趙建智

摘 要：膨脹土因其地質(zhì)特性而容易造成路塹邊坡的滑坡破壞。通過研究膨脹土路塹邊坡脹縮活動帶的變形活動特點(diǎn)和滑坡破壞規(guī)律，探討其相關(guān)的勘察技術(shù)。

關(guān)鍵詞：膨脹土；路塹邊坡；滑坡破壞；勘查技術(shù)

中圖分類號：TU443 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0079-02

由于膨脹土頻繁引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，并對路基、路塹邊坡造成破壞，它已經(jīng)成為淺表層輕型工程建設(shè)的世界性技術(shù)難題。而我國是這種類型的地質(zhì)體分布最廣、綜合面積最大的國家，尤其是西部地區(qū)的公路、鐵路建設(shè)，更需要重視膨脹土地質(zhì)區(qū)域施工技術(shù)的研究。但是，經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究和發(fā)展，雖然在膨脹土特性、基本理論、測試技術(shù)、分析方法和應(yīng)對措施方面有了較深入的研究和較突出的成就，但在工程建設(shè)中因膨脹土引發(fā)的工程問題仍然十分嚴(yán)重。

1 膨脹土

膨脹土是在自然地質(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，脹縮特性主要體現(xiàn)在其特殊成分上。其中，以蒙脫石或蒙脫石-伊利石混層黏土礦物為代表的脹縮性成分影響最大，它具有超固結(jié)性、裂隙性、遇水膨脹、失水收縮開裂等特性。究其主要原因是蒙脫石層間結(jié)合力較小，水分非常容易滲入層內(nèi)而產(chǎn)生晶內(nèi)膨脹。同時(shí)，其內(nèi)部的堿金屬陽離子的吸附作用使膨脹土容易產(chǎn)生粒間膨脹，這些特性的存在容易在開挖后造成膨脹土邊坡滑坡。

2 破壞形式和特點(diǎn)

相關(guān)研究表明，膨脹土分布區(qū)域地質(zhì)對路塹邊坡產(chǎn)生的破壞主要表現(xiàn)為路塹邊坡失穩(wěn)。按照破壞機(jī)理來分析，邊坡破壞的三種類型主要是受風(fēng)化作用層控制淺表層破壞模式、受裂隙軟弱結(jié)構(gòu)面控制的淺層破壞模式和受層間軟弱結(jié)構(gòu)面控制的破壞模式。

這些邊坡的破壞特點(diǎn)主要包含牽引性、結(jié)構(gòu)破壞性、漸進(jìn)性、淺層性、季節(jié)性、地域性和從局部到整體的滑動性等。

牽引性是指膨脹土滑坡的滑動形式特點(diǎn)為牽引式滑動，它的形成機(jī)理與膨脹土的結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系。在膨脹土內(nèi)部含水量的變化過程中，膨脹土吸水（降水）膨脹、脫水（日曬蒸發(fā)）收縮，如此往復(fù)，造成土層結(jié)構(gòu)破壞—裂隙發(fā)展—抗剪強(qiáng)度降低，最終使相鄰?fù)翆赢a(chǎn)生滑動。該層的滑動牽引造成連續(xù)破壞，產(chǎn)生后續(xù)滑動，而在滑動過程中先后滑動的面相互繼承貫通，形成多次牽引階梯疊瓦狀。

結(jié)構(gòu)破壞性是指膨脹土各軟弱結(jié)構(gòu)面的漸進(jìn)破壞，它連接成一個滑動面造成滑坡。

漸進(jìn)性是指滑坡不是一蹴而就，而是在往復(fù)脹縮的過程中強(qiáng)度不斷漸進(jìn)衰減，不斷破壞，各層相繼滑動造成的整體滑坡。局部到整體其實(shí)也是漸進(jìn)性類似的特征。

淺層性是指滑坡深度低。

季節(jié)性則更好理解。降雨強(qiáng)度對膨脹土邊坡的影響程度與土體本身的滲透性密切相關(guān)。簡單來說，沒有水分被吸入膨脹土，脹縮作用就會明顯降低，而不容易發(fā)生滑坡。

