膨胀岩土边坡失稳因素及治理措施分析
膨胀土边坡的破坏机理及防治措施
膨胀土边坡的破坏机理及防治措施摘要：膨胀土是一种具有吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土，工程性质极差。
若处理不当，对大型渠道、高速公路、铁路等工程会产生严重影响。
因此，研究膨胀土边坡的破坏特征与机理，寻找更加绿色、环保、安全和经济的处理措施，是非常有必要的。
为此，文章从膨胀土边坡的破坏机理出发，提出了膨胀土边坡的防治措施，以供参考。
关键词：膨胀土；边坡；破坏机理；防治措施1 膨胀土边坡滑坡的机理分析发生在膨胀土地层的滑坡一般具有浅层性、渐进性和长期性的特点。
浅层性即膨胀土滑坡的深度一般在2~4m之间，最深不超过6m。
渐进性表现在滑坡往往从底部开始，逐渐向上发展。
膨胀土滑坡的长期性表现在滑坡过程可持续很长时间，许多膨胀土边坡在使用几年甚至几十年后仍发生失稳现象。
膨胀土以胀缩性、裂隙性和超固结性而危害工程。
导致膨胀土边坡失稳的影响因素主要分为内外因素两大类。
内在因素中裂隙性是关键因素，胀缩性是产生裂隙的内因，而超固结性则是促进因素。
外在因素包括气候变化、开挖卸载、地下及地表水作用等。
1.1 降雨作用降雨入渗对非饱和膨胀土边坡的直接影响是使得边坡土体中（特别是浅层土）吸力降低或孔隙水压力升高。
孔隙水压力的升高使“有效应力”降低，从而导致土体抗剪强度降低。
另外，吸力的降低将使得原来非饱和土层在竖向发生膨胀，土体因膨胀而发生软化，也将导致土体抗剪强度的降低。
因此，降雨入渗对非饱和膨胀土的影响是双重的，它是降雨诱发膨胀土边坡失稳的主要原因之一。
据不完全统计，铁路边坡稳定破坏的80%都在降雨期间或降雨后发生。
1.2 膨胀土开挖时对土体产生卸荷作用开挖边坡改变了原来的地形地貌，使得坡脚临空，失去横向支撑，土坡上的荷载被卸除，膨胀土内的裂隙得到扩展，同时，膨胀土在开挖后，形成的水平应力远大于垂直应力，并且从上到下递增。
这样边坡往往从坡脚开始失稳，形成边坡的牵引式与迭瓦式滑动。
1.3 地下及地表水的作用地下水位上升与下降的交替变化，使得在水位附近的土体在浸水与脱水的反复中逐渐软化。
膨胀土边坡失稳与防治研究综述
3.4 生态防护
生态护坡主要借助植物根系强大生命力、繁殖力与锚固 力，在坚硬岩层上固定坡体浅层风化带，发挥预应力锚杆作 用。植物根系生长力与繁殖力较强，可以让松散土体固结为 复合土体，即为带预应力三维加筋材料。当然很多数植物根 系不深，固结土壤能力不强，仅仅可以让坡体表层土体得到锚 固。赵元秀在研究膨胀土边坡失稳时提出遇到强降雨后，容 易发生滑坡问题，必须选择综合治理方法，让生态防护和工程 防护充分结合起来，保证坡体稳定性实现提升，这样边坡才更 加稳定与安全[6]。在治理中一般选择拱型骨架内植草护坡等 措施，不仅可以有效解决膨胀土边坡失稳问题，具备较高适用 性与经济价值。
3.3 柔性支护
柔性支护主要在加筋土技术基础上实现了发展，我们要 考虑到膨胀土的实际特点，并关注膨胀土边坡失稳的规律，选 择土工合成材料达到治理膨胀土边坡失稳的问题。黄淦成在 研究中发现柔性支护能够让膨胀土表层大气影响深度实现解 决，防止在雨水冲刷下坡面遇到影响，避免雨水渗入土体后让 强度出现衰减的问题[4]。采用柔性支护技术，坡体中裂隙水能 够被充分排除，坡体含水量将保持稳定，且柔性支护能够促使 坡体形成一定胀缩变形，有效解决边坡超固结性形成的膨胀 力，防止在胀缩变形后导致支护作用无法发挥的情况。
