膨胀土边坡滑坡原因及治理措施

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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

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

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨1. 引言1.1 研究背景膨胀土路堑滑坡是一种常见的道路工程灾害,其特点是在膨胀土层中的路堑上常常出现滑坡现象。

这种现象不仅会给路基和路堑结构带来严重的破坏,还会威胁到人们的生命财产安全。

对膨胀土路堑滑坡的工程整治措施进行研究和探讨具有重要的现实意义。

目前,虽然对膨胀土路堑滑坡的工程整治措施有了一定的认识和实践经验,但在实际工程中还存在着许多问题和挑战。

进一步深入研究膨胀土路堑滑坡的特点以及有效的工程整治措施,对于提高路堑的稳定性和安全性具有重要意义。

本文将从膨胀土路堑滑坡的特点、工程整治措施的方案和实施原则等方面进行探讨,旨在为相关工程技术人员提供参考和借鉴。

1.2 问题提出路堑滑坡是膨胀土地质条件下常见的地质灾害之一,其发生可能给工程施工和交通运输带来严重影响。

在工程实践中,膨胀土路堑滑坡的频繁发生已经引起了人们对其治理的高度关注。

问题的提出主要包括:滑坡形成的原因是什么?如何选择合适的工程整治措施?如何确保整治措施的有效性?针对膨胀土路堑滑坡在设计和施工中所面临的技术难题,还需要进一步深入研究,为工程整治提供更加科学、有效的技术支持。

在探讨膨胀土路堑滑坡的工程整治措施时,需要充分考虑到地质条件、工程特点以及环境影响等因素,以提高整治效果,确保人员和财产的安全。

2. 正文2.1 膨胀土路堑滑坡的特点膨胀土路堑滑坡是指由于路堑中存在大量膨胀土,当受到外力作用或水分变化时,土体容易发生膨胀和收缩,导致路堑坡面发生滑坡现象。

膨胀土路堑滑坡的特点主要包括以下几点:1. 膨胀性强:膨胀土具有较高的膨胀性,当受到水分变化或外力作用时,容易发生膨胀和收缩,增加了路堑滑坡的发生风险。

2. 大量含水:膨胀土中含有大量水分,水分的变化会导致土体体积的变化,加剧了路堑滑坡的可能性。

3. 较弱的抗剪强度:由于膨胀土的颗粒结构较松散,抗剪强度较弱,容易受到外力作用而发生破坏。

对于膨胀土路堑滑坡,需要采取有效的工程整治措施来加固土体、增加支护结构,以及配合排水及护坡措施,以减少滑坡发生的可能性,确保路堑的安全稳定。

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

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨【摘要】膨胀土路堑滑坡是工程建设中常见的地质灾害,给交通运输和民众生活带来一定的危害。

针对这一问题,本文探讨了膨胀土路堑滑坡的特点、影响因素以及工程整治措施。

首先分析了膨胀土路堑滑坡的特点,包括土壤膨胀性和易发生滑坡的特点。

然后讨论了影响膨胀土路堑滑坡的因素,包括降雨、山体构造和土壤性质等因素。

接着提出了三种工程整治措施:加固路基和路堑、引入排水系统以减少土壤含水量、植物覆盖和退化措施来提高土壤的稳定性。

最后强调了膨胀土路堑滑坡整治措施需要综合考虑,并在实际工程中加以应用,以保障道路的安全和稳定。

整治措施的有效实施对预防和减少膨胀土路堑滑坡具有重要意义。

【关键词】膨胀土、路堑、滑坡、工程整治、措施、分析、影响因素、加固、排水系统、植物覆盖、综合性、实际应用。

1. 引言1.1 膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨膨胀土路堑滑坡是一种常见的地质灾害,给交通运输和周边环境带来了严重的安全隐患。

