膨胀土路基设计及施工综述
概论市政道路膨胀土路基的施工措施

概论市政道路膨胀土路基的施工措施摘要:在现代化道路工程施工中,膨胀土是其中最为重要的影响因素,它不仅影响到施工过程中的质量,还会给道路带来坍塌、破坏的后果。
由于膨胀土在道路施工中极具破坏性,所以它会在很大程度上造成路基位移、变形,以致于路基不稳定,给行车带来各种安全隐患。
关键词:市政道路;膨胀土路基;施工措施引言膨胀土指的是土壤中由亲水性矿物质组成的,它具有吸水膨胀以及失水收缩两个特性。
膨胀土是一种高塑性粘土,其承载力非常高,在路基的施工过程中,它起到一定的促进作用,但是由于这种土壤收缩性和膨胀性都非常大,与水融合之后就会迅速消减其承载力,所以根据这些特性,将其使用在路基工程中以致于路基的土壤结构性质极为不稳定。
这种极容易引起道路由于收缩或者膨胀而变形,从而出现坍塌的后果,其危害性非常大。
一、概述由于膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的特性,它严重阻碍了市政工程的施工,并且在施工过程中也加大了难度。
因此,在建设公路工程中,遇到地区是膨胀土的区域往往施工难度非常大,而且会给建筑物或者公路造成极大的破坏。
目前,众多影响因素制约着我国市政工程的施工,其中膨胀土就是最为重要的影响因素之一,在现代化建筑工程施工过程中,由于施工技术的不够完善,所以对于膨胀土地区的施工也就成为了重点关注的话题。
由于公路、建筑物、桥梁等在膨胀土地区会受到严重的变形与破坏,所以施工单位必须要对膨胀土进行不断探索与改革,但是在技术上或者其他方面受到了一定的限制,以致于改良好的膨胀土并没有达到强度的要求及标准,仍然在某些数据方面不符合标准,因此,在施工过程中,必须要对其进行合理的控制,促使膨胀土在施工过程中达到设计要求的质量,以此来保证施工的质量,提高施工的效益。
以下,我们主要研究了膨胀土的改良方法、施工工艺以及在市政道路工程中的运用,提出了在施工过程中如何采取措施以控制其质量,机枪路基的强度与刚度、稳定性,从而达到汽车对于公路的碾压的设计要求。
关于湛海铁路膨胀土路基设计及施工综述

路 基 工 程
20 02年 第 2期 ( 第 1 1 ) 总 0 期
关 于湛 海 铁 路 膨 胀 土路 基设 计 及 施 工 综 述
徐继 明
( 道第 二勘 察设 计 院地 路虹 ) 铁
摘
要
根 括 作 者 参 加 湛海 铁 路 设计 、配各 施 . 厦竣 I 验 收 的过 程 中,介 绍膨 胀 土路 基设 Y -
黑 灰 白 灰 黄 杂 色 斑 点 ,岩 体 结 构 完 全 破 坏 ,岩 心 呈 土 状 , 自 由 膨 胀 率 4 % ~6 % , 属 弱 一 中 膨 胀 0 5
土。
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棘 继 明 :关 于 湛 海 铁 路 膨 胀 土路 基 设 计 及施 工综 述
1 9
( ) 路 堤 边 坡 高 于 3n 低 于 6m 地 段 ,边 坡 坡 1 l
m,或 采用 边 坡支撑 渗 沟加 固 ,间 距 1 0—1 。 渗 5m 沟间 采 用 : 工 网格 加 固 ,再铺 种 草 皮 ,坡脚 设 护 L 道 ,详 见 图 3 2 3 路 堑边 坡 .
