膨胀土路堑滑坡的工程整治措施探讨

潘永华

摘    要：膨胀土具有塑性指数大、天然含水量高等特点，土体节理裂隙发育，内部含有不规则及大量的软弱结构面，在降雨之后极易出现抗剪强度降低及易吸水饱和情况，当对路堑进行开挖时极易出现滑坡。通过对膨胀土滑坡的特征进行分析可知，具有季节性、牵引性、浅层性、多次滑动性及平缓性等特征，引发滑坡的出现，与坡度及边坡高度并无明显关系。膨胀土路堑滑坡作为建设工程项目中的一项重要建设项目，也是工程项目中一项棘手的问题，需要将抗滑整治作为工程项目中的一项重要建设项目。

关键词：膨胀土路堑滑坡;工程整治措施;削方工程;排水系统设计;坡面防护

1  前言

膨胀土在我国各地区被广泛分布，膨胀土本身具有超固结性、反复胀缩性、崩解性、强亲水性等特点，工程项目本身具有特殊性及复杂性等特征，在对公路及铁路等工程进行修建时，会出现严重的边坡病害，导致已经建成的边坡出现严重的破坏。在对铁路滑坡进行多次及反复治理时，会耗费大量的物力、人力及财力，无法彻底根治滑坡问题的产生，增加了膨胀土地区工程建设效果及质量。本文将某铁路建设项目为主要研究内容，

2  工程概况及土性特征

2.1  工程概况

项目位于膨胀土地区，路堑地段数量较多，通过对单侧边坡的高度进行测量，约19m。在实际的施工过程中，受路堑挖方移挖作填等因素影响所致，延缓了路堤填筑的进程，边坡无法一次成形，并且也未能做好坡面防护工作。由于开挖的时间为冬季，降雨不多，未见边坡出现严重的变形情况。到了下一年的5-6月份，经多次降雨及干旱循环之后，可见路堑边坡部位出现了不同程度的滑坍情况，进而引发多处滑坡的出现，并且该种形式越来越严重。应及时对坍滑边坡进行清方处理，将放缓的比例至1：3。因此，需要将滑坡治理作为项目建设中的一项重要问题[1]。

2.2  土性特征

本项目的膨胀土属于一种冲洪积黏土，含有灰白色的高岭土及铁锰质结核，水含量及细粒含量较高，并且塑性指數较大，呈弱、中膨胀性，主要是按照《铁路工程特殊岩土勘察规程》中的要求，合理制定膨胀土潜势分级标准及评判指标，大于60%的土样自由膨胀率占16.9%，大于17%的猛脱石含量率占36.4%，大于260mmol/kg-1的阳离子交换量占16.2%。从上文的分析可知，项目地的构成以膨胀土为主，有部分位置属于中膨胀土。通过对土体含水率进行测量可知，最大值与最小值之间的差值为30%，此项研究结构说明，坡体土主要表现为失水干湿及吸水膨胀，两者之间具有较大的空间，极易导致坡体结构出现严重的破坏。通过分析开挖的坡体，坡体呈节理发育、裂隙密布等情况，从裂隙面上来看，镜面处出现明显的擦痕，并且有蜡状光泽感，节理及裂隙的大量分布导致土体结构遭受到了严重的破坏，土体强度大大下降，边坡极易遭受到各种不利结构的影响而出现失稳破坏等情况[2]。

3  膨胀土路堑滑坡工程整治措施

3.1  削方工程

在滑坡整治中，合理削方作为一项重要的内容，具有经济易行及有效等特点。通过对膨胀土滑坡情况进行了解可知，若未建立合理的支挡方案，削方不合理，将无法取得良好的整治效果，并且还会受到膨胀土固结作用影响，加剧滑坡的恶化，应确保削方的合理性，并对其进行优化设计。本次工程项目中的滑坡推力来源于中上部滑体的自重，为了促进深部支挡结构设计效果及质量，应做好滑体中上部削方工作，调整不合理坡形，以促进坡角抗滑力的提升。当削方工作结束之后，主要是以台阶式坡面的形式展现出来，对支挡及排水工程各项工作的高效实施及开展奠定了坚实的基础。为了降低削方量，需要将削方对土的膨胀性及滑形及其相关设备的影响降至最低，最终选定的方案为中后部大削方与二级抗滑挡土墙方案，在削方之后会形成新坡形，使原来的坡形逐渐变缓，坡形以三坡三台为主，有效的避免了滑坡无法沿深层进行滑动情况的产生。