地域性，顧名思義，就是這類滑坡破壞在地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重的地區(qū)容易發(fā)生，容易在其后干濕交替循環(huán)區(qū)域產(chǎn)生破壞。

除了以上破壞特征，在處置膨脹土邊坡滑坡過程中也具有一定的特性。常規(guī)方法較難解決此類問題，比如削緩邊坡、槳砌片石+矮擋墻、骨架護(hù)坡+坡腳擋土墻等方法根本不能解決邊坡滑坡的問題。有一些地區(qū)采用錨桿框架梁+擋土墻、錨桿框架梁+抗滑樁等方案能夠在一定程度上解決此類問題，但耗費(fèi)較大。而常規(guī)的方法處理不但耗費(fèi)財(cái)力、物力，而且起不到明顯的效果，或會出現(xiàn)反復(fù)治理、反復(fù)失敗的情況。

3 勘察技術(shù)

為了最大程度地避免膨脹路路塹邊坡的破壞，施工前的實(shí)地勘察、貫穿施工過程中的勘測、施工后的檢測都顯得尤為重要。現(xiàn)有的勘測試驗(yàn)主要包含土水特征曲線的測定、堆落度含水量試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和路堤原位觀測試驗(yàn)等。

現(xiàn)以測定邊坡劇烈脹縮活動帶深度方法簡要敘述膨脹土勘察技術(shù)。

采用干濕循環(huán)顯著影響區(qū)深度的吸力測試法來測量該地區(qū)膨脹土干濕循環(huán)頻數(shù)。利用現(xiàn)場量測的吸力、氣候數(shù)據(jù)，再利用相關(guān)軟件（比如Mitchell）將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為吸力變化范圍來計(jì)算膨脹土受大氣影響的深度，具體公式為：

由公式（2）可知，在測定了平衡圖吸力、土吸力的最大變幅和擴(kuò)散系數(shù)后，就能夠計(jì)算出氣候變化對膨脹土影響所達(dá)的深度。

由此可見，在膨脹土勘察過程中，很多參數(shù)需要通過實(shí)際測量來確定，其實(shí)就是特性地域的特定環(huán)境決定了施工過程中應(yīng)該注意的問題，其他勘察和測量內(nèi)容本文不再贅述。

4 結(jié)束語

本文從膨脹土的特性入手，分析了我國路塹邊坡施工中滑坡問題的特性和機(jī)理，并簡述了測量和計(jì)算這項(xiàng)影響因素的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]劉龍武，鄭健龍，繆偉.廣西寧明膨脹土脹縮活動帶特征及滑坡破壞模式研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2008，30（1）：28-33.

[2]劉龍武，鄭健龍，繆偉.膨脹土開挖邊坡坡體變形特征的跟蹤觀測[J].中國公路學(xué)報(bào)，2008，21（3）：6-12.

〔編輯：白潔〕

摘 要：膨脹土因其地質(zhì)特性而容易造成路塹邊坡的滑坡破壞。通過研究膨脹土路塹邊坡脹縮活動帶的變形活動特點(diǎn)和滑坡破壞規(guī)律，探討其相關(guān)的勘察技術(shù)。

關(guān)鍵詞：膨脹土；路塹邊坡；滑坡破壞；勘查技術(shù)

中圖分類號：TU443 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0079-02

由于膨脹土頻繁引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，并對路基、路塹邊坡造成破壞，它已經(jīng)成為淺表層輕型工程建設(shè)的世界性技術(shù)難題。而我國是這種類型的地質(zhì)體分布最廣、綜合面積最大的國家，尤其是西部地區(qū)的公路、鐵路建設(shè)，更需要重視膨脹土地質(zhì)區(qū)域施工技術(shù)的研究。但是，經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究和發(fā)展，雖然在膨脹土特性、基本理論、測試技術(shù)、分析方法和應(yīng)對措施方面有了較深入的研究和較突出的成就，但在工程建設(shè)中因膨脹土引發(fā)的工程問題仍然十分嚴(yán)重。