（1）加筋土挡墙。对加筋土挡墙这种方式来说，主要加筋 土材料掺入到土内后形成挡墙，从而成为复合结构的柔性支 挡形式，其主要部分包括基础、面板、加筋材料和土体填料等 部分构成，在膨胀土填土边坡中应用非常广泛，经济性非常 好，同时随着边坡高度的增加，经济性也能提升。在加筋土挡 墙设计过程中，应该关注填料选择与内、外部稳定性的验算。
膨胀岩土边坡失稳因素及治理措施分析
膨胀岩土边坡失稳因素及治理措施分析摘要：膨胀岩土是施工单位在施工过程中的一大难题。
一旦出现边坡失稳，不仅对地质环境产生极大影响，同时对工程的施工进展及质量也极易造成较大损害，是岩土工程施工项目中的重点处理部位。
由于膨胀岩土边坡失稳的特点及形态具有多样性，因此在具体治理边坡失稳情况时应根据实际情况采取措施。
本文以膨胀岩土边坡失稳的特点及破坏形态为研究基础，对各类可能造成岩土边坡失稳的因素进行简要分析，并对如何有效治理该现象提出几点有效措施，为进一步提升我国岩土工程水平提供有利条件。
关键词：膨胀岩土；边坡失稳；特点；成因；设计；治理措施一、膨胀岩土边坡失稳的主要特点及破坏形态1.膨胀岩土边坡出现失稳现象的主要特点膨胀岩土出现失稳时多数情况下属于无支护现象，且在失稳过程中出现逐层裂缝、滑破击塌陷等，而在有支护作用条件下时，则常表现为岩土表面裂缝，一旦裂缝或失稳扩大，则直接导致支护整体作用丧失，稳定性降低。
此外，由于膨胀岩土缝隙中常存有水分，而在水分不断浸润和干涸过程中使膨胀岩土边缘处出现膨胀、收缩反复的情况，最终使其结构因应力的不断变化而产生破坏，导致其自身形态逐渐失稳，支护结构及岩土结构最终出现开裂、滑坡。
而具体来说，膨胀岩土出现滑坡的现象具有以下特点：第一，膨胀岩土的滑坡现象具有一定季节性，通常情况下，因受到雨水季节的影响，该情况在夏季出现的概率较大，第二，该现象具有区域性，由于部分区域的气候较为湿润，出现该现象的几率较大；第三，该现象具有逐级性、渐进性，由于边坡岩土的每层地质类别有所不同，因此在出现滑坡时会逐级滑坡，由浅至深，逐渐滑坡；第四，该现象不仅是在陡坡上，在部分平稳的边坡范围内也极易出现滑坡现象。
此外，除了上述特点外，岩土边坡滑坡还与岩土所处地形和膨胀岩土自身结构有关。
2.岩土边坡失稳时产生的破坏形态膨胀岩边坡的破坏形态既不同于岩石的破坏形态，也不同于土体的破坏形态，其破坏形态可分为单平面滑动、平面张裂滑动、追踪式阶梯形滑动、屈服拉裂剪切滑动、弧形滑动以及胀裂破坏。
岩土工程中的边坡失稳及加固处理技术
岩土工程中的边坡失稳及加固处理技术摘要：在岩土工程中，边坡失稳是较为常见的现象，特别是对于斜坡变形情况，无论施工工艺多完善，都有可能出现边坡失稳的情况。
边坡失稳会给整个岩土工程构成严重威胁，修复工作会浪费大量人、财、物。
因此，本文首先对岩土工程施工中基坑边坡失稳因素进行分析，进而提出相应的加固处理技术。
关键词：岩土工程；边坡失稳；加固处理技术；影响因素1影响岩土工程边坡稳定性的因素1.1地形地貌和地质构造地形地貌与边坡间岩体破坏有着紧密联系，部分地区地质条件相对复杂，从而影响岩土工程施工的正常开展，导致边坡失稳的概率较大。
一些开阔地形区域，如山间区平缓地段、山体河流地段等，在遇降水量较大时，也会出现大面积积水问题，在水体作用下，会降低边坡稳定性。
再者，边坡的地质构造情况也会影响边坡失稳。
1.2岩体结构岩体结构主要包括结构面、结构体。
结构面是岩石不连续面、异形面，形态、方向、规模都较为固定。
