点的方法进行防护。
在施工浆砌片石护坡时,应注意:浆砌片石下应铺设15cm厚砂砾垫层,垫层下铺设反虑土工布;在边沟护砌下设置排水盲沟可有效防止边沟滞水,减小膨胀土边坡受干湿变化的影响;护脚挡土墙每10m设置一道伸缩缝,外填15cm深沥青麻絮。
3.2 土工格栅加筋护坡
路堑外边坡应用良性土壤分层换填或填筑,每填一层土壤铺设一层格栅,其厚度为底层最薄(一般为30cm),顶层最厚,逐层线性增加。此措施利用土工格栅包边,其边坡坡率一般设置为1∶1,土工格栅一般可设置为5m宽。在边坡高度H＜8m时不设平台,边坡高度为8m≤H＜12m时设一级平台,边坡高度H≥12m设两级或多级平台,平台宽度一般可设置为0.5m。
在施作土工格栅加筋护坡时,应注意:回填土需采用无不良作用的良性土壤,且在换填或填筑后需利用压路机进行碾压,碾压标准按相关规定执行;格栅沿坡面的反包部分与上一层压实土层、土工格栅之间需用“U”型钉固定,固定位置距路基边缘20cm;两相邻层土工格栅需用“U”型钉连接,间距为1m;每幅土工格栅用“U”型钉与压实土体固定,间距1m,纵向叠加长度20cm;顶面用良性土回填,厚度为10cm。
4结论
该膨胀土边坡路段在设计中充分考虑了地质的特殊性,进行了针对性设计,施工过程中,又切实有效的落实了设计文件,对该膨胀土路段的边坡防护治理取得了不错的成效,使工程的工期得到了有效保证,同时也为今后类似工程施工积累了丰富的经验和资料。
参考文献
[1] 李斌．膨胀土地区[M]．北京:人民交通出版社,1993.
[2] 交通部．国家重点公路建设规划[M]．北京:人民交通出版社,2009.
[3] 唐桂莲.膨胀土边坡处理方案[J].交通世界,2009.1(1)72-73.
关键词:膨胀土边坡 工程实例防护技术
中图分类号:U21 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2010)07(c)-0047-01
1 引言
膨胀土的主要粘粒成分是强吸水性矿物质,具有非常显著的胀缩性,是一种对环境湿热变化敏感的高塑性粘土[1]。该类土壤具有亲水性、吸失水胀缩性极大、液限大的特点,并能够反复变形。膨胀土的液限、塑限和塑性指数较大,由于在一般状态时处于比较坚硬通常都容易被勘察、施工人员所忽视,但却在工程中留下了严重隐患,对工程的后期建设运营有着非常大的危险。
随着近年来经济的快速发展,公路建设事业也进入了蓬勃发展的阶段,在这之中难以避免会遇到特殊地质条件如膨胀土地段的边坡治理问题。目前各省正在修建的“五纵七横”公路网中,至少有8条高速公路通过膨胀土地区;“十三纵十五横”[2]规划总长35万公里的国道主线中,有9万多公里路段通过膨胀土地区,膨胀土问题已成为我国公路建设中最突出的工程问题之一。其中,膨胀土边坡治理更是困难重重,该类边坡易产生溜坍、坍塌、滑坡等严重事故,还会产生收缩开裂、膨胀、松散、剥落等病害,一旦出现问题,治理难度很大[3]。本文结合某公路隧道的工程实践,讨论研究膨胀土边坡防护技术,可为同类工程提供借鉴。
2工程概况
南京市浦口区某公路勘察设计中,通过对路区的详细勘察,揭示出该区域地层中存在膨胀土,且成分以蒙脫石为主,该段土壤干燥时土质坚硬且脆易碎裂,同时具有明显张开的垂直裂缝与水平裂缝,裂缝面比较光滑。通过对现场土壤取样分析,得出结果如表1所示。
由测试数据可知对该段边坡膨胀土胀缩性很大,对后期施工及运营的埋下了较大的安全隐患,必须进行专项防护设计。
3边坡防护技术
该段膨胀土边坡防护技术主要采取两种方案,一是在坡度比较缓的地段(1∶1.75～1∶2.5),采取浆砌片石进行防护;另一种则是利用柔性防护技术,即土工格栅加筋且格栅包边坡防护。利用以上两种方法既可以达到稳定边坡的目的,也可保证其投资的经济合理。
3.1 浆砌片石护坡
(1)路堑高度H<3m且挖方边坡坡率小于等于1:2(比较缓)时,采用M7.5浆砌片石骨架护坡,厚度为30cm。其施工顺序为坡面处理、施工放线、人工开挖基槽、坐浆、铺砌片石、种植植被、清理坡面、养生、勾缝。采用挤浆法砌筑。
(2)路堑高度为3m≤H＜5m且挖方边坡坡率为1∶1.75或1∶2时,在坡脚位置设置浆砌片石护脚墙,其余边坡部位均采用M7.5浆砌片石护坡,厚度为30cm,其施工顺序和方法可参考第一点。
(3)路堑高度H≥5m时,在边坡高度为5m的位置设置变坡平台,5m以上部分的坡率应设置为1∶2。5m以下位置采用第二点的方法进行防护,5m以上部分采用第一点的方法进行防护。
在施工浆砌片石护坡时,应注意:浆砌片石下应铺设15cm厚砂砾垫层,垫层下铺设反虑土工布;在边沟护砌下设置排水盲沟可有效防止边沟滞水,减小膨胀土边坡受干湿变化的影响;护脚挡土墙每10m设置一道伸缩缝,外填15cm深沥青麻絮。
3.2 土工格栅加筋护坡
路堑外边坡应用良性土壤分层换填或填筑,每填一层土壤铺设一层格栅,其厚度为底层最薄(一般为30cm),顶层最厚,逐层线性增加。此措施利用土工格栅包边,其边坡坡率一般设置为1∶1,土工格栅一般可设置为5m宽。在边坡高度H＜8m时不设平台,边坡高度为8m≤H＜12m时设一级平台,边坡高度H≥12m设两级或多级平台,平台宽度一般可设置为0.5m。
在施作土工格栅加筋护坡时,应注意:回填土需采用无不良作用的良性土壤,且在换填或填筑后需利用压路机进行碾压,碾压标准按相关规定执行;格栅沿坡面的反包部分与上一层压实土层、土工格栅之间需用“U”型钉固定,固定位置距路基边缘20cm;两相邻层土工格栅需用“U”型钉连接,间距为1m;每幅土工格栅用“U”型钉与压实土体固定,间距1m,纵向叠加长度20cm;顶面用良性土回填,厚度为10cm。
4结论
该膨胀土边坡路段在设计中充分考虑了地质的特殊性,进行了针对性设计,施工过程中,又切实有效的落实了设计文件,对该膨胀土路段的边坡防护治理取得了不错的成效,使工程的工期得到了有效保证,同时也为今后类似工程施工积累了丰富的经验和资料。
参考文献
[1] 李斌．膨胀土地区[M]．北京:人民交通出版社,1993.
[2] 交通部．国家重点公路建设规划[M]．北京:人民交通出版社,2009.
[3] 唐桂莲.膨胀土边坡处理方案[J].交通世界,2009.1(1)72-73.