为了有效地防范和治理膨胀土路堑滑坡,必须采取科学合理的工程整治措施。

本文旨在探讨膨胀土路堑滑坡的工程整治措施,从而为相关领域的研究和实践提供借鉴和参考。

膨胀土路堑滑坡的整治工作,首先需要深入了解其特点和形成机理。

通过对膨胀土路堑滑坡特点的分析,可以更好地把握其危害程度和演化规律,为后续的整治工作做好准备。

影响膨胀土路堑滑坡发生的因素也是需要重点关注的内容,只有找准病因,才能有针对性地制定防治措施。

在工程整治方面,加固路基和路堑是常见的手段之一。

通过加固土体和提高土体的抗滑稳定能力,可以有效减少膨胀土路堑滑坡的发生概率。

引入排水系统也是一种有效的整治方法,通过排水管道等设施,及时将积水排出,减少土体的润湿程度,从而减少滑坡的发生。

植物覆盖和退化措施也是可以考虑的整治手段,通过植被的根系固土和减少土壤侵蚀,可以有效改善土体的稳定性。

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施涉及多方面因素,需要综合考虑并科学规划。

膨胀土不良工程特性对滑坡的影响

膨胀土不良工程特性对滑坡的影响

膨胀土不良工程特性对滑坡的影响提纲:1. 膨胀土的定义与特性2. 膨胀土引起滑坡的原因分析3. 膨胀土对滑坡稳定性的影响机理分析4. 预防滑坡的方法和措施5. 建议和结论提纲一:膨胀土的定义与特性膨胀土是指在吸水时体积膨胀,在失水时体积缩小的具有吸附力和孔隙水压力的泥质土。

通常构成膨胀土的矿物有膨润土、伊利石、蒙脱石、唐山石等。

膨胀土的特性是在水分作用下会引起体积膨胀,使土壤发生大变形并且伴随互相排斥,采用内聚力较小的细砂粒,粉砂质、粘土性质的黏土,泥、砂、石混合土等均可能出现膨胀现象。

膨胀土不良工程特性对滑坡的影响与膨胀土的特性密切相关,需要对膨胀土的特性进行深入分析和了解。

提纲二:膨胀土引起滑坡的原因分析膨胀土引起滑坡的原因主要有两种:一是土地多年来雨水滋润、天然水和地下水的影响,使土壤逐渐变成膨胀性土,并在水分作用下引起粒子溶胀和土体变形,从而降低了土体的剪切阻力;二是工程施工中,由于路基边坡的开挖导致土体变形失稳,同时还有因排水设计不当造成的孔隙水压力过高,产生土体受力失稳。

另外,特别要注意的问题是风化作用,水土流失,密实度不足,地层结构不佳也会引起土体受力失稳。

提纲三:膨胀土对滑坡稳定性的影响机理分析膨胀土对滑坡稳定性的影响机理主要为“膨胀作用”和“水分作用”。

膨胀作用是因降雨或潮湿环境下引起的土体溶胀,从而破坏土体结构的状态,使其发生扩张。

水分作用是由于水的分子团附着在土粒表面上,增加了以土颗粒为核心的水分子受力面积,减小了土粒与土粒之间的间隙,从而加强了土体的内聚力,没有水分的土体内聚力则弱、土体总体强度也会降低。

膨胀土在滑坡稳定性上的影响机理反映了土体中水的影响机理,在施工和使用中,也要充分考虑水文因素对其影响。

提纲四:预防滑坡的方法和措施预防滑坡的方法和措施主要包括三个方面:一是从设计和施工阶段入手,采用科学的设计和施工方法,避免施工过程中破坏土体结构;二是釆取排水处理,使土体内部水分舒展,减少内聚力,从而提高土体的抗剪强度;三是加强监测,确保施工过程中的土壤变形和水文因素的控制达到安全要求,必要时即时采取强化措施,如护坡、护墙、增加支撑等。

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

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨
膨胀土路堑滑坡是由于膨胀土矿物质含水率的变化引起的,受地质构造和水文条件的
影响,加之降雨等自然因素的作用,容易产生滑坡和塌方等危险现象,严重威胁着公路的
安全运行。

