發(fā)布時間：2022-07-06 18:03:13
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的邊坡防護技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】植物防護；工程防護；生態(tài)防護系統(tǒng)；綜合防護
1 概述
國際上對生態(tài)防護技術(shù)還沒有一個確切的術(shù)語，目前一些專家將生態(tài)防護技術(shù)定義為基于生態(tài)工程學(xué)、工程力學(xué)、植物學(xué)、水力學(xué)等學(xué)科的基本原理，利用活性植被材料，結(jié)合其它工程材料在邊坡上構(gòu)建具有生態(tài)功能的防護系統(tǒng)，通過生態(tài)工程自支撐、自組織與自我修復(fù)等功能來實現(xiàn)邊坡的抗沖蝕、抗活動和生態(tài)恢復(fù)，以達到減少水土流失、維持生態(tài)多樣性和生態(tài)平衡及美化環(huán)境等目的技術(shù)。
邊坡生態(tài)防護應(yīng)該是工程防護與植被防護的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合。邊坡防護的理念應(yīng)該是以保證邊坡穩(wěn)定性為出發(fā)點，再考慮經(jīng)濟、環(huán)保及美觀。即對于一般地質(zhì)情況相對簡單，坡度較緩且高度不大的邊坡，如果單獨的植被護坡可以滿足維持邊坡穩(wěn)定的要求，則可以取代工程防護，這種情況不僅可以美化環(huán)境，并且能減少造價；如果地質(zhì)情況復(fù)雜的高陡邊坡，則應(yīng)該采用工程防護和植被結(jié)合的方法。
2 我國山區(qū)公路邊坡生態(tài)防護研究現(xiàn)狀
我國是個多山的國家，山地、丘陵和比較崎嶇的高原總面積，約占國土面積的三分之二。我國的森林覆蓋率只有13.92%。同時，我國是地質(zhì)災(zāi)害嚴重發(fā)生的國家，水土流失面積占國土面積的51%，而且山地的各種工程（公路、鐵路、水利、礦山及工業(yè)民用建筑）的大規(guī)模建設(shè)會造成一系列的環(huán)境問題，其中最突出的是破壞了當(dāng)?shù)卦兄脖?，形成大面積不同程度的邊坡（或坡地），這些邊坡的存在進一步增加了水土流失、滑坡、泥石流的發(fā)生強度，也造成局部小氣候的惡化及生物鏈的破壞等生態(tài)災(zāi)害。
國內(nèi)山區(qū)公路邊坡生態(tài)防護研究有以下特點：（1）目前比較成熟的技術(shù)主要有：三維植被網(wǎng)、漿砌片石骨架植草防護、藤蔓植物護坡、土工格室植草及鋼筋混凝土框架植草護坡等，對于填方邊坡或較緩的中小挖方邊坡實施效果良好，但對于高陡巖質(zhì)或劣質(zhì)土邊坡的防護措施，雖然己有如錨桿框架梁、客土噴播、液壓噴播及厚層基材噴射工法等技術(shù)出現(xiàn)，但由于山區(qū)公路地域性的差別，而引起的地質(zhì)土質(zhì)差別較大，籠統(tǒng)照搬試點成功技術(shù)大多達不到滿意效果，缺乏生態(tài)防護技術(shù)適應(yīng)性研究，造成資源和財力的浪費。（2）對單一防護形式研究較多，但對于防護體系的研究較少，缺少綜合防護研究；同時，在生態(tài)防護的重要內(nèi)容—植被恢復(fù)中，缺乏系統(tǒng)全面的恢復(fù)理論研究，物種選擇顯得很隨意，沒有進行基于恢復(fù)生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)上的篩選與配置，導(dǎo)致了綠化效果的千差萬別，造成了不必要的損失與浪費。（3）在防護形式研究中，缺乏對不同防護模式對邊坡穩(wěn)定性影響的計算分析，大多為定性分析，缺乏數(shù)據(jù)支撐。
3 易北公路生態(tài)防護技術(shù)的應(yīng)用
3.1 地形地貌