3.2  排水系统设计

在对排水系统进行设计时，应以滑坡区的水文条件为选取的依据，从该地区的水文地质特点进行了解可知，滑坡类型为单面坡岗洼地形，北向东为地表的径流方向。在削方之后，未有低洼积水地块出现，并且径流也不会出现滞留情况。相较于原坡，削方后坡的表面积更小，在无护坡时，将不会改变大气降水的入渗条件。滑坡区中土层本身具有较好的渗透系数，降水的渗入一般回沿着裂缝向地下方向渗透，裂隙缝的深度一般为2m。因此可知，降水是影响浅部土层的主要因素。滑体无水力与滑坡基岩含水层之间无明显的联系，对于出现的深部基岩裂隙水，无需使用排水设施，需要通过稳定计算来考虑到水的影响作用。汇水面积一般在滑坡外围区域中不大，主要表现为山坡地表片向滑体方向汇集。在对排水方案进行设计时，应做好体内防渗、滑体外围截水及地下疏导等工作，导水方式为盲沟、渗沟及排水沟等。围沟应沿着滑坡周界进行设置，对外围的地表片留进行拦截，在滑体前部外侧位置进行引水。具体采取的措施为，在堑顶修筑排水沟和反向排水坡，对雨季堑顶的地表水进行引排;砌筑支撑渗沟，铺设反滤层，汇集土体内的渗水，在支撑渗沟底部埋设泄水管，集中引排至平台的纵向排水沟内;在边坡平台的坡脚位置砌筑截水沟，同时在坡面上沿坡面设置横向排水沟，利用纵横向排水沟将地表引至路基测沟内;为更进一步加强排水效果，在路基挡土墙背面设置反滤层，挡土墙内预埋安装梅花型PVC排水管，同时，为解决深层土体内排水的问题，布设深入土体的排水孔，孔内安装滤水管排除深层土体水，从而形成系统有效的排水网。

3.3  坡面防护措施

为了提升坡面防护效果及防护质量的提升，应防止降水入渗而导致膨胀土出现膨胀及土层泥裂蒸发而引发干缩等情况的产生。应确保坡面的稳定性，防止坡面出现膨胀而引发溜坍冲蚀等情况的产生。自上而下采用连续的支撑渗沟，确保能够将支撑渗沟的支撑作用充分的展现出来;支撑渗沟体系以外的坡面采用浆砌石骨架护坡，各级平台采用混凝土浇筑或浆砌片石砌筑而成，以完成对坡面稳定性的保护。骨架护坡拱圈内采用喷播草籽+灌木的方式进行防护，先将拱圈内培植种植土，然后播撒草籽和种植灌木，利用固着力较强的小灌木的根茎吸附膨胀土中的水分和固结膨胀土，从而保护边坡的稳定性。

3.4  抗滑挡土墙设计

通过对抗滑挡土墙进行优化设计，有效的阻止了滑坡由于土体膨胀力、下滑推力、土压力及地震力而引发的下滑移动情况，有效的避免了浅层坡体出现失稳。通过分析滑动面，滑体的深度一般会大于2m，需要将二级设防应用于挡土墙中，有助于增加墙体的入土深度，抗滑挡土墙以半埋地式为主。需要将片石加素混凝土作为重力墙。应严格按照构造要求对墙体截面尺寸进行优化设计，在计算过程中需要以地基承载力验算及墙的抗滑稳定为依据，并做好计算及调整工作，不同地段的下滑力存在一定的差异，截面形状也存在一定的差异。需要将加权值作为墙后土体的计算数值，应充分的考虑到膨胀性对土性所造成的影响，分别将C2及[Φ]2作为三轴快剪及直剪仪。

4  结论

本工程项目属于膨胀土地段施工项目，相较于一般的土体滑坡整治难度更大，是因为难以对膨胀土本身的特性进行准确的把握。在对膨胀土滑坡项目进行设计期间，充分借鉴了成功人士的经验，并针对滑坡特点有针对性的制定出了完善的解决方案，做好削方工程、排水系统设计、坡面防护措施及抗滑挡土墙设计工作，使膨胀土路堑滑坡工程的施工更具便利性及经济合理性。

参考文献：

[1] 何红忠，余永金.膨胀土路堑滑坡特征及其治理措施研究[J].甘肃科技，2015（23）：93～95.

[2] 黄文霖. 城市快速通道水南互通B匝道路堑边坡滑坡原因分析及治理[J]. 福建交通科技，2016（2）：32～35.