而结构体是不同状态结构面，岩体整体的切割性十分严重，大多是由块体构成。
1.3人为因素在岩土工程建设中，如果某个地区的开发程度大，则会导致岩土结构失衡，从而影响边坡稳定性。
在土方开挖中，影响边坡稳定性的因素包括坡高、坡比，这两点因素与边坡稳定性成反向关系，也就是坡高、坡比越大，稳定性就越差。
如果开挖深度超过了设计标准，就会对边坡造成较大的破坏，甚至还会造成边坡岩体面位移、坍塌，另外施工用水和坡顶荷载也是影响边坡稳定性的因素之一。
2岩土工程边坡加固处理技术基坑边坡加固处理技术方法有很多，首先要执行以防为主、防治结合的原则；选取的方法有：反压、减载、灌浆、支挡排水、挂网喷混凝土、三维网植草及其他综合治理等；这里着重介绍传统方案中HDPE防渗膜加固技术、抗滑桩支护技术、排水加固技术和复合型加固技术及其应用，合理利用边坡加固技术有助于提高边坡稳定性，从而保证基础工程建设安全。
2.1传统方案2.1.1HDPE防渗膜加固技术HDPE防渗膜加固技术是指采用防渗膜隔离雨水及外来水，由于HDPE防渗膜耐热、耐寒性能好，防渗价优，可以避免雨水及外来水侵蚀边坡结构面造成边坡失稳，有效提高边坡滑移面的力学参数，避免因为边坡岩土自重过大降低边坡稳定性。
膨胀岩边坡的危害及其防护措施
膨胀岩边坡的危害及其防护措施摘要：膨胀岩属于软岩中的特殊类型。
它具有似岩非岩、似土非土的特点。
由于其含有大量的亲水矿物，与水的关系极其密切，亲水性异常强烈，湿度变化时体积发生较大变化，变形受约束时产生较大内应力。
由于膨胀岩所具有的复杂的工程特性，造成了严重而且分布广泛的各种地质灾害的发生，使得膨胀岩问题成为工程界最为关注的问题之一。
关键词：膨胀岩边坡；危害；防护措施一、边坡破坏类型及其特征（1）溜塌：膨胀岩的组织结构在大气营力的反复作用下破坏成破碎体或者松散体，其强度降低。
暴雨季节，由于雨水的浸入，破碎、松散的岩体吸水呈饱和状态，在重力作用下向坡下移动称为溜塌。
当坡面岩体为弱膨胀性时，溜塌多发生于坡顶风化强烈地带；当坡面岩体为中等一强膨胀性时，溜塌可发生在坡面任何位置。
溜塌的产生与边坡的破率无密切联系，规模一般不大，为边坡表层破坏。
（2）坍塌：坍塌是膨胀岩边坡坡体病害较为常见的一种，主要包括为坍塌和坍滑。
膨胀岩破碎的岩体结构，吸水膨胀导致的强度衰减，以及边坡开挖造成的坡脚应力集中等因素的综合影响，是产生这类病害的根本原因。
边坡坍塌的特点是：坍塌体边界受岩体结构面的控制，多沿45°最危险剪裂面而破坏。
坍塌规模大小不一，厚度一般在1一5m左右，严重则涉及整个坡体。
坍塌灾害常发生在雨季，变形发生速度较快，与大气作用、坡率、坡高以及岩体结构面的发育情况等因素有关。
（3）滑坡：滑坡是指膨胀岩在重载荷、降雨及人类工程活动等不利因素的共同作用下，沿岩体中的一定软弱面或岩土分界面产生整体位移滑动，滑动面具有膨胀性，在雨水或地下水的侵蚀后强度降低最终导致边坡失稳，其规模受软弱结构面以及膨胀岩在坡体中的位置而控制。
二、边坡失稳破坏模式边坡稳定性分析是在考虑边坡受荷载条件、工程地质条件、水文地质条件以及支护措施等条件下，根据边坡的变形破坏形态及变形机理所进行的受力平衡分析。
因此，弄清边坡失稳的破坏模式是稳定性分析的前提，否则边坡稳定性分析往往具有某种盲目性，严重则导致防治工程失效，造成重大的经济损失。
膨胀土边坡失稳机理及综合防治研究