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D 6 +00~D 8 K2 0 K 9+0 0两 段 ,上 覆 第 四 系 全新 统 0 坡残积黏土 ( 仉 ) ,暗 红 、灰 黄 色 ,半 干 硬一 干硬 ,局部 软塑 ,夹 少许 玄 武岩 质角 砾 , 自由膨胀 率 5 3% ~7 9%。下 部为喜 山期早 期 、晚期 玄 武岩 ( 雕)风 化 极 严重 带 ( w )棕 红 、褐 灰 、灰 紫 夹灰
高速公路膨胀土路基施工技术阐述

高速公路膨胀土路基施工技术阐述基于工程沿线膨胀土分布的广泛性和导致工程灾害的可能性,从确保膨胀土路基的建设质量、优化设计与施工方案、节省建设成本,从而产生一定的经济效益和社会效益这一指导思想出发,在预防膨胀土可能引起的工程灾害的基础上,充分发挥膨胀土的利用潜能,制定合理约膨胀土路基修筑方案,解决路基修筑相关施工工艺的质量控制方法,对指导膨胀土路基的科学施工、保证工程质量具有十分重要的意义。
1.膨胀土构成以及性质1.1膨胀土构成膨胀土主要由蒙脱石矿物成分组成,强亲水性矿物质是膨胀土的粘粒成分。
硅氧四面体片以及氢氧化铝八面体片对土体物理性质起着重要的作用。
膨胀土主要由夹着一个八面体片的两个四面体片重复堆积组成,从而形成三层型。
根据层间水化离子的吸附水性,结构單位填充会造成晶格活动较大,从而让整个土体的压缩性和膨胀性变大。
1.2膨胀土的工程性质膨胀土和其他粘性土有很大的区别,具有强烈的吸水膨胀、失水收缩、易裂缝、易固结以及强度容易衰减等特性。
在高速公路建设中必须处理好改性,避免对高速公路建设造成巨大损害。
不同情况下的压力膨胀率和自由膨胀率可以反映土的具体膨胀性能。
膨胀土的含水量和膨胀率大小成反比关系,膨胀率越高,土的含水量就越低。
因此,自由膨胀率是反映膨胀土工程地质分类最主要的因素。
交通部门根据相关法律规定:Fs≥90%的为膨胀土;Fs在65%~90%之间的是中性膨胀土;Fs在45%~65%之间的是弱性膨胀土。
土体当中含水量是施工性能改性的重要条件。
1.3膨胀土的危害膨胀土一直是岩层工程界的重要问题。
因为失水收缩,遇水膨胀的变形以及边坡渗水强度下降等特性,让膨胀土地区建筑、工业、水利、道路、桥梁等工程建设都遭到了不同程度的破坏。
随着科学技术的发展,我国工程界对膨胀土的结构特征以及相关工程性质进行了研究,并取得了相关的成果,对膨胀土危害原因进行了科学的分析,并且提出了很多可行性的处理方案。
2.膨胀土路基处理施工技术根据设计要求,膨胀土的改良采用生石灰改良,石灰的剂量为5%(质量比)。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法

公路路基路面设计中膨胀土的处理方法
膨胀土又称为膨胀岩土或膨胀性土壤,是一种具有膨胀性的土壤类型。
膨胀土在含水状态下吸水膨胀,在失水状态下干缩收缩,这种特性给公路路基和路面的设计和施工带来了一定的挑战。
为了解决膨胀土对公路工程的不利影响,需要采取一系列的处理方法。
在公路路基路面设计中,对膨胀土需要进行详细的地质勘察和实验室测试,以确定膨胀土的性质和膨胀系数。