易北公路位于云南省尋甸縣境內(nèi)， 尋甸回族彝族自治縣地處云南省東北部，本項目穿越地貌相對高差在300m以下，主要地貌類型為構(gòu)造侵蝕～剝蝕、溶蝕谷地、丘陵和低山地貌，最高海拔約2264m，最低海拔約1871m。項目區(qū)地處我國東南季風(fēng)與西南季風(fēng)接觸地帶，屬低緯度亞熱帶高原季風(fēng)氣候區(qū)。降水水源主要由印度洋孟加拉灣的暖濕氣流提供。
3.2 邊坡生態(tài)防護系統(tǒng)設(shè)計
3.2.1 種草護坡
種草護坡采用狗牙根。狗牙根為多年生草本植物，具有根狀莖和匍匐枝，須根細而堅韌。匍匐莖平鋪地面或埋入土中，長10～110cm，光滑堅硬，節(jié)處向下生根，株高10～30cm。葉片平展、披針形，長3.8～8cm，寬1～3mm，前端漸尖，邊緣有細齒，葉色濃綠。穗狀花序3～6枚呈指狀排列于莖頂，小穗排列于穗軸一側(cè)，有時略帶紫色。種子長1.5mm，卵圓形，成熟易脫落，可自播。狗牙根性 喜溫暖濕潤氣候，耐陰性和耐寒性較差，最適生長溫度為20～32℃，在6～9℃時幾乎停止生長，喜排水良好的肥沃土壤。狗牙根耐踐踏，侵占能力強。狗牙根繁殖能力強，但種子不易采收，多采用分根莖法繁殖。
3.2.2 三維植被網(wǎng)護坡
采用狗牙根和紫藤混種。紫藤為暖帶及溫帶植物，對氣候和土壤的適應(yīng)性強，較耐寒，能耐水濕及瘠薄土壤，喜光，較耐陰。以土層深厚，排水良好，向陽避風(fēng)的地方栽培最適宜。主根深，側(cè)根淺，不耐移栽。生長較快，壽命很長。纏繞能力強，它對其它植物有絞殺作用。三月現(xiàn)蕾，四月盛花，每軸有蝶形花20～80朵。紫藤各地均有野生或栽培，根、種子入藥，性甘，微溫，有小毒。樹皮含貳類，花含揮發(fā)油，葉子含金雀花堿等。與狗牙根一起混播，屬于灌木+草本組合，增強固土能力和生態(tài)性，坡面植被參差不齊，高低有致，有立體美感。
3.2.3 拱形骨架植草護坡
采用狗牙根和黃金菊混種。黃金菊一年生或多年生草本植物，羽狀葉有細裂，花黃色，花心黃色，夏季開花。全株具香氣，葉略帶草香及蘋果的香氣。生長習(xí)性喜陽光，排水良好的沙質(zhì)壤土或土質(zhì)深厚，土壤中性或略堿性。作為護坡灌木與狗牙根混合作用，屬于灌木+草本組合。
3.2.4 錨桿框架梁植草護坡
梁鑲六棱塊內(nèi)培土15cm，采用爬山虎、紫藤、黃金菊混種。爬山虎屬多年生大型落葉木質(zhì)藤本植物，其形態(tài)與野葡萄藤相似。藤莖可長達18公尺（約60尺）。夏季開花，花小，成簇不顯，黃綠色或漿果紫黑色，與葉對生。花多為兩性，雌雄同株，聚傘花序常著生于兩葉間的短枝上，較葉柄短。紫藤和黃金菊在坡塊內(nèi)按每塊各三株比例混播，靠平臺的一排六棱塊內(nèi)栽植爬山虎，每個六棱塊內(nèi)一株，選擇蔓長1.2m的株苗。
3.2.5 碎落臺及挖方邊坡平臺種植
碎落臺：在邊溝碎落臺上以2.5米間距規(guī)則式栽植1株海桐球，每間隔80米分別栽植一叢紫葉李（2株）和紫薇（2株）、紅繼木球（2株）組合，苗木栽植后統(tǒng)一對土路肩和碎落臺人工鋪草皮。草本植物為狗牙根。
護坡喬木紫葉李是喜光也稍耐陰，抗寒，適應(yīng)性強，以溫暖濕潤的氣候環(huán)境和排水良好的砂質(zhì)壤土最為有利。怕鹽堿和澇洼。淺根性，萌蘗性強，對有害氣體有一定的抗性。護坡灌木海桐球為亞熱帶樹種，喜溫暖濕潤的海洋性氣候，喜光，亦較耐蔭。對土壤要求不嚴，粘土、沙土、偏堿性土及中性土均能適應(yīng)，萌芽力強，為中性樹種，在陽光下及半陰處均能良好生長。適應(yīng)性強，有一定的抗旱、抗寒力，喜溫暖、濕潤環(huán)境。耐鹽堿，對土壤的要求不嚴，喜肥沃、排水良好的土壤。耐修剪，萌芽力強。紅繼木球喜光，稍耐陰，但陰時葉色容易變綠。適應(yīng)性強，耐旱。喜溫暖，耐寒冷。萌芽力和發(fā)枝力強，耐修剪。耐瘠薄，但適宜在肥沃、濕潤的微酸性土壤中生長。
4 結(jié)論
本文結(jié)合對易北公路的氣候、地質(zhì)地貌及植被情況經(jīng)過調(diào)查分析，結(jié)合工程特點，在確定邊坡形式的基礎(chǔ)上，選取了不同邊坡條件下的防護形式，并針對不同的防護形式進行了恢復(fù)植被物種選擇與配置。
