公路膨脹性土路基基床病害處治
2013-05-24 來源：維普網(wǎng)
一、工程特性
?。?）脹縮性：膨脹性土吸水后體積增大產(chǎn)生膨脹，如果膨脹受阻，則產(chǎn)生一種內(nèi)應(yīng)力即膨脹力對工程造成災(zāi)害。其脹縮性取決于膨脹性土的粘土礦物成分。目前公路施工中通常使用在膨脹性土中摻加非膨脹性土或摻石灰的方法降低其膨脹縮性。
?。?）崩解性：膨脹性土浸水后其體積膨脹，在無側(cè)限條件下則發(fā)生吸水濕化。不同類型的膨脹性土的崩解性是不同的。崩解性最重要指標(biāo)取決于土體中蒙脫石含量和初始含水量。（3）多裂隙性：膨脹性土中普遍發(fā)育有多種特定形態(tài)的裂隙，主要表現(xiàn)為水平裂隙、垂直裂隙和斜交裂隙三種類型。裂隙將土體分割成具有一定幾何形態(tài)的塊體，破壞了土地的完整性。（4）超固結(jié)性：膨脹性土大多具有超固結(jié)性。超固結(jié)的膨脹性土在成土過程中形成了先期固壓力，其表現(xiàn)為天然孔隙比較小，干密度大，初始結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，但風(fēng)化后強(qiáng)度衰減很快。（5）風(fēng)化特征：膨脹性土對水、熱特別敏感，受氣候因素影響，易產(chǎn)生風(fēng)化破壞。路基基床開挖后，土體在風(fēng)化營力作用下，很快產(chǎn)生碎裂、剝落和泥化等現(xiàn)象，使土體結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降低。
二、路基基床病害及成因分析
?。?）土基病害。第一，波浪變形：由于路幅內(nèi)土基含水量的不均勻變化，引起土體的不均勻脹縮，產(chǎn)生幅度較大的橫向波浪形變形。這種變形隨季節(jié)和年度而變化。第二，濺漿冒泥：雨季路面滲水或地下水位高的浸濕路基基床，土基受水浸濕并軟化，在行車荷載作用下，形成泥漿，擠入粒料基層，并沿路面裂縫、伸縮縫濺漿冒泥。（2）路塹病害。第一，沖蝕：路塹邊坡坡面的松散土層在降雨或地表徑流的集中水流沖刷侵蝕作用下，沿坡面形成溝狀沖蝕現(xiàn)象。主要發(fā)生在雨季。沖蝕既破壞了邊坡坡面的完整性，也不利于植物的生長。第二，剝落：路塹邊坡表層強(qiáng)風(fēng)化土體受物理風(fēng)化作用，土塊剝解成細(xì)粒狀或魚鱗片狀，在重力作用下沿坡面滾落。主要發(fā)生在旱季。剝落物堆積在邊坡坡腳或邊溝內(nèi)，容易造成邊溝堵塞。第三，泥流：坡面松散土與坡腳剝落堆積物被水流裹帶搬運(yùn)形成。一般在膨脹性土長大坡面、風(fēng)化剝落嚴(yán)重且地表徑流集中處最容易形成。常造成堵塞邊溝及涵洞，嚴(yán)重者可以沖毀路基基床，淹沒路面。第四，溜塌：邊坡表層強(qiáng)風(fēng)化層內(nèi)的土體，吸水過飽和，在重力與滲透壓力作用下，沿坡面向下產(chǎn)生塑流狀塌移。溜塌上方有弧形小坎，無明顯裂縫與滑面，塌體移動距離較短，且很快自行穩(wěn)定于坡面。溜塌厚度受強(qiáng)風(fēng)化層控制，一般在lm 以內(nèi)。第五，坍滑：邊坡淺層膨脹性土體，在于縮濕脹效應(yīng)與內(nèi)化作用影響下，由于裂隙切割以及水的作用，土體強(qiáng)度衰減，喪失穩(wěn)定，沿一定滑面整體滑移并伴有局部坍滑現(xiàn)象。常發(fā)生在雨季，并相對降雨稍滯后。第六，滑坡：膨脹性土路段的滑坡具有弧形外貌，有明顯的滑床，滑床后壁陡直，前緣平緩，主要受裂隙控制。膨脹性土滑坡主要與土的類型和土體結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，與邊坡高度和坡比無明顯的關(guān)系。因此膨脹性土滑坡應(yīng)采用有效的防護(hù)加固措施進(jìn)行處治，而不能放緩邊坡來治理。（3）路堤病害。第一，沉陷：主要是由于膨脹性土初期結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，在施工時不易被粉碎，亦不易被壓實(shí)。在路基基床填筑后，由于大氣物理風(fēng)化作用和干縮濕脹效應(yīng)，土塊崩解，在自重和汽車荷載的作用下，路堤易產(chǎn)生不均勻下沉。第二，縱裂：路肩順路線方向產(chǎn)生的縱向開裂，主要由于路肩部位常因機(jī)械碾壓不到，使填土壓實(shí)度達(dá)不到要求，因而后期沉降相對較大引起。裂方一般距路肩外緣0．5m～1．0m，縫寬2cm～4cm。第三，坍肩：坍肩主要是由于路肩土體壓實(shí)度不夠，又處于兩面臨空，易受風(fēng)化作用影響，導(dǎo)致強(qiáng)度衰減。第四，溜塌：與路塹邊坡表層溜塌相似，但路堤邊坡溜塌多與邊坡表層壓實(shí)度不夠有關(guān)。第五，坍滑：膨脹性土路堤填筑后，邊坡表層與內(nèi)部填土的初期強(qiáng)度基本一致。
膨脹性土處治是一項很復(fù)雜的綜合工程，應(yīng)綜合考慮膨脹性土類型、土體結(jié)構(gòu)與工程特性、環(huán)境地質(zhì)條件與風(fēng)化深度等因素。因此，首先應(yīng)深入調(diào)查沿線的自然條件，從整體（地區(qū)）和局部（具體路段）去分析研究，掌握各有關(guān)自然因素的變化規(guī)律及水文情況、人為因素對路基基床穩(wěn)定性的影響，從而因地制宣地采取有效的工程技術(shù)措施，以達(dá)到正確地進(jìn)行路基基床設(shè)計、施工的目的。