根据测试结果,可以合理地确定路基路面的结构设计参数,如填方高度、面宽和路基宽度等,以减少膨胀土的变形和破坏。
对于膨胀土的处理方法之一是加快膨胀土的水分排泄速度,以减少土壤膨胀和干缩的影响。
可以采取的方法包括加强路基路面的排水设计,设置合理的排水系统,确保路基路面中的水分能够迅速排出。
可以采用排水带、护坡、排水壕等措施,加速雨水的渗透和排泄。
对于膨胀土的处理方法之二是加固和稳定路基路面,以增强其抗膨胀性能。
可采取的方式包括使用加筋土工格栅或加筋土工布等增强材料,加固路基底部,增加路基的承载能力和变形抗力。
还可以采用浇筑混凝土路面或设置加筋砼路面,以增加路面的抗压强度和稳定性。
针对膨胀土的处理方法之三是控制土体的含水量。
可以通过适当的排水措施,降低膨胀土的含水量,减少土体的膨胀和干缩。
也可以在路基路面施工过程中,合理控制土体的含水量,避免过度湿润和干燥,减少膨胀土的变形和破坏。
公路路基路面设计中膨胀土的处理方法包括确定路基路面的结构设计参数,加快膨胀土的水分排泄速度,加固和稳定路基路面,以及控制土体的含水量。
只有采取科学合理的处理方法,才能有效地解决膨胀土对公路工程的不利影响,确保公路的安全运行。
膨胀土地区路基施工技术措施

膨胀土地区路基施工技术措施一、膨胀土的工程特性及主要特征具有较大吸水膨胀、失水收缩特性的高液限粘土称为膨胀土。
膨胀土粘性成分含量很高,其中0.002mm的胶体颗粒一般超过20%,粘粒成分主要由水矿物组成。
土的液限WL>40%,塑性指数IP>17,多数在22~35之间。
自由膨胀率一般超过40%。
按工程性质分为强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土三类。
膨胀土的粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成,如蒙脱石、伊利石等。
膨胀土有较强的胀缩性,有多裂隙性结构,有显著的强度衰减期,多含有钙质或铁锰质结构,一般呈棕、黄、褐及灰白色。
膨胀土对公路路基及工程建筑有较强的潜在破坏作用。
膨胀土地区的路堤会出现沉陷、边坡溜塌、路肩坍塌和滑坡等变形破坏。
路堑会出现剥落、冲蚀、溜塌和滑坡等破坏。
二、膨胀土地区路基的施工技术要点(一)膨胀土地区原地面处理二级及二级以上公路路堤基底处理应符合以下规定:1.高度不足1m的路堤,应按设计要求采取换填或改性处理等措施处治。
2.表层为过湿土,应按设计要求采取换填或进行固化处理等措施处治。
3.填土高度小于路面和路床的总厚度,基底为膨胀土时,宜挖除地表a30~a60m的膨胀土,并将路床换填为非膨胀土或掺灰处理。
若为强膨胀土,挖除深度应达到大气影响深度。
(二)膨胀土的填筑1.强膨胀土不得作为路堤填料。
中等膨胀土经处理后可作为填料,用于二级及二级以上公路路堤填料时,改性处理后胀缩总率应不大于0.7%。
胀缩总率不超过0.7%的弱膨胀土可直接填筑。
2.膨胀土路基填筑松铺厚度不得大于300mm;土块粒径应小于37.5mm。
3.填筑膨胀土路堤时,应及时对路堤边坡及顶面进行防护。
4.路基完成后,当年不能铺筑路面时,应按设计要求做封层,其厚度应不小于200mm,横坡不小于2%。