膨胀土边坡失稳机理及综合防治研究摘要：本文结合吉图珲客运专线膨胀土路堑边坡，对影响膨胀土边坡失稳的因素做以分析，发现裂缝是导致路堑边坡发生滑动的主因；并且探讨了膨胀土边坡失稳机理，还对其力学机理做了简单的说明；最后对膨胀土边坡防治原则和该段采用的防治措施进行了阐述。
结果表明，地表水及地下水对膨胀土边坡的影响较大，所以在膨胀土地区施工要做好防水和排水措施。
根据边坡发生滑动的力学机理来看，边坡滑动有三个条件，所以我们可以从这三个形成条件入手来综合防治边坡失稳。
关键词：膨胀土；路堑边坡；失稳机理；防治措施1.概述膨胀土是主要由亲水性矿物蒙脱石组成是一种高塑性黏土，它具有吸水后膨胀鼓起和失水后收缩开裂的性质。
膨胀土的这种性质严重影响着公路、铁路以及其他建筑物，给工程带来非常大的困难，尤其是膨胀土边坡，往往是“逢堑必滑，无堤不塌”。
也就是说开挖膨胀土边坡时，很有可能发生滑坡失稳现象，在工程建设中把膨胀土作为填料，填筑路基时，可能在路基表面产生滑动。
2.影响膨胀土失稳的因素2.1裂隙性膨胀土由于其吸水膨胀，进而局部鼓起和失水收缩进而局部开裂的性质，在雨季，降水会渗入膨胀土，表层的膨胀土就会吸水鼓起，周围的土体相互挤压，在反反复复的挤压作用下土体的结构就会发生破坏。
并且裂隙中的这些水也是滑动力的一部分，这也是膨胀土边坡容易在下雨天发生滑动的一个重要原因。
在干旱季节，膨胀土表面的水分蒸发，非饱和膨胀土的表面就会失水收缩，由于土的渗透性比较差，下层土体中的水分还没来得及蒸发，土体中这种不均匀的收缩就会导致裂缝的产生。
周而复始的膨胀循环，使得裂缝的发展越来越深。
等这些裂缝发展到一定阶段就会全部贯通，形成滑动面，从而使边坡发生滑动。
裂隙还会显著影响膨胀土的抗裂强度。
根据原状膨胀土的反复干缩湿胀直剪试验，发现随着循环次数的增加，土体强度在逐渐降低。
体积收缩率越大，土体失水收缩现象就越显著，进而裂缝发展就越快。
显然剪切面上裂隙越多，抗剪强度就越低。
边坡失稳的原因分析及防治措施
边坡失稳的原因分析及防治措施本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March边坡失稳的原因分析及防治措施1．现象(1)基槽(坑)坡顶土面出现裂缝或局部下沉。
(2)边坡土方滑坡、坍塌。
2．原因分析(1)边坡坡度值选用不当，坡度过陡。
(2)对地表水没有采取截流和排除措施，导致土中含水率升高，抗剪强度降低。
(3)开挖地下水位以下的土方时，特别在易发生流砂条件区域施工时，不采取降低地厂水位的施工方法。
(4)边坡顶部附近堆放大量土方或材料、设备，或坡顶附近有振动设备作用。
(5)选用不适当的开挖顺序和方法。
(6)基槽(坑)土坡长期暴露，在日晒、雨淋或外力作用下造成坍塌。
3．预防措施(1)基槽(坑)开挖、基础工程施工和土方回填应连续进行，尽快完成。
施工中应防上地面水流入槽、坑内、以免边坡塌方；同时还应做好地面排水设施，避免边坡附近土体勺积水，而造成边坡塌方。
(2)挖方边坡不放坡作成直立壁并不加支撑时，要求土质均匀且地下水位低于基槽：坑)底面标高，挖土深度应符合第 3 章表3―9 规定数值。
基槽(坑)土方开挖不符合上述条件时，应按规定放坡或作成直立壁加支撑。
(3)选用合适的边坡坡度。
当地质条件良好、土质均匀且地下水位低于基槽(坑)底面标高时，挖方深度在5m 以内，不加支撑的边坡最陡坡度应符合第 3 章表3。
8 的规定。
(4)在软土地区开挖基槽(坑)时，必须事先做好地面排水和降低地下水位工作，地厂水位应降低至基底以下0．5～1．0m 后，方可开挖。
