王海峰，黃永泉

(1.黑龍江省公路工程監(jiān)理咨詢公司;2.訥河市地方道路管理站)

淺談膨脹土(巖)地區(qū)路基

王海峰1，黃永泉2

(1.黑龍江省公路工程監(jiān)理咨詢公司;2.訥河市地方道路管理站)

從膨脹土地區(qū)路堤、路塹幾個方面介紹了膨脹土(巖)地區(qū)路基。

膨脹土;路基

膨脹土是一種特殊黏性土，是在自然地質(zhì)過程中形成的一種多裂隙并具有顯著脹縮性的地質(zhì)體，黏粒成分主要由強親水性礦物蒙脫石與伊利石組成，外觀多呈褐色、棕色、紅色、黃色、灰白色和灰綠色。天然狀態(tài)下的膨脹土一般處于硬塑狀態(tài)，土質(zhì)細(xì)膩、有滑感，含鈣質(zhì)結(jié)核或鐵錳結(jié)核，斜交裂隙和光滑面發(fā)育，呈碎粒狀或鱗片狀。膨脹土具有超固結(jié)性、裂隙性、遇水膨脹、失水收縮開裂且反復(fù)變形等與正常固結(jié)黏土不相同的工程性質(zhì)，土體中雜亂分布的裂隙，對建筑物所產(chǎn)生的變形破壞作用往往具有長期潛在危險，使膨脹土地區(qū)的建筑物、鐵路、公路、機場、水利工程等經(jīng)常遭受嚴(yán)重的破壞，造成巨大的經(jīng)濟損失。

膨脹土在全世界的分布范圍較廣，迄今已發(fā)現(xiàn)存在膨脹土的國家達40余個，遍及六大洲。我國是世界上膨脹土分布最廣泛的國家之一，在華北平原、長江中下游平原、云貴高原、四川盆地、兩廣地區(qū)和華東地區(qū)均有膨脹土分布，范圍遍及云、貴、川、鄂、豫、皖、冀、魯、陜等22個省和自治區(qū)，尤其在北京一西安成都一線東南、杭州一廣州一線西北這一北東一南西向的廣大區(qū)域內(nèi)分布最為普遍。分布在黃河以北地區(qū)的膨脹土一般為第四紀(jì)以前的湖相沉積物，分布在長江流域兩岸階地上的膨脹土主要為第四紀(jì)河流相沉積物，西南地區(qū)的膨脹土為各個時期的碳酸鹽巖殘積物。

1 膨脹土地區(qū)路堤

膨脹土地區(qū)的路基無論路堤還是路塹地段，普遍存在著嚴(yán)重的邊坡變形和基床變形，甚至使路基失去穩(wěn)定，影響行車安全以至中斷運營。因此，應(yīng)結(jié)臺其特性及層面傾向、地面橫坡、路基高度等，確定路基修筑原則與處理措施。

膨脹土地區(qū)路基應(yīng)遵循下述設(shè)計原則。

(1)路基設(shè)計應(yīng)根據(jù)膨脹土的類型和特性，特別是其脹縮特性區(qū)別對待，確保路基的穩(wěn)定。

(2)膨脹土路基的邊坡，應(yīng)按邊坡土質(zhì)條件，對有軟弱結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裂土采取文擋等措施。

(3)膨脹土的風(fēng)化程度和風(fēng)化深度影響路基的穩(wěn)定。風(fēng)化深度較大的邊坡應(yīng)以支擋為主，反之可采用邊坡防護。

(4)路塹地段，應(yīng)結(jié)合地形、匯水面積設(shè)計，以排水和支擋結(jié)合措施為基本原則。

(5)水是促使膨脹土路基變形的直接誘因之一，對地表水及地下水均應(yīng)慎重處理。

膨脹土地區(qū)的路堤邊坡形式的選擇和填料的性質(zhì)、邊坡高度有關(guān)。在強膨脹土不得不用作填料的情況下，為了防止路基病害，應(yīng)對其進行改良處理，或者在填筑中把它放在堤心部分，外用改良土填筑。對于弱膨脹土，在無其他填料可選擇時，則可按邊坡高度采用以下形式填筑:低矮路堤，取直線形，一坡到頂;較高邊坡，為防止雨水順坡下流沖刷，應(yīng)設(shè)邊坡平臺，平臺寬應(yīng)不小于2m，上設(shè)縱向排水溝。在坡腳外地面有地表水匯集時，應(yīng)設(shè)排水溝，為了防止溝內(nèi)水下滲，影響堤身的穩(wěn)固，水溝均應(yīng)漿砌加固。膨脹土路堤邊坡設(shè)計必須和排水與防護設(shè)施相結(jié)合。用弱膨脹土和中等膨脹土為填料的邊坡坡度可參考表1。

表1 路堤邊坡坡度和平臺寬度

2 膨脹土地區(qū)路塹

膨脹土路塹橫斷面形式的選擇以防止地表水滲入、沖蝕，防止風(fēng)化作用發(fā)展，防止脹縮變形和防止強度衰減為出發(fā)點。因此應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)選擇路塹橫斷而的形式，加強地表排水設(shè)施，加強坡面防護和坡腳支擋工程。

膨脹土地區(qū)路塹邊坡坡率應(yīng)根據(jù)巖土的性質(zhì)、軟弱層和裂隙的組合關(guān)系、氣候特點、水文地質(zhì)條件以及自然山坡、人工邊坡的穩(wěn)定坡度等綜合確定。

膨脹土邊坡設(shè)計應(yīng)遵循“緩坡率、寬平臺、周坡腳”和適宜的坡面防護相結(jié)合的原則。邊坡高度不超過10 m時，邊坡坡率及平臺寬度可根據(jù)邊坡的高度和土質(zhì)按表2確定。

表2 膨脹土路塹邊坡坡率和平臺寬度

邊坡高度大于10 m的路塹，其邊坡坡度應(yīng)根據(jù)土的性質(zhì)，軟弱層和裂縫面的組合關(guān)系，當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c，水文地質(zhì)條件，自然山坡，人工邊坡的穩(wěn)定玻度等綜合確定。同時還必須采取穩(wěn)定塹坡的措施。

路塹坡腳不應(yīng)位于兩種不同分類等級膨脹土層交界面處。交界面下部為強膨脹土?xí)r，應(yīng)采取加強排水和邊坡支撐加固的措施。

路塹塹頂距建筑物應(yīng)有一定的安全距離，并采取可靠的邊玻穩(wěn)定措旆。路塹棄土應(yīng)遠離塹頂或棄于低側(cè)山坡。

U416.1

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1008-3383(2013)03-0078-01

2013-01-16