因此,对于膨胀土路堑滑坡问题的整治措施十分重要。

首先,要对滑坡土体进行稳定加固和防止水分渗透。

采取钻孔喷涂防渗剂和填充稳定
剂的方法,让土体达到一定稳定性,增强土体的承载能力,同时提高土体的排水性能和抗
渗性能,减少雨水对土体的影响。

其次,要对路堑进行排水处理。

对于路堑中的水分须进行疏导处理,设立排水管道或
者挖浅泄水沟,使得路堑中的水分自由流动,降低路堑内的水分压力,从而减轻了膨胀土
造成的滑坡危害。

其次,要进行合理的补土加固处理,填充一些合理的物质,如破碎石等,并进行良好
的压实。

加固后的路堑,土层厚度也會增加,综合解决了路堑下方膨胀土层的压力问题,
预防了路堑下方土体破裂等压缩变形现象。

最后,要进行定期巡查和养护,防止滑坡的再次发生。

定期分析和评估路堑的安全性,及时排除可能出现的危险隐患,对可能出现的应急处理情况做好补救措施预案。

总之,在膨胀土路堑滑坡整治中,加强监测、加固加压实、以及稳固防渗是非常重要的。

为了缓解路堑滑坡的危险,我们需要科学合理地制定相应的治理方案,确保路堑滑坡
不再出现,保障道路安全运行。

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

膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨膨胀土路堑滑坡是一种常见的地质灾害,在工程建设中经常遇到。

由于膨胀土的特性以及环境因素的影响,容易发生路堑滑坡现象,给工程建设和交通运输带来了极大的危害。

对于膨胀土路堑滑坡的工程整治措施进行探讨和研究,对于减少地质灾害风险,保障工程和交通的安全具有重要意义。

本文将从膨胀土的特性、路堑滑坡的成因、工程整治措施等方面展开探讨,提出针对性的解决方案,以期为相关工程建设提供参考。

一、膨胀土的特性膨胀土是一种具有较强膨胀性的土壤,主要包括黏土、粘土和壤土等。

膨胀土受水分影响较大,当水分含量增加时,土壤体积会膨胀;当水分蒸发或者排水时,土壤体积会收缩。

这种膨胀-收缩的特性使得膨胀土在工程中易受到影响,引发各种地质灾害,包括路堑滑坡。

二、路堑滑坡的成因1. 地质构造和地貌因素:山区地势复杂,地质构造复杂,山体岩土发育程度低,易发生地质灾害。

2. 人为因素:盲目开发、破坏植被、违法采石等行为,导致山体失稳,降雨时容易发生滑坡。

3. 天气因素:降雨量大、降雨频繁、降雨持续时间长,都会导致土壤饱和,从而加剧滑坡的发生。

4. 工程因素:工程施工不规范,设计不合理等,都会导致路堑滑坡的发生。

针对这些成因,需要制定针对性的工程整治措施,以减少路堑滑坡的发生。

三、工程整治措施1. 土方工程处理:针对膨胀土路堑滑坡的地质特点,可进行土方工程处理,通过加固、填方、挖渠等工程措施稳定土体,减少滑坡发生的可能性。

2. 植被恢复:在山区开展植被恢复工程,通过种植适应当地气候和土壤条件的植被,提高山体的抗滑性能,减少地质灾害的发生。

3. 设计合理:工程设计时需采用合理的勘察、设计方法,充分考虑地质条件和气候因素,减少地质灾害风险。

4. 监测预警:在路堑滑坡易发区域设置监测预警设备,对地质灾害进行实时监测和预警,及时采取相应措施减少灾害损失。

5. 工程加固:对已经发生滑坡的路堑进行工程加固,采取土方加固、钢筋混凝土梁加固、锚索加固等措施,保障路堑的稳定性。

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由于膨胀土在遇水膨胀,导致路堑体积增大,土体稳定性下降而发生的滑坡灾害。