1 膨脹土

膨脹土是在自然地質(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，脹縮特性主要體現(xiàn)在其特殊成分上。其中，以蒙脫石或蒙脫石-伊利石混層黏土礦物為代表的脹縮性成分影響最大，它具有超固結(jié)性、裂隙性、遇水膨脹、失水收縮開裂等特性。究其主要原因是蒙脫石層間結(jié)合力較小，水分非常容易滲入層內(nèi)而產(chǎn)生晶內(nèi)膨脹。同時(shí)，其內(nèi)部的堿金屬陽離子的吸附作用使膨脹土容易產(chǎn)生粒間膨脹，這些特性的存在容易在開挖后造成膨脹土邊坡滑坡。

2 破壞形式和特點(diǎn)

相關(guān)研究表明，膨脹土分布區(qū)域地質(zhì)對路塹邊坡產(chǎn)生的破壞主要表現(xiàn)為路塹邊坡失穩(wěn)。按照破壞機(jī)理來分析，邊坡破壞的三種類型主要是受風(fēng)化作用層控制淺表層破壞模式、受裂隙軟弱結(jié)構(gòu)面控制的淺層破壞模式和受層間軟弱結(jié)構(gòu)面控制的破壞模式。

這些邊坡的破壞特點(diǎn)主要包含牽引性、結(jié)構(gòu)破壞性、漸進(jìn)性、淺層性、季節(jié)性、地域性和從局部到整體的滑動性等。

牽引性是指膨脹土滑坡的滑動形式特點(diǎn)為牽引式滑動，它的形成機(jī)理與膨脹土的結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系。在膨脹土內(nèi)部含水量的變化過程中，膨脹土吸水（降水）膨脹、脫水（日曬蒸發(fā)）收縮，如此往復(fù)，造成土層結(jié)構(gòu)破壞—裂隙發(fā)展—抗剪強(qiáng)度降低，最終使相鄰?fù)翆赢a(chǎn)生滑動。該層的滑動牽引造成連續(xù)破壞，產(chǎn)生后續(xù)滑動，而在滑動過程中先后滑動的面相互繼承貫通，形成多次牽引階梯疊瓦狀。

結(jié)構(gòu)破壞性是指膨脹土各軟弱結(jié)構(gòu)面的漸進(jìn)破壞，它連接成一個滑動面造成滑坡。

漸進(jìn)性是指滑坡不是一蹴而就，而是在往復(fù)脹縮的過程中強(qiáng)度不斷漸進(jìn)衰減，不斷破壞，各層相繼滑動造成的整體滑坡。局部到整體其實(shí)也是漸進(jìn)性類似的特征。

淺層性是指滑坡深度低。

季節(jié)性則更好理解。降雨強(qiáng)度對膨脹土邊坡的影響程度與土體本身的滲透性密切相關(guān)。簡單來說，沒有水分被吸入膨脹土，脹縮作用就會明顯降低，而不容易發(fā)生滑坡。

地域性，顧名思義，就是這類滑坡破壞在地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重的地區(qū)容易發(fā)生，容易在其后干濕交替循環(huán)區(qū)域產(chǎn)生破壞。

除了以上破壞特征，在處置膨脹土邊坡滑坡過程中也具有一定的特性。常規(guī)方法較難解決此類問題，比如削緩邊坡、槳砌片石+矮擋墻、骨架護(hù)坡+坡腳擋土墻等方法根本不能解決邊坡滑坡的問題。有一些地區(qū)采用錨桿框架梁+擋土墻、錨桿框架梁+抗滑樁等方案能夠在一定程度上解決此類問題，但耗費(fèi)較大。而常規(guī)的方法處理不但耗費(fèi)財(cái)力、物力，而且起不到明顯的效果，或會出現(xiàn)反復(fù)治理、反復(fù)失敗的情況。

3 勘察技術(shù)

為了最大程度地避免膨脹路路塹邊坡的破壞，施工前的實(shí)地勘察、貫穿施工過程中的勘測、施工后的檢測都顯得尤為重要。現(xiàn)有的勘測試驗(yàn)主要包含土水特征曲線的測定、堆落度含水量試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和路堤原位觀測試驗(yàn)等。