降水工作应持续到回填完成。
(5)当建筑场地不允许放坡开挖而需设置坑壁支撑时，应根据开挖深度、土质条件、也下水位、施工方法、相邻建筑物和构筑物等情况进行选择和设计。
支撑必须牢固可靠，确保安全施工。
(6)在基槽(坑)边坡顶上侧堆土或材料，或设置施工机械时，应与槽(坑)边缘保持一定距离，以保证边坡或直立壁的稳定。
膨胀土边坡病害的防治
膨胀土边坡病害的防治膨胀土具有胀缩性、多裂隙性、超固结性、易崩解性、敏感性等特征，因此，其滑坡治理应针对以上特性进行设置，方能达到有效的处治的目的，否则可能“越治越滑、越治规模越大”。
一、膨胀土边坡病害的防治原则膨胀土边坡病害防治贯彻“防水、防风化、防衰减”的三防原则。
1、防水：水是膨胀土病害发生的重要诱发因素，根据有关研究，膨胀土的含水率达到30%以上时，往往边坡的稳定性将会发生质的变化，因此，“治坡先治水”是膨胀土滑坡防治的核心之一。
2、防风化：膨胀土是典型的易风化地层，尤其是大气影响层范围内的土体极易由于风化而导致其力学性能恶化，造成边坡病害的发生。
3、防衰减：由于膨胀土的胀缩性、超固结性、敏感性等特征，边坡的开挖极易造成膨胀土结构破坏、强度快速衰减，从而导致边坡即使具有很缓的坡率仍会发生滑坡。
二、膨胀土边坡病害防治措施1、膨胀土边坡病害的预防1.1、正确认识膨胀土的危害。
对于大面积出露而后期可能存在大型滑坡或滑坡群危害的可能时，应及时进行线路的绕避。
1.2、依据膨胀土的特征合理选择防治工程措施。
一是要尽量避免深挖路堑和高填路堤的出现，二是要选择合理的坡形坡率与针对性的工程措施，切忌一味放坡和强行支挡。
1.3、尽量选择旱季施工。
膨胀土地区宜尽量选用少雨的旱季施工，并应做到优先设置截排水工程，后再进行坡体开挖或填筑的原因。
工程施工时宜做到快挖快防，尽量做到“防水、防风化、防衰减”的三防原则。
1.4、合理进行膨胀土边坡养护。
膨胀土边坡应贯彻“管、养”结合的原则，尽量将病害控制在初期，对边坡的防治工程措施进行定期的巡查和养护，发现病害及时处治。
2、膨胀土边坡病害的处治措施膨胀土边坡病害处治贯彻截排水优先，合理坡面防护与边坡支挡相结合的原则。
2.1、水是膨胀土滑坡处治的首选工程措施，结合膨胀土往往具有多层裂隙水的特征，合理地设置截排水工程措施，是膨胀土滑坡防治的关键。
膨胀土滑坡的治水包括坡面地表水防治与坡体地下水防治两个方面，其措施包括截排水沟、绿化防护、截排水盲沟、盲洞、集水井、仰斜排水孔等。
膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨
膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨膨胀土路堑滑坡是工程施工中常见的地质灾害之一，其发生可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。
对于膨胀土路堑滑坡的工程整治措施进行探讨十分重要。
下面将从膨胀土特性、滑坡成因及整治措施等方面展开讨论。
一、膨胀土的特性膨胀土是指在一定水分环境下，由于土壤中黏粒的胶结作用或者氧化铁、有机物等的影响，使土体产生交换胶粒膨胀。
膨胀土具有吸水膨胀和干缩的特性，其膨胀系数很大，易发生变形和坍塌。
处于地面或坡面的膨胀土很容易因受水分变化而发生塌方和滑坡。
二、滑坡的成因膨胀土路堑滑坡的发生有很多的成因，主要包括下列几个方面：1. 土壤的松弛：由于膨胀土具有吸水膨胀和干缩的特性，当土壤含水量增加时，土壤体积会增大，导致土壤的松弛和破坏，从而引发滑坡。