针对这种灾害,工程整治措施应该综合考虑土体性质、水文地质条件、道路等因素,采取科学合理的治理手段,以保证道路安全通行。

本文将对膨胀土路堑滑坡的工程整治措施进行探讨。

一、采取排水措施排水措施是治理膨胀土路堑滑坡的首要措施。

由于膨胀土的水分膨胀是滑坡发生的主要原因之一,加强排水工作可以有效地控制路堑中水的含量,减小膨胀土膨胀的程度,提高土体的抗滑稳定性。

排水措施的具体方法包括:1. 安装排水管道:在路堑底部和路堑和路面之间布置排水管道,将路堑中积水引出路外,降低路堑的含水量,降低膨胀土的膨胀力。

2. 挖深壕沟:在路堑两侧挖深壕沟,使水分能够自然排泄,降低路堑内部水分含量,防止滑坡发生。

3. 设置横向排水沟:在路堑两侧设置横向排水沟,将路堑内部积水引出。

除了排水措施外,加固措施也是治理膨胀土路堑滑坡的重要手段,加固措施的具体方法包括:1. 喷砂加固:在路堑表面喷撒一定厚度的砂浆,起到加强路堑结构、减小膨胀土膨胀程度的作用。

2. 白色作料加固:在路堑表面涂刷白色剂,形成一层呼吸型涂层,使水分蒸发速度加快,土体水分含量得到调节,从而控制了膨胀土。

3. 土工格栅加固:在路堑内部埋设土工格栅,增强路堑整体抗滑能力。

4. 钻孔加固:在路堑内部岩层固结程度不够的地方进行钻孔加固,增强路堑的整体稳定性与抗滑性能。

进行滑坡治理工程后,为了保证路堑安全,还需要根据路堑的水文地质条件等进行监测。

具体措施包括设置观测点、组织专题调查和定时巡视等,以对路堑进行全面监测,及时发现滑坡隐患,采取相应的措施进行维修和加固。

结论膨胀土路堑滑坡的治理措施应该从排水、加固和监测三个方面进行综合考虑,充分利用科技手段和各种技术手段,采取合理的维修和加固措施,确保路堑安全稳定。

在治理过程中还需充分注意环境保护,减少破坏环境的行为,营造良好的治理氛围,加强公众的防灾意识,共同维护道路安全。

膨胀土滑坡形成机理及治理措施研究

膨胀土滑坡形成机理及治理措施研究膨胀土滑坡形成机理及治理措施研究摘要:膨胀土是一种常见的地质灾害形式,其滑坡灾害频繁发生给地区发展造成严重威胁。

本文针对膨胀土滑坡灾害进行了形成机理及治理措施的研究,通过分析膨胀土滑坡的特征和成因,总结了常见的治理措施,并提出了进一步的研究方向。

一、引言膨胀土滑坡是由于土壤中的膨胀性粘土发生膨胀并引起土体结构破坏所导致的,是一种常见的地质灾害形式。

膨胀土滑坡不仅给地区发展带来威胁,也给人民的生命财产造成重大损失。

因此,对于膨胀土滑坡的形成机理及治理措施进行研究具有重要意义。

二、膨胀土滑坡的形成机理1. 降雨因素:降雨能引起膨胀土水分含量增加,导致土体膨胀,破坏土体稳定性,从而形成滑坡。

2. 土体强度降低:由于地震等自然因素的影响,膨胀土的强度可能会降低,失去原有的稳定性而发生滑坡。

3. 土体腐蚀:溪流冲刷、地下水侵蚀等因素会导致土体的腐蚀,进而引起滑坡。

三、膨胀土滑坡的治理措施1. 大尺度排水:通过井体、井网等方式将膨胀土地区进行大范围的排水,降低土体含水量,减少膨胀力。

2. 加固措施:利用加固帷幕、加固柱等方式对膨胀土进行增强,提高土体的抗滑性能。

3. 坡面覆盖:通过种植草坪、植被覆盖等方式,增加坡面的抗冲刷能力,减少降雨对土体的影响。

4. 地下排水:在滑坡地区设置排水管道,将地下水排出,降低滑坡的可能性。

四、存在的问题及解决方案1. 治理成本高:膨胀土滑坡的治理涉及大面积的土体,因此治理成本较高。