現(xiàn)以測定邊坡劇烈脹縮活動帶深度方法簡要敘述膨脹土勘察技術(shù)。

采用干濕循環(huán)顯著影響區(qū)深度的吸力測試法來測量該地區(qū)膨脹土干濕循環(huán)頻數(shù)。利用現(xiàn)場量測的吸力、氣候數(shù)據(jù)，再利用相關(guān)軟件（比如Mitchell）將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為吸力變化范圍來計(jì)算膨脹土受大氣影響的深度，具體公式為：

由公式（2）可知，在測定了平衡圖吸力、土吸力的最大變幅和擴(kuò)散系數(shù)后，就能夠計(jì)算出氣候變化對膨脹土影響所達(dá)的深度。

由此可見，在膨脹土勘察過程中，很多參數(shù)需要通過實(shí)際測量來確定，其實(shí)就是特性地域的特定環(huán)境決定了施工過程中應(yīng)該注意的問題，其他勘察和測量內(nèi)容本文不再贅述。

4 結(jié)束語

本文從膨脹土的特性入手，分析了我國路塹邊坡施工中滑坡問題的特性和機(jī)理，并簡述了測量和計(jì)算這項(xiàng)影響因素的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]劉龍武，鄭健龍，繆偉.廣西寧明膨脹土脹縮活動帶特征及滑坡破壞模式研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2008，30（1）：28-33.

[2]劉龍武，鄭健龍，繆偉.膨脹土開挖邊坡坡體變形特征的跟蹤觀測[J].中國公路學(xué)報(bào)，2008，21（3）：6-12.

〔編輯：白潔〕

摘 要：膨脹土因其地質(zhì)特性而容易造成路塹邊坡的滑坡破壞。通過研究膨脹土路塹邊坡脹縮活動帶的變形活動特點(diǎn)和滑坡破壞規(guī)律，探討其相關(guān)的勘察技術(shù)。

關(guān)鍵詞：膨脹土；路塹邊坡；滑坡破壞；勘查技術(shù)

中圖分類號：TU443 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）06-0079-02

由于膨脹土頻繁引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，并對路基、路塹邊坡造成破壞，它已經(jīng)成為淺表層輕型工程建設(shè)的世界性技術(shù)難題。而我國是這種類型的地質(zhì)體分布最廣、綜合面積最大的國家，尤其是西部地區(qū)的公路、鐵路建設(shè)，更需要重視膨脹土地質(zhì)區(qū)域施工技術(shù)的研究。但是，經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究和發(fā)展，雖然在膨脹土特性、基本理論、測試技術(shù)、分析方法和應(yīng)對措施方面有了較深入的研究和較突出的成就，但在工程建設(shè)中因膨脹土引發(fā)的工程問題仍然十分嚴(yán)重。

1 膨脹土

膨脹土是在自然地質(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，脹縮特性主要體現(xiàn)在其特殊成分上。其中，以蒙脫石或蒙脫石-伊利石混層黏土礦物為代表的脹縮性成分影響最大，它具有超固結(jié)性、裂隙性、遇水膨脹、失水收縮開裂等特性。究其主要原因是蒙脫石層間結(jié)合力較小，水分非常容易滲入層內(nèi)而產(chǎn)生晶內(nèi)膨脹。同時(shí)，其內(nèi)部的堿金屬陽離子的吸附作用使膨脹土容易產(chǎn)生粒間膨脹，這些特性的存在容易在開挖后造成膨脹土邊坡滑坡。

2 破壞形式和特點(diǎn)

相關(guān)研究表明，膨脹土分布區(qū)域地質(zhì)對路塹邊坡產(chǎn)生的破壞主要表現(xiàn)為路塹邊坡失穩(wěn)。按照破壞機(jī)理來分析，邊坡破壞的三種類型主要是受風(fēng)化作用層控制淺表層破壞模式、受裂隙軟弱結(jié)構(gòu)面控制的淺層破壞模式和受層間軟弱結(jié)構(gòu)面控制的破壞模式。

