膨胀土路堑滑塌原因分析及治理

王元康

（中铁十二局集团第三工程公司 山西太原 030000）

膨胀土路堑滑塌原因分析及治理

王元康

（中铁十二局集团第三工程公司 山西太原 030000）

结合实际工程中所遇到的膨胀土滑坡问题，分析导致高速公路膨胀土路堑边坡一次或多次发生坍塌的主要原因。由于原设计边坡过陡、施工前防截水措施不到位、施工过程中支护不及时所致。对该段膨胀土路堑滑坡治理进一步进行完善设计，调整施工工序及工艺，使滑坡问题得以解决，为工程的安全运营提供保障。

膨胀土路堑 边坡滑塌 原因分析及治理

1 引言

膨胀土含有较多黏土矿物，因亲水性较强的黏土矿物对水的敏感性，使膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩、再吸水再膨胀这种反复胀缩的特性，并且在吸水膨胀后强度降低很多，对工程建设带来很大危害。

由于设计的疏忽或施工过程中采取的防护加固措施以及施工工序的不当引发的滑坡，其主要原因是对膨胀土的特性和潜在危害性的认识不足而造成的，因膨胀土边坡的设计不是单纯的结构设计问题，膨胀土边坡的施工不是常规的边坡防护，而是与工程地质、水文地质，施工工序密切相关的复杂技术问题。

2 工程概况

高速公路K261+400—K261+595挖方路堑边坡，最大边坡高度34 m，该段表面有6～13 m厚的冲洪积及坡残积亚黏土，具有弱膨胀性，地表水、地下水丰富，下伏基岩为白垩系泥岩，呈顺向坡，倾角近似水平。本文以此段边坡为例阐述治理方案，由于连续降雨影响，此段三、四级已产生滑坡长60 m，厚度3～8 m，滑坡体后缘发育-弧形裂缝，挠动宽度达7 m，前缘剪出口已位于二级平台附近。

3 滑坡成因分析和治理方案

该段原设计方案为4级路堑边坡，第一级坡脚为M7.5号浆砌片石小矮墙，采用坡率为1︰0.75的浆砌片石窗式护面墙，高度为8 m，第二-四级同上，平台宽度2 m。

3.1.1 滑坡成因分析

鉴于该段路堑出现的滑坡、流坍现象，对出现的问题进行了认真分析研究主要有以下几方面原因造成：

（1）在勘察设计中未查明或漏勘了该段的膨胀土，视其一般的黏性土和岩石对待，原设计挖方边坡过陡。

（2）在开挖施工过程中，对大气降雨，地下水对边坡稳定性产生的不利影响估计不足，在开挖前和开挖过程中未及时完善截排水系统，忽略了地下水和周围地表径流的严重危害，使坡面土体干湿循环作用，浸水后导致土体强度降低，且开挖后支护未能及时跟进。

（3）由于该地区膨胀土裂缝发育，外部水的渗入导致土体和泥岩接触面形成了夹层滑动面，水起了诱导作用。

3.1.2 滑坡治理方案的确定

通过进一步对边坡勘察，采用了“一放、二截、三支、四挡、五护”的治理方案，即放缓边坡，多级排水渗沟，多级支挡相结合，并以完善排水系统和坡面防护的综合治理放案（见图1），具体措施如下：

图1 特殊膨胀土边坡横断面图

（1）一放即放缓边坡、清方卸载，边坡高度8m高，加宽平台到3～6m，结合现有坡面边坡的实际情况，将坡率进行调整，一级边坡调整为1︰1，二、三级调整为1︰1.25，四级调整为1︰1.5。

（2）二截即截水沟、截渗沟，坡顶设置截水沟，平台上设置渗沟（砾石盲沟），设置明沟，将水引向排水系统。

（3）三支即边坡设置支撑渗沟，支撑渗沟表面灌沙卡缝。

（4）四挡即在一级坡脚设置C15片石砼挡墙，背后设砾石盲沟和PVC泄水孔。

（5）五护即坡面采用C20砼拱形骨架防护。（治理中见图2图3图4）

图2 滑塌卸载

图3 平台渗沟

图4 支撑渗沟与骨架

5 结论

从该段滑坡体的形成、治理过程中，使我们进一步认识到膨胀土路堑一旦发生滑坡，处理起来难度和耗资都较大，造成的时间浪费更大。为防止膨胀土滑坡的产生，必须以勘察设计的地质资料为基础，严格按设计规程设计，按规范施工作业，滑坡是可以防止的。一旦产生滑坡，在治理是坚持“防水为先，综合治理”的原则；水是引起膨胀土强度降低的主要因素，在治理时，对地表水、地下水均需处理，特别是要加强坡顶和坡面排水防渗系统的处理；除此之外，还需根据膨胀土类别，滑动面土体强度以及滑坡特性的不同，采取不同的边坡治理方法，采用多中防护措施综合治理，做到“一次根治，不留后患”。治理效果见图5图6。

图5 治理后边坡

图6 绿化后边坡全景

［1］冯玉勇，曲永新，徐卫亚.南阳膨胀土宏观结构与路堑边坡病害治理［J］.工程地质学报.2005，13（2）：169～173

［2］杨正国.膨胀土高边坡开挖支护设计分析.路基工程.2010年.第3期.136～138

［3］潘忠良，代杰.高速公路膨胀土路基边坡的综合防治.交通科技.2003年第3期.52～55

［4］段智渊，李绍铭.膨胀土挖方边坡防护措施研究［J］.科技创新导报.2008年29期

Cause Analysis for the Collapse of Expansion Soil Road Cut and Relevant Countermeasures

WANG Yuan-kang
（No.3 Engineering Corporation Limited of China Railway 12th Bureau Group Co. Ltd Taiyuan Shanxi 030000 China）

In connection with the problem of collapse of slide slope in real projects， this paper analyzes causes of one-time or multiple collapses of the slide slope of the expansion soil road cut along highways. It is mainly because that the slide slope in the original design is too abrupt， that water drainage and interception before construction is not qualified， and that the maintenance during constructing is not in time. After the maintenance of the slide slope of the expansion soil road cut is redesigned and the construction process and technology are adjusted， the issue of collapse of slide slope is well solved， which provides guarantee for safe operation of projects.

expansion soil road cut collapse of slide slope cause analysis and countermeasures

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A

1673-1816（2015）02-0007-04

2015-03-18

王元康（1977-），男，汉，山西介休人，学士，工程师，研究土木工程。