解决方案可以通过合理规划和调整施工方案,优化治理措施,降低治理成本。

2. 治理效果难以评估:膨胀土滑坡治理后,由于地下水位、降雨情况等因素的影响,治理效果难以直接评估。

解决方案可以通过长期的监测和数据积累,建立有效的监测体系,及时评估治理效果。

五、研究展望1. 土壤力学特性研究:进一步研究膨胀土的力学特性,构建适合膨胀土的力学模型,为膨胀土滑坡的形成机理提供更深入的理论支持。

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。

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综上所述,膨胀土的变化除了土的 膨胀与收缩这两个内在的因素外,压力 与含水量的变化则是两个非常重要的外 在因素。准确地了解膨胀土的特性及变 化的条件,就有可能估计到建造在这个 地基上的路基及构造物将会产生怎样的 变形,从而采取相应的地基处理措施。
膨胀土的破坏
膨胀土滑坡特征及性质
膨胀土滑坡变形和滑坡运动最主 要特征在于:变形的严重性和普遍性; 变形的蠕变性和反复性;变形对气候和 环境因素的敏感性和变形的空间分布与 时间规律性。
力学性质
在工程地质中,这种粘土的膨胀 现象很普遍,我们通过土工实验,得 出粘土的力学指标,以供土质力学上 的计算。通常对膨胀土的力学分析, 主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研 究后得出的。 膨胀潜势
膨胀潜势:简单的讲,就是在室 内按AASHO标准压密实验,把试样在 最佳含水量时压密到最大容重后,使有 侧限的试样在一定的附加荷载下,浸水 后测定的膨胀百分率。膨胀率可以用来 预测结构物的最大潜在的膨胀量。膨胀 量的大小主要取决于环境条件,如润湿 程度.润湿的持续时间和水分的转移方 式等。因此,在工程施工中,改造膨胀 土周围的环境条件,是解决膨胀土工程 问题的一个出发点。 膨胀力
膨胀力也就是膨胀压力。通俗的
2012年第16期 (8月下) 《交通世界》 195
H现代公路 IGHWAY
讲,就是试样膨胀到最大限度以后,再 加荷载直到回复到其初始体积为止所需 的压力。对某种给定的粘土来说,其膨 胀压力是常数,它仅随干容重而变化。 因此,膨胀力可以方便的用作衡量粘土 的膨胀特性的一种尺度。
膨胀土滑坡大致可以分成以下三 个阶段。 物理化学风化弱变形阶段
开挖初期由于应力状态改变和风 化作用的影响,诱发膨胀土内在的多裂 性和胀缩性,产生复杂的物理化学效 应,出现剥落和冲蚀类型的初期变形。 局部蠕变张裂变形阶段
随着土体结构的松弛和水的渗 入,使结构面强度明显衰减,致使边坡 局部剪应力超过土体抗剪强度,产生膨 胀、溜塌类型的局部蠕变破坏,并出现 平行边坡的拉张裂缝。 整体滑动强变形阶段
一般来讲,很干的粘土表示有危
险。这类粘土能吸入很多的地表水,吸水 后体积膨胀变形极大,其结果是使结构物 发生破坏性膨胀。反之,比较潮湿的粘 土,由于大部分膨胀已经完成,进一步膨 胀不会很大。但应注意的是,潮湿的粘 土,在水位下降或其它条件变化时,可能 变干,显著的收缩性也不可低估。
干容重
粘土的干容重与其天然含水量是 息息相关的,干容重是膨胀土的另一重 要指标。一般土的干容重γ=18.0KN/ m&sup3的粘土,通常显示很高的膨胀 潜势。人们常称这类土为干象石/湿象 粥/胀象肿,对这种土的评语是“硬的 象石头”。这表明着粘土将不可避免地 出现膨胀问题。