(三)膨胀土地区路基碾压施工根据膨胀土自由膨胀率的大小,选用工作质量适宜的碾压机具,碾压时应保持最佳含水量;压实土层松铺厚度不得大于30cm;土块应击碎至粒径5cm以下。
路基工程知识:高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺

路基工程知识:高速公路工程中膨胀土路基的施工工艺膨胀土是在漫长的地质年代中形成的一种吸水膨胀、失水收缩的高塑性黏性土,对工程危害极大。
膨胀土分布十分广泛,在世界各地的许多都有。
近年来,随着我国基础设施建设的迅猛发展,新建了大量的路,在公路的设计、施工过程中,常常会遇到膨胀土。
我国现行《公路路基设计规范》规定,膨胀土一般不能作为高等级公路路基填料。
然而,由于土地珍贵,土源紧张,部分地区又必须采用膨胀土填筑路基。
因此,对膨胀土进行改性处理以满足我国高等级公路建设的需要,具有十分显著的经济效益和社会效益。
一、膨胀土产生工程病害原因膨胀土一直是困扰岩土工程界的重大工程问题。
膨胀土因具有遇水膨胀、失水收缩的变形特性及其边坡浸水强度衰减特性在膨胀土地区的工业与民用建筑、水利、铁道、公路等工程建设和工程运营中起到极大的破坏作用。
近年来,我国岩土工程界在对膨胀土微观结构特征及其工程性质的研究中取得了丰硕的成果,对膨胀土产生工程病害的原因给予科学的解释,并提出许多切实可行的处理办法。
二、膨胀土的判别与分类在膨胀土地区进行工程建设时,首先必须正确识别膨胀土与非膨胀土,并准确判断膨胀土膨胀势的强弱和工程性质的特点,然后才能在工程设计和施工中采取切实有效的方法进行处理,做到有的放矢。
以往的工程建设经验(包括水利、公路、铁路等)已经证明:膨胀土并不可怕,可怕的是对膨胀土判断失误,没有进行正确的处理而导致工程病害的发生。
对于膨胀土的判别与分类,近些年来国内外都做了大量的研究工作,并总结出了许多的判别方法。
如,通过分析膨胀性矿物(蒙脱石及蒙脱石和伊利石、高岭石的混层矿物)的含量、膨胀土的液限和塑性指数、自由膨胀率等。
虽然对膨胀土的判别方法目前国内外尚未有统一标准,但现阶段采用比较广泛的是现场定性和室内简易定量指标相结合的方法,即根据工程地质特征及土的自由膨胀率指标来综合判定:1.裂隙发育,常见的有光滑面与擦痕面两种情况,有的裂隙中充填灰白色、灰绿色粘土,在自然条件下呈硬塑状态。
膨胀土地区路基施工

膨胀土地区路基施工膨胀土一般指黏粒成分主要由亲水性的蒙脱石和伊利石矿物组成,同时吸水后具有显著的膨胀和失水后具有显著的收缩两种特性的高液限黏土。
一、膨胀土的工程特性膨胀土的工程特性主要包括以下六个方面:(1)胀缩性。
膨胀土吸水后体积膨胀,使其上的建筑物隆起,如果膨胀受阻即产生膨胀力;膨胀土失水体积收缩,造成土体开裂,并使其上的建筑物下沉。
土中蒙脱石含量越多,其膨胀量和膨胀力也越大;土的初始含水率越低,其膨胀量与膨胀力也越大;击实膨胀土的膨胀性比原状膨胀土大,密实度越高,膨胀性也越大。
膨胀土产生膨胀的强弱与黏土颗粒含量、黏粒的矿物成分以及晶体结构的差异有关。
膨胀土黏性成分含量很高,其中粒径小于0.002 mm的胶体颗粒一般超过20%,黏粒成分主要由亲水矿物组成。
我国膨胀土的主要成分为蒙脱石、伊利石和高岭石等。
蒙脱石是一种鳞状矿物,具有强烈的结构膨胀性;伊利石的晶格结构和蒙脱石类似,但是活动能力较低,仅有中等膨胀性;高岭石晶体结构比较稳定,属于低膨胀性土。
