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浅谈膨胀土(岩)地区路基

2013-03-07王海峰黄永泉

黑龙江交通科技 2013年3期
关键词:路堑坡脚路堤

王海峰,黄永泉

(1.黑龙江省公路工程监理咨询公司;2.讷河市地方道路管理站)

浅谈膨胀土(岩)地区路基

王海峰1,黄永泉2

(1.黑龙江省公路工程监理咨询公司;2.讷河市地方道路管理站)

从膨胀土地区路堤、路堑几个方面介绍了膨胀土(岩)地区路基。

膨胀土;路基

膨胀土是一种特殊黏性土,是在自然地质过程中形成的一种多裂隙并具有显著胀缩性的地质体,黏粒成分主要由强亲水性矿物蒙脱石与伊利石组成,外观多呈褐色、棕色、红色、黄色、灰白色和灰绿色。天然状态下的膨胀土一般处于硬塑状态,土质细腻、有滑感,含钙质结核或铁锰结核,斜交裂隙和光滑面发育,呈碎粒状或鳞片状。膨胀土具有超固结性、裂隙性、遇水膨胀、失水收缩开裂且反复变形等与正常固结黏土不相同的工程性质,土体中杂乱分布的裂隙,对建筑物所产生的变形破坏作用往往具有长期潜在危险,使膨胀土地区的建筑物、铁路、公路、机场、水利工程等经常遭受严重的破坏,造成巨大的经济损失。

膨胀土在全世界的分布范围较广,迄今已发现存在膨胀土的国家达40余个,遍及六大洲。我国是世界上膨胀土分布最广泛的国家之一,在华北平原、长江中下游平原、云贵高原、四川盆地、两广地区和华东地区均有膨胀土分布,范围遍及云、贵、川、鄂、豫、皖、冀、鲁、陕等22个省和自治区,尤其在北京一西安成都一线东南、杭州一广州一线西北这一北东一南西向的广大区域内分布最为普遍。分布在黄河以北地区的膨胀土一般为第四纪以前的湖相沉积物,分布在长江流域两岸阶地上的膨胀土主要为第四纪河流相沉积物,西南地区的膨胀土为各个时期的碳酸盐岩残积物。

1 膨胀土地区路堤

膨胀土地区的路基无论路堤还是路堑地段,普遍存在着严重的边坡变形和基床变形,甚至使路基失去稳定,影响行车安全以至中断运营。因此,应结台其特性及层面倾向、地面横坡、路基高度等,确定路基修筑原则与处理措施。

膨胀土地区路基应遵循下述设计原则。

(1)路基设计应根据膨胀土的类型和特性,特别是其胀缩特性区别对待,确保路基的稳定。

(2)膨胀土路基的边坡,应按边坡土质条件,对有软弱结构面、结构复杂的裂土采取文挡等措施。

(3)膨胀土的风化程度和风化深度影响路基的稳定。风化深度较大的边坡应以支挡为主,反之可采用边坡防护。

(4)路堑地段,应结合地形、汇水面积设计,以排水和支挡结合措施为基本原则。

(5)水是促使膨胀土路基变形的直接诱因之一,对地表水及地下水均应慎重处理。

膨胀土地区的路堤边坡形式的选择和填料的性质、边坡高度有关。在强膨胀土不得不用作填料的情况下,为了防止路基病害,应对其进行改良处理,或者在填筑中把它放在堤心部分,外用改良土填筑。对于弱膨胀土,在无其他填料可选择时,则可按边坡高度采用以下形式填筑:低矮路堤,取直线形,一坡到顶;较高边坡,为防止雨水顺坡下流冲刷,应设边坡平台,平台宽应不小于2m,上设纵向排水沟。在坡脚外地面有地表水汇集时,应设排水沟,为了防止沟内水下渗,影响堤身的稳固,水沟均应浆砌加固。膨胀土路堤边坡设计必须和排水与防护设施相结合。用弱膨胀土和中等膨胀土为填料的边坡坡度可参考表1。

表1 路堤边坡坡度和平台宽度

2 膨胀土地区路堑

膨胀土路堑横断面形式的选择以防止地表水渗入、冲蚀,防止风化作用发展,防止胀缩变形和防止强度衰减为出发点。因此应当恰当选择路堑横断而的形式,加强地表排水设施,加强坡面防护和坡脚支挡工程。

膨胀土地区路堑边坡坡率应根据岩土的性质、软弱层和裂隙的组合关系、气候特点、水文地质条件以及自然山坡、人工边坡的稳定坡度等综合确定。

膨胀土边坡设计应遵循“缓坡率、宽平台、周坡脚”和适宜的坡面防护相结合的原则。边坡高度不超过10 m时,边坡坡率及平台宽度可根据边坡的高度和土质按表2确定。

表2 膨胀土路堑边坡坡率和平台宽度

边坡高度大于10 m的路堑,其边坡坡度应根据土的性质,软弱层和裂缝面的组合关系,当地气候特点,水文地质条件,自然山坡,人工边坡的稳定玻度等综合确定。同时还必须采取稳定堑坡的措施。

路堑坡脚不应位于两种不同分类等级膨胀土层交界面处。交界面下部为强膨胀土时,应采取加强排水和边坡支撑加固的措施。

路堑堑顶距建筑物应有一定的安全距离,并采取可靠的边玻稳定措旆。路堑弃土应远离堑顶或弃于低侧山坡。

U416.1

C

1008-3383(2013)03-0078-01

2013-01-16

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