膨胀土的物理性质及力学性质分 析:膨胀土按粘土矿物分类,可以归纳 为两大类:一类以蒙脱石为主,另一类 以伊力土和高岭土为主。蒙脱石粘土在 含水量增加时出现膨胀,而伊力土和高 岭土则发生有限的膨胀,引起膨胀土发 生变化的条件,分析概述如下:
含水量
膨胀土具有很高的膨胀潜势,这 与它含水量的大小及变化有关。如果其 含水量保持不变,则不会有体积变化。 在工程施工中,建造在含水量保持不变 的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而 引起的破坏。当粘土的含水量发生变 化,立即就会产生垂直和水平两个方向 的体积膨胀。含水量的轻微变化,仅 1%~2%的量值,就足以引起有害的膨 胀。在具有膨胀土地区的地基修建设 施,膨胀土对地上建筑设施的危害较 大,如建造在膨胀土上的地板,在雨季 来临时,土中含水量增加引起的地板面 翘起开裂屡见不鲜。
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膨胀土边坡滑坡原因及治理措施
膨胀土的矿物成分主要 是蒙脱石富含亲水性,具有明 显的吸水膨胀和失水收缩的高 塑性粘土。一般承载力较高, 具有吸水膨胀、失水收缩和反 复胀缩变形、浸水承载力衰 减、干缩裂隙发育等特性,性 质极不稳定。常易使建筑物产 生不均匀的竖向或水平的胀缩 变形,造成位移、开裂、倾斜 甚至破坏,且往往成群出现。 尤以低层平房严重,危害性很 大,裂缝特征有外墙垂直裂 缝,端部斜向裂缝和窗台下水 平裂缝,内、外山墙对称或不 对称的倒八字形裂缝等;地坪 则出现纵向长条和网格状的裂 缝。且反复变形等工程性质, 一般于建筑物完工后半年到五 年出现。对建筑物往往产生长 期的潜在危险。
文 /广, 如广西、云南、河南、湖北、四川、陕 西、河北、安徽、江苏等地均有不同范 围的分布。我国有四分之一以上人口生 活在膨胀土分布地区,每年因膨胀土造 成的经济损失估计达150亿美元以上, 中国西部的一些省份更为严重。南昆铁 路运营以来,每年的膨胀土路堤、边 坡灾害处理及维修费用达3000万元左 右。膨胀土是特殊土的一种,常用的地 基处理方法有换土、土性改良、预浸 水,以及防止地基土含水量变化等工程 措施。
局部变形和张拉裂缝的出现为边 坡的整体位移创造了条件,从而出现运 动特征以蠕变为主,后缘拉裂的滑坡。
膨胀土破坏机理
膨胀土的透水性很弱,一般透水 性越弱,膨胀性越强,但当膨胀土暴露 于大气中,在风化应力作用下失水开裂 后,其透水性将显著增加,然而裂隙附
近的土含水量增加将产生膨胀而封堵裂 隙,从而阻止水向土体内部的进一步 渗入,这使得膨胀土的裂隙深度多在 2~3m 内膨胀土边坡滑坡就是连续破 坏滑动面的形成和土体抗剪强度的衰减 过程,边坡滑动必须具备三个条件:① 边坡土体下滑力大于抗滑阻力或者下滑 力矩大于抗滑力矩;②边坡土体具备了 滑移的空间;③滑体必须是沿一定方向 的路径滑移。有了这三个条件便有了连 续破坏的可能,但还要满足三个要求: ①边坡侧向内应力足够造成集中应力, 在形成滑动面之前,局部剪应力超过峰 值强度,且随着土体强度的衰减,破坏 区也随剪应力与强度比值的增加而逐 渐扩展。②土体含有足够的可复应变能 量,沿滑动方向产生需要的膨胀力,使 破坏区内的土体发生变形。③土体的强 度随着变形的增加衰减明显,残余强度 远低于峰值强度。
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