這些邊坡的破壞特點(diǎn)主要包含牽引性、結(jié)構(gòu)破壞性、漸進(jìn)性、淺層性、季節(jié)性、地域性和從局部到整體的滑動性等。

牽引性是指膨脹土滑坡的滑動形式特點(diǎn)為牽引式滑動，它的形成機(jī)理與膨脹土的結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系。在膨脹土內(nèi)部含水量的變化過程中，膨脹土吸水（降水）膨脹、脫水（日曬蒸發(fā)）收縮，如此往復(fù)，造成土層結(jié)構(gòu)破壞—裂隙發(fā)展—抗剪強(qiáng)度降低，最終使相鄰?fù)翆赢a(chǎn)生滑動。該層的滑動牽引造成連續(xù)破壞，產(chǎn)生后續(xù)滑動，而在滑動過程中先后滑動的面相互繼承貫通，形成多次牽引階梯疊瓦狀。

結(jié)構(gòu)破壞性是指膨脹土各軟弱結(jié)構(gòu)面的漸進(jìn)破壞，它連接成一個滑動面造成滑坡。

漸進(jìn)性是指滑坡不是一蹴而就，而是在往復(fù)脹縮的過程中強(qiáng)度不斷漸進(jìn)衰減，不斷破壞，各層相繼滑動造成的整體滑坡。局部到整體其實(shí)也是漸進(jìn)性類似的特征。

淺層性是指滑坡深度低。

季節(jié)性則更好理解。降雨強(qiáng)度對膨脹土邊坡的影響程度與土體本身的滲透性密切相關(guān)。簡單來說，沒有水分被吸入膨脹土，脹縮作用就會明顯降低，而不容易發(fā)生滑坡。

地域性，顧名思義，就是這類滑坡破壞在地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重的地區(qū)容易發(fā)生，容易在其后干濕交替循環(huán)區(qū)域產(chǎn)生破壞。

除了以上破壞特征，在處置膨脹土邊坡滑坡過程中也具有一定的特性。常規(guī)方法較難解決此類問題，比如削緩邊坡、槳砌片石+矮擋墻、骨架護(hù)坡+坡腳擋土墻等方法根本不能解決邊坡滑坡的問題。有一些地區(qū)采用錨桿框架梁+擋土墻、錨桿框架梁+抗滑樁等方案能夠在一定程度上解決此類問題，但耗費(fèi)較大。而常規(guī)的方法處理不但耗費(fèi)財(cái)力、物力，而且起不到明顯的效果，或會出現(xiàn)反復(fù)治理、反復(fù)失敗的情況。

3 勘察技術(shù)

為了最大程度地避免膨脹路路塹邊坡的破壞，施工前的實(shí)地勘察、貫穿施工過程中的勘測、施工后的檢測都顯得尤為重要。現(xiàn)有的勘測試驗(yàn)主要包含土水特征曲線的測定、堆落度含水量試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)和路堤原位觀測試驗(yàn)等。

現(xiàn)以測定邊坡劇烈脹縮活動帶深度方法簡要敘述膨脹土勘察技術(shù)。

采用干濕循環(huán)顯著影響區(qū)深度的吸力測試法來測量該地區(qū)膨脹土干濕循環(huán)頻數(shù)。利用現(xiàn)場量測的吸力、氣候數(shù)據(jù)，再利用相關(guān)軟件（比如Mitchell）將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為吸力變化范圍來計(jì)算膨脹土受大氣影響的深度，具體公式為：

由公式（2）可知，在測定了平衡圖吸力、土吸力的最大變幅和擴(kuò)散系數(shù)后，就能夠計(jì)算出氣候變化對膨脹土影響所達(dá)的深度。

由此可見，在膨脹土勘察過程中，很多參數(shù)需要通過實(shí)際測量來確定，其實(shí)就是特性地域的特定環(huán)境決定了施工過程中應(yīng)該注意的問題，其他勘察和測量內(nèi)容本文不再贅述。

4 結(jié)束語

本文從膨脹土的特性入手，分析了我國路塹邊坡施工中滑坡問題的特性和機(jī)理，并簡述了測量和計(jì)算這項(xiàng)影響因素的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]劉龍武，鄭健龍，繆偉.廣西寧明膨脹土脹縮活動帶特征及滑坡破壞模式研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2008，30（1）：28-33.

[2]劉龍武，鄭健龍，繆偉.膨脹土開挖邊坡坡體變形特征的跟蹤觀測[J].中國公路學(xué)報(bào)，2008，21（3）：6-12.

〔編輯：白潔〕