沿線應(yīng)用了多種生態(tài)防護形式，包括：種草護坡、三維植被網(wǎng)護坡、拱形骨架植草護坡及錨桿框架梁植草護坡。沿線用了多個品種的綠化、護坡植物，有草本植物：狗牙根；喬木有紫葉李、紫薇；灌木有海桐球、紅繼木球、紫藤、黃金菊；藤本植物有爬山虎。對不同位置、不同的邊坡采用了不同的配置：包括草+灌、喬+灌、草、灌+藤本等多種組合方式，建立了公路邊坡完備的植被群落，創(chuàng)造了公路兩側(cè)綠化帶高低錯落的多層立體景觀。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞:高陡邊坡 噴錨 柔性防護技術(shù)
中圖分類號:TU2 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0058-01
高陡巖質(zhì)邊坡容易引發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害,越來越多的高邊坡防護引起了人們的注意。目前,高陡巖質(zhì)邊坡采取的主要治理措施有放緩邊坡、支撐、加固和防護,但隨著邊坡高度增高,地質(zhì)復(fù)雜性增大,對邊坡的處治技術(shù)要求也越來越高,以往的治理措施不能滿足工程的安全要求。
1 高陡邊坡的地質(zhì)災(zāi)害特點
高邊坡病害從病害體形成的時間以及與邊坡工程的關(guān)系等方面分兩種情況:第一類是在邊坡工程開挖之前,既己存在的老的斜坡病害,因邊坡工程活動而復(fù)活。第二類是在邊坡工程活動中,主要由于邊坡工程的開挖等原因引發(fā)的新的邊坡病害問題,包括邊坡開挖引起的坍塌、崩塌、滑坡等。
高邊坡在邊坡頂部常常產(chǎn)生平行于坡面的張性拉裂縫,表現(xiàn)為邊坡中上部極易失穩(wěn)破壞,一旦失穩(wěn),造成的后果是比較嚴重的。因此,在高邊坡治理時,對于中上部應(yīng)加大削坡減載的力度,放緩邊坡,并采取必要的加固處理措施,確保一次根治,不留后患。在現(xiàn)在邊坡治理過程中,越來越多的人開始注意到,在邊坡治理過程中,不僅要滿足邊坡穩(wěn)定性的要求,還要使邊坡與周邊環(huán)境結(jié)合到一起,形成再造綠色人文景觀。
2 高陡邊坡常用防護方法
2.1 整體噴護
對于穩(wěn)定性較好的巖質(zhì)邊坡,可在其表面噴射一層素混凝土,防止巖石繼續(xù)風(fēng)化、剝落,達到穩(wěn)定邊坡的目的。整體噴混適用于以下幾種情況。
(1)適用于巖性較差強度較底易風(fēng)化或堅硬巖層風(fēng)化破碎節(jié)理發(fā)育其表層剝落的巖質(zhì)邊坡。
(2)當(dāng)巖質(zhì)邊坡因風(fēng)化剝落和節(jié)理切割而導(dǎo)致大面積碎落,以及局部小型坍塌、崩落可采用局部加固處理后,進行大面積噴漿(噴射混凝土)。
(3)對于上部巖層風(fēng)化破碎下部巖層堅硬完整的高大路塹邊坡。
2.2 支擋加固
對于不穩(wěn)定的邊坡巖土體,使用支擋結(jié)構(gòu)(擋墻、抗滑樁等)對其進行支擋,是一種較為可靠的處治手段。它的優(yōu)點是可從根本上解決邊坡的穩(wěn)定性問題,達到根治的目的。
以上兩種治理措施過分的追求強度功效,破壞了多樣性自然生態(tài)的和諧,工程所到之處,綠色清溪一去不復(fù)返,取而代之的是堅硬呆板的水泥和混凝土,而且隨著時間的推移,混凝土表面會風(fēng)化、老化,甚至造成破壞,后期整治費用高,生態(tài)環(huán)境效果極差。
2.3 植物防護
植物防護是在坡面上栽種樹木、植被、草皮等植物,通過植物根系發(fā)育,起到固土,防止水土流失的一種防護措施。植被防護的局限性是一般只適用于邊坡不高、坡角不大的穩(wěn)定邊坡。
3 噴錨和立體柔性防護技術(shù)
對于巖層風(fēng)化破碎嚴重、節(jié)理發(fā)育、破碎巖層較厚的情況可以采用噴錨的措施。它具有較高的強度,較好的抗裂性能,能使坡面內(nèi)一定深度內(nèi)的破碎巖層得以加強,并能承受少量的破碎體所產(chǎn)生的側(cè)壓力。對于軟質(zhì)巖石邊坡或