2. 雨水浸渍：膨胀土在雨水浸渍后，含水量增加，土壤体积增大，容易发生滑坡。
3. 自然地质条件：地形复杂、地势险峻的地区，以及地下水位较高的地区容易发生滑坡。
4. 人为因素：如不合理的土方开挖、坡面采石等施工方式也可能导致膨胀土路堑滑坡。
三、工程整治措施为了有效地防止和减轻膨胀土路堑滑坡的危害，需要采取一系列的整治措施。
以下是一些常见的整治措施：1. 地质勘察：在工程设计之初，需要进行详尽的地质勘察，充分了解地质地貌情况，找出潜在的滑坡危险点，并据此调整工程的布置和设计方案。
2. 地表排水：采取合理的地表排水措施，及时排除雨水及地下水的渗入，减少水分对土体的影响，降低土壤的含水量，减少土壤的松弛和滑坡的发生。
3. 地面加固：对于可能发生滑坡的土体，可以采用地面加固的方法，如植被覆盖、铺设防滑垫等措施，增加土体的抗滑性，减少滑坡的危险。
4. 施工监测：在工程施工中，需要进行严格的施工监测，及时发现和处理土体变形、滑坡等问题，保证工程施工安全。
5. 坡面支护：对于坡度大、土质松软的路堑坡面，可以采用支护措施，如喷锚支护、挡墙加固等，增加坡面的稳定性，防止滑坡的发生。
膨胀土地区边坡滑坡原因分析及治理措施交流人
3、水的作用
在道路工程建设与使用中，由于受到水的作用，使膨胀 土边坡的物理力学性质发生较大的改变，其对于边坡的影响主 要表现为：①影响膨胀土边坡土体的稠度状态。在膨胀土边坡 中，由于土体含水量的不断增加，其自身的稠度状态会发生变 化，进而降低土体的整体强度；②影响膨胀土的容重。膨胀土 土体含水量增加，其有效容重会明显降低，抗剪强度也随之降 低；③影响膨胀土的空隙度。由于膨胀土边坡中含有丰富的亲 水性伊利石、蒙脱石等粘土矿物，当水分进入边坡土体时，这 些颗粒将吸附大量水分，在其周围形成水膜，使得颗粒周围的 结合水膜明显增厚，颗粒间的距离也有所增大，降低抗剪强度， 形成滑坡现象。
1、裂隙作用
无论膨胀土是何种类型，一般都是由两种以上的裂隙组合 而成，形成工程特性较差的裂隙结构体。膨胀土的裂隙多数较 为分散，严重削弱了土体的强度，特别是在裂缝附近产生应力 集中现象时，一旦超出了土体的峰值强度，裂隙中的某一点的 强度就会明显下降。在自身遭受破坏的同时，将剩余应力转移 至附近的土体，使得边坡的强度降至接近于残余强度，如果膨 胀体裂隙的应力集中现象继续发展下去，将导致边坡出现不同 程度的滑坡现象。
图二 K352+552—K352+582左侧滑坡
治理措施：挖除滑坡土体， 采用C15片石混凝土挡墙加 固坡脚，增加坡脚的抗剪力， 图三 K352+552—K352+582左侧坡脚加固图 同时，采用干码片石回填滑 坡土体，在回填坡面设置实 体护面墙+C25现浇混凝土 衬砌拱防护稳定边坡。
3、隔离地表水、排除地下水
膨胀土边坡滑坡是一种较为常见的工程地质灾害现象， 其产生的原因主要取决于项目所在地的地表水文、地下水 活动、植被状况、气象气候与人类活动的因素。引发膨胀 土边坡滑坡的各种因素都具有其自身的活动规律，并且相 互影响相互作用。因此，分析膨胀土地区滑坡原因，必须 全面分析各种因素，综合考虑各种因素的影响与制约条件。 总的说来有以下几种主要原因：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
膨胀岩土边坡失稳因素及治理措施分析