(2)多裂隙性。
普遍发育各种形态的裂隙是膨胀土的另一个显著特征。
膨胀土的形成与其成土过程、胀缩效应、风化作用等相关。
裂隙分为两类,即原生裂隙和次生裂隙。
地表以下3 m的土体很少受气候变化的影响,称为原生裂隙;分布在3 m以内,用肉眼就能很容易观察到的,称为次生裂隙。
(3)超固结性。
由于膨胀土大都是在更新世以前沉积的土层,在历史上曾经受过超压密作用,因此膨胀土大多具有超固结性,其天然孔隙率小,密实度大,初始强度高。
膨胀土随着土体开挖,将产生明显的卸载膨胀,使土体内聚集的能量逐渐释放。
(4)崩解性。
膨胀土浸水后体积膨胀,发生崩解。
强膨胀土浸水后几分钟即完全崩解。
(5)风化特性。
膨胀土受气候的影响很敏感,极易产生风化破坏。
路基开挖后,在风化作用下,土体很快会产生破裂、剥落,从而造成土体结构破坏,强度降低。
(6)强度衰减快。
膨胀土的抗剪强度为典型的变动强度,具有峰值强度极高而残余强度极低的特性。
膨胀土的路基加固设计和施工处理

[ 关键 词] 软土地 基 路基 中图 分类号 :U 7 . T 4 18
加 固设计 文献标 识码 : A
文章编 号 :0 9 9 4 2 1 ) 3 0 0 — 1 1 0 — 1X(0 0 0 — 1 8 0
膨 胀土是指粘 粒成份主 要由强条水 性矿物质组 成, 并且具 有显著胀 缩性 的 粘性 土 。合肥地 区是 我 国膨胀土 覆 盖的典 型 区域之 一, 层主 要 由第 四系上 土 更新 统粘性 土构成 。膨胀 土 的不 良工程 特性 使得合肥 地 区 已建道 路部 分 出现 纵裂 、塌肩 、滑 坡等病 害, 不仅 严重 影响 了道路 的行车 速度和 行车 安全, 还提 高了管养成本 。 1工程 概况 金龙路 位于 江淮分 水岭波状 平原 区,属于我 国膨胀 土分 布 比较 典型 的地 区之一 。在二级 及二级 以上 阶地或 岗地 上广泛 分布着 具有裂 隙 、胀 缩性和 超 固结性 的硬塑至 坚硬状 态 的晚更新 世冲 洪积粘 土,属 于弱 中等膨胀 性 。 大 量 工程 实践表 明,膨胀 土路 基病 害十分 严重, 如 常常 出现 路面 开裂 、隆起 或 沉 陷、路堤 和路 堑滑塌 、边坡 失稳等病 害, 且其 病害往 往具 有多发 性 、反 复 性和长期潜在性。
理特 性改变 明显, 且随着 掺灰 比的增加其 效果越显 著, 胀缩 特性 明显 降低,BR c 值 均大 于 8 , % 胀缩 总率 小于 0 7 , 满足 路用 要求 。由于全 线全 断面 改性 .% 可 的经济 成本较 高, 以根据填 筑高度 确定 了 3种断面 形式 : 断面改性 、一般 所 全 包 边和三 明治 结构 。全断面 改性 的断面 形式 主要用 于填方 高度 小于 2 的情 m 况, 工便捷 , 施 但成 本较高 : 普通包 边形 式用于 填方 高度在 2 的情况 : ~5m 夹 层包 边形 式主要 用于填 方高度 超过 5 m 的情况 。对包边 路堤, 般设置 厚 4 一 0 c 的底封层 , l n 以阻断毛 细水 或减 小其 上升高 度 : 边路堤 中设 水平夹层 同样 包 也是 为 了达到 阻 断毛细 水 的 目的 。顶封层 ( 床部 分) 采 用 6 路 %的改 性土 。 3 2 弱膨胀 土填方 路基 的处治 对策 弱膨 胀土 如胀缩 总率 小于 0 7 可用于 直接 填筑下 路堤, .% 不必采 用包 边形 式, 只需 设底封层 。弱膨 胀土 路堤 的断面形 式主 要有 两种, 底封 层采用 4%的 改性土 或砂 石垫层 , 封层 ( 顶 路床部 分) 采 用 6 %的改性 土 。