发表时间：2018-10-23T12:10:06.730Z 来源：《防护工程》2018年第17期作者：牟玲峰[导读] 膨胀岩土是施工单位在施工过程中的一大难题
广西基础勘察工程有限责任公司
摘要：膨胀岩土是施工单位在施工过程中的一大难题。
一旦出现边坡失稳，不仅对地质环境产生极大影响，同时对工程的施工进展及质量也极易造成较大损害，是岩土工程施工项目中的重点处理部位。
由于膨胀岩土边坡失稳的特点及形态具有多样性，因此在具体治理边坡失稳情况时应根据实际情况采取措施。
本文以膨胀岩土边坡失稳的特点及破坏形态为研究基础，对各类可能造成岩土边坡失稳的因素进行简要分析，并对如何有效治理该现象提出几点有效措施，为进一步提升我国岩土工程水平提供有利条件。
关键词：膨胀岩土；边坡失稳；特点；成因；设计；治理措施
一、膨胀岩土边坡失稳的主要特点及破坏形态
1.膨胀岩土边坡出现失稳现象的主要特点
膨胀岩土出现失稳时多数情况下属于无支护现象，且在失稳过程中出现逐层裂缝、滑破击塌陷等，而在有支护作用条件下时，则常表现为岩土表面裂缝，一旦裂缝或失稳扩大，则直接导致支护整体作用丧失，稳定性降低。
此外，由于膨胀岩土缝隙中常存有水分，而在水分不断浸润和干涸过程中使膨胀岩土边缘处出现膨胀、收缩反复的情况，最终使其结构因应力的不断变化而产生破坏，导致其自身形态逐渐失稳，支护结构及岩土结构最终出现开裂、滑坡。
而具体来说，膨胀岩土出现滑坡的现象具有以下特点：第一，膨胀岩土的滑坡现象具有一定季节性，通常情况下，因受到雨水季节的影响，该情况在夏季出现的概率较大，第二，该现象具有区域性，由于部分区域的气候较为湿润，出现该现象的几率较大；第三，该现象具有逐级性、渐进性，由于边坡岩土的每层地质类别有所不同，因此在出现滑坡时会逐级滑坡，由浅至深，逐渐滑坡；第四，该现象不仅是在陡坡上，在部分平稳的边坡范围内也极易出现滑坡现象。
此外，除了上述特点外，岩土边坡滑坡还与岩土所处地形和膨胀岩土自身结构有关。
2.岩土边坡失稳时产生的破坏形态
膨胀岩边坡的破坏形态既不同于岩石的破坏形态，也不同于土体的破坏形态，其破坏形态可分为单平面滑动、平面张裂滑动、追踪式阶梯形滑动、屈服拉裂剪切滑动、弧形滑动以及胀裂破坏。
工程中最为常见的破坏形态为胀裂破坏。
就膨胀岩边坡的变形破坏类型而言，可分为三种破坏类型，分别为坡体失稳、坡面失稳和边坡失稳。
坡面失稳的破坏形式有剥落、溜塌、局部崩塌；边坡失稳的破坏形式有坍塌和滑坡。
膨胀岩的坡面病害一般发生在边坡表层受气候影响较大的区带内，其深度与大气营力的作用直接相关，但一般不超过lm。
湿胀干缩是膨胀岩产生这类病害的原因。
坍塌是膨胀岩边坡中最常见的病害形式之一。
边坡开挖引起坡脚应力集中，同时膨胀岩岩体结构破碎，吸水膨胀导致岩体强度衰减是产生这类病害的根本原因。
二、膨胀岩土边坡出现失稳情况的主要成因
1.因内部结构产生的失稳现象
首先，膨胀岩土中富含亲水性矿物土质，其中包括伊利石、蒙脱石等，而这类土质具有较高粘性，在吸收水分时会出现膨胀现象，而在失去水分后则逐渐干缩，使该区域的膨胀岩土处于反复膨胀和收缩状态，因此该岩土中缝隙及密度较大，具有较高沉降性，无法直接作为工程地基，产生失稳的概率极高；其次，由于膨胀岩土常出现涨缩情况，导致其内部缝隙较多且连续性较大，而这种情况也使得岩土整体结构无法形成整体，被缝隙分成多个结构块，而缝隙的不断扩大为风化作用提供了先决条件，导致风化作用顺着缝隙不断扩大至岩土深部结构中，导致岩土更深层次存在软土性质，而一旦因水分增多则直接由内至外对岩土结构和边坡部位产生作用，导致失稳现象出现。
2.因外部环境产生的失稳现象
第一，我国国土面积较大，所垮气候区域较多，部分地区的气候具有多变性，在夏季时降水较为丰富，而在秋、冬季节则出现水分失去的情况，导致岩土因受到气候的变化出现反复膨胀、收缩的情况，最终出现边坡失稳；第二，部分膨胀岩土所处区域的地下水较为丰富，且在因受到季节性作用，地下水在季节交替时则出现上涨及下落的趋势，而岩土中的亲水性土质因水分的增加与流失出现变化，导致岩土在反复状态下出现结构不稳的情况，最终形成失稳现象。
此外，地形、地表水等都是造成岩土边坡失稳的主要成因，但归咎其主要原因都是因为岩土中缝隙及水分的变化。
3.因岩土工程施工过程产生的失稳现象
首先，由于在初期勘测时并未对岩土内部结构进行深层次勘查，导致其勘查数据及具体分析结果产生极大误差，而在工程施工过程中因上方混凝土结构对岩土产生极大作用，不仅出现沉降、塌陷，同时也因边坡为能及时做好支护而出现失稳情况；其次，在针对岩土地质进行工程设计时，由于在设计过程中并未对其边坡失稳成因进行具体分析，而是随意采用某种地基处理技术进行施工，导致其设计出现极为不合理现象，不仅增大失稳现象，同时对施工成本及工程进度造成浪费和延误；第三，在施工过程中采取的施工技术缺乏科学性与适用性，导致建筑对岩土的压力过大，而岩土缝隙在不断受到外力后其边坡出现失稳现象，对建筑质量造成极大损害。
三、膨胀岩路堑边坡的设计原则
膨胀岩边坡的防护设计应基于其变形机制和破坏模式，根据不同的变形机制和潜在破坏模式设计相应的防护加固对策，以“放缓边坡、坡脚支挡、非全封闭防护”为宜。
用桩、墙固脚可解决坡脚岩体强度不足的问题并抵御滑动，以采用抗滑桩、重力式抗滑挡土墙或重力式锚杆挡土墙较有效。
抗滑桩需要考虑侧壁应力的控制，加大埋深。
挡土墙埋深需要超过气候剧烈影响层，考虑附加膨胀力加大截面以抗倾覆。
另外，边坡设计时，还必须综合考虑膨胀岩土的类型、性质、填筑条件，工程措施以及地区气候特点等因素。
上部边坡放缓至稳定坡率，与岩体低剪切强度相适应。
分级留平台以减小趾部压力。
坡面防护措施贯彻“允许膨胀力释放和裂隙水排泄”的宜疏勿堵的原则，以采用锚杆框架加草皮护坡和干砌片石护坡等非全封闭防护为宜。
若采用全封闭的浆砌片石护坡，则应注意泄水，加大厚度；若采用浆砌片石骨架加草皮护坡，则应加大骨架的埋深和截面，避免浅层溜坍和坡面鼓胀。
现行《铁路特殊路基设计规范》(TB10035-2006)对边坡防护加固给出了应遵循的规定：第一，可能发生浅层破坏时，宜采取半封闭的相对保湿防渗措施；第二，可能发生深层破坏时，应结合浅层破坏，通过边坡稳定性分析确定加固处理措施；第三，膨胀岩强度指标应采用低于峰值强度值，可采用反算和经验指标；第四，支挡结构基础埋深应大于气候影响层深度，反滤层厚度应适当加厚；此外，由于膨胀岩的复杂性、可变性和不确定性，地质勘察参数往往难以准确确定，而设计理论尚不完善，且设计方法带有经验性和类比性。
膨胀岩地区的路堑边坡工程设计，不应忽视的重要内容是根据施工中的信息反馈和现场监控资料进行不断校核、补充和完善原始设计，即采取信息化设计的原则。
四、针对膨胀岩边坡失稳情况可采取的治理措施
1.加强岩土排水处理
通过对以上内容的分析后可知，膨胀岩土出现边坡失稳的主要原因就是水分的不断充分充斥与流失，而如果水分一直停留在岩土中则无法有效开展施工项目，因此为了进一步提升岩土整体效果，降低水分对岩土的影响力，必须加大排水、降水力度，将水分排至其他区域，降低边坡失稳发。