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膨胀土路基设计及施工综述陈雷摘要本文根据作者参加南昆铁路、内昆铁路、广大铁路设计及配合施工的体会及对膨胀土路基病害工点的调查访问,论述了膨胀土设计及施工中一些成功经验及失败教训。
关键词膨胀土路基设计施工1 膨胀土路基设计基本要求线路通过膨胀土地区宜采用小填小挖通过,边坡较高(大于10m)时,应充分进行线路方案比选及与桥隧等建筑物作技术经济比较,并加强用横断面选线。
在南昆铁路,对中~强膨胀岩(土)地段分别采取了局部改善线路平纵断面条件、适当增加桥梁等措施,实践证明是成功之举。
路基边坡应尽量减少扰动,注意防水保湿,膨胀岩(土)残余强度较峰值强度低得多,一旦出现病害,边坡岩(土)体强度将降为残余强度。
从南昆铁路、广大铁路等施工实践及施工后的影响看,不论边坡高矮,凡没有设置排水,加固防护工程地段,迟早都会发生病害,因此膨胀土路基设计应加大坡脚支挡结构力度,加强边坡排水及防护设施,使路基设计做到防患于未然。
2 膨胀土路基设计2.1 基床膨胀土路基基床病害分布广,多发性强,治理困难且费用高,还会影响行车,因此设计时对基床处理应以加强。
基床病害主要有路基下沉、翻浆冒泥、基床鼓起、侧沟被推倒等,基床处理应根据当地材料来源而定,保证既经济又稳妥可靠。
主要措施有:2.1.1 换填砂性土一般路堤换填厚1.0~1.2m,两侧设干砌片石路肩,路堑换填厚0.6~0.8m,同时侧沟应加深至0.8~1.0m,侧沟内侧沟帮加厚至0.4m,换填底部沿侧沟沟帮每隔1.0m左右设一个泄水孔排除基床积水,对于强膨胀性土换填还应适当加深。
2.1.2 石灰(二灰)土改良膨胀土中加入生石灰不仅能显著降低膨胀土的胀缩性,还可以提高膨胀土的强度,增强基床土水稳定性。
改良厚度一般为0.5m,但随着铁路的提速及规范对基床深度的增加,改良厚度应增加至0.6~0.8m,确保安全可靠。
掺石灰量6%~8%(生石灰与土的干重比)为最佳,在京九铁路及南昆铁路引入昆明枢纽等均获得成功,另外据试验研究[1],石灰土中掺9%左右粉煤灰,改良土强度及水稳性均明显提高。
2.1.3 砂性土与带膜土工布处理深度为0.4m~0.5m,土工布底部设砂垫层厚0.2m,顶部设砂垫层厚0.2m~0.3m,区间路基铺设土工布宽4m,土工布应采用二布一膜型。
因路堑基床采用换填处理需加深侧沟,工程量较大,最好采用带膜土工布处理。
另外,对于降雨量较大地区,应尽量考虑采用带膜土工布处理。
2.1.4 路堑边坡地下水发育或降雨量很大地区,根据膨胀土特性,还应在基床或路堑坡脚考虑设置纵、横向渗沟加强排水。
2.2 路堤边坡边坡宜采用以下防护措施:2.2.1 土工格栅膨胀土路堤坍滑以浅层居多,路堤两侧边坡铺设土工格栅,每层竖直间距0.4~0.5m,宽2~2.5m,边坡植草防护,可以防止边坡溜坍及坍滑,并可有效地控制施工质量。
在南昆铁路膨胀土边坡应用效果较好。
2.2.2 骨架护坡边坡清理平顺后挖槽设置骨架内植草护坡,若边坡较高,宜设成排水槽骨架护坡,并将主骨架加深0.1m~0.3m,人字骨架(或拱骨架)加深0.1~0.2m。
骨架间距不宜过大。
2.2.3 支撑渗沟一般用于边坡较高一侧,每隔6~8m设一条,宽度不小于1.5m,深度不小于2m,渗沟间可设骨架护坡,坡脚设片石垛或挡土墙,作为支撑渗沟基础。
若路堤基底潮湿或明显有水渗出,则应在基底设纵横向引水渗沟,在边坡较低一侧坡脚设置纵向截水渗沟,深度应设至集中含水层下0.5m。
南昆铁路及广大铁路多处路堤边坡坍滑,用支撑渗沟处理均取得良好效果。
2.2.4 对中~强膨胀土边坡或边坡较高地段,宜根据实际情况采取综合措施处理。
2.3 路堑边坡2.3.1 坡脚挡护路堑坡脚受地表水冲刷严重,为地下水富集区,亦是应力集中区,边坡坡脚比其它部位更容易遭受破坏,从而引起边坡的整体破坏。
另外膨胀土滑坡多具牵引式特点,层层牵引向上发展,会导致大规模滑坡,因此坡脚宜加强挡护。
一般可设挡土墙加固,边坡较高或进行病害整治设计时,可设成桩板墙或桩间挡土墙。
对中~强膨胀土或边坡较高地段,先加桩然后开挖边坡,可防止施工过程中形成滑坡,如南昆铁路永乐车站强膨胀土高边坡桩施工完成后再分层开挖边坡,桩前分层挂挡土板,效果较好。
挡土墙高度一般为3~6m,墙趾应埋入当地大气急剧影响层之下,一般不小于1.5m,泄水孔间距宜适当减小,墙背连续设置0.3~0.6m厚砂卵石反滤层,既起排水作用,也起到膨胀土往复胀缩变形时对挡土墙的缓冲作用。
据张颖等人通过大量试验,在《砂垫层降低膨胀力研究》一文中认为在墙后设置0.3m~0.6m的反滤层可以降低膨胀力25%~30%。
南昆铁路长坡岭抗滑挡墙后反滤层加厚至0.3m~0.6m,效果较好。
挡土墙断面设计应考虑膨胀力。
2.3.2 边坡防护挡土墙顶或侧沟外侧宜留不小于2m宽平台,对平台以上边坡进行防护。
主要防护措施有浆砌(全封闭)护坡及骨架内植草护坡。
这两种防护类型均要求先将边坡刷至稳定坡度。
而不同地区不同岩性膨胀土稳定坡率相差较大,且与膨胀性强弱、边坡高度及地下水发育情况等有关。
南昆铁路那百段中~强膨胀岩稳定坡率为1∶4~1∶6,有的甚至刷至1∶8才稳定。
全封闭护坡底部应设0.1~0.15m厚砂垫层,并加密泄水孔,护坡顶部设1.5~2.0m宽浆砌片石封闭,防止地表水渗入护坡背部。
南昆铁路部分浆砌护坡未按以上要求施工导致护坡开裂、变形。
当边坡较高时,骨架内植草护坡应带排水槽,并根据不同膨胀土类型及边坡坡度将骨架加深0.2m~0.3m。
骨架间距不宜太大。
以上两种边坡防护在南昆铁路均有成功的经验及失败的教训。
关键要做到:骨架护坡要求挖槽将骨架完成嵌入边坡,骨架内要及时植草,为保证草籽成活率,襄石铁路采用三维植被网内种草籽取得较好效果。
浆砌护坡不能设在坍滑体或松散土上,另外潮湿渗水边坡不宜用浆砌护坡防护,浆砌护坡防止地表水渗入的同时,也阻碍地下水排出。
2.3.3 支撑渗沟膨胀土边坡排水至关重要,设置支撑渗沟不仅可以排水,而且能增强边坡稳定性。
边坡潮湿以及堑顶外为水田或水塘地段,设置支撑渗沟效果明显。
从南昆铁路、广大铁路等既有边坡看,设置支撑渗沟地段边坡稳定性较好,用其处理边坡坍滑也是成功的。
支撑渗沟间距一般为6~10m,渗沟间设骨架内植草护坡或全封闭护坡。
2.3.4 土钉墙用其加固弱膨胀性泥、页岩及铝土岩是可行的,均有成功范例,但用其加固南昆铁路中~强膨胀岩则是失败的,究其原因,南昆铁路膨胀岩具有高膨胀性、碎裂性、低强度性,膨胀岩已被密集的结构面切割成碎块状,岩体含水量超过塑限,剪切强度和无侧限抗压强度很低,锚杆抗拔力较小,锚杆和土体不能形成整体。
2.3.5 加强堑顶排水凡是堑顶外可能有水流向边坡地段,无论水量大小,均应设置天沟。
如南昆铁路DⅡK211+760~+895右侧膨胀土路堑边坡外种猪场废水未完全排走,堑顶又未设天沟,地表水下渗导致边坡坍滑,后来在堑顶外设天沟,边坡中下部设抗滑桩整治。
2.4 膨胀性土边坡对于达不到膨胀土指标,但具膨胀性的粘土边坡,仍应比照弱膨胀土进行处理,特别是边坡较高或有地下水出露以及堑顶外为水田或水塘地段。
如广大铁路DK24+175~+370左侧膨胀性粘土路堑边坡堑顶外10m为水塘,坡脚仅按一般路基设挡墙,1999年雨季边坡发生坍滑,将挡墙推倒;南昆铁路DK615+045~+125路堤基底有少量地下水渗出,填料为泥岩,具膨胀性,1995年雨季边坡发生坍滑,后来边坡设支撑渗沟及骨架内种草籽护坡,坡脚设片石垛进行整治;南昆铁路长坡岭DK639+300~DK644+400部分地段泥岩未达到膨胀土指标,但边坡普遍发生坍滑,后来按膨胀土进行整治。
3 施工要求膨胀土由于施工不当造成病害比例不小,应加强施工管理,由于膨胀土的特殊性,要求避开雨季施工,并且路堑边坡应快速开挖,快速施工挡护工程(包括骨架内植草护坡),若不能立即实施挡护工程,应预留保护层厚0.5m左右。
路堑边坡防护施工应先喷(护)后挡,充分利用岩土的天然强度。
膨胀土地段挡护工程泄水孔及反滤层设置尤为重要,应认真做好。
如广大铁路DK138+975~DK139+061左侧墙顶设置全封闭护坡,但未做好泄水孔及反滤层,排水不畅导致挡墙被推倒,护坡开裂、变形。
作好地面防、排水设施,注意施工用水的排泄,尤其是低洼易汇水、积水地带,防止基坑和路堑内积水。
土石方施工前先做好天沟及排水沟,并应保证水沟质量,南昆铁路及广大铁路多处地段因为天沟漏水导致边坡坍滑。
按规范做好路拱对基床排水极为重要。
由于路拱不规范或路肩有弃土,路堑基床超挖后回填不密实,路堤压实度不足导致通车后路基面呈锅底形是造成基床病害的重要因素。
膨胀土填筑应采用重型机械碾压,使填土达到最佳密实度的90%以上,并且特别注意路肩部分碾压质量。
4 小结膨胀土路基设计应高度重视基床处理,路基边坡处理应立足于坡面排水,加强坡脚支挡并进行坡面防护的原则。
设置支撑渗沟为边坡加固防护行之有效的方法。
支撑渗沟深度应在滑动面或可能的滑动面以下的稳定地层下不小于0.5m。
膨胀性土边坡亦应加强支挡防护。
膨胀土路基应严格按设计图及有关规范施工,在施工中引起高度重视,把它列为重要工点来施工。
只有设计施工密切配合,才能将膨胀土路基病害降到最小程度。
参考文献1 韩会增等:铁路基床化学加固措施研究,路基工程1995.52 《路基特殊土路基设计规则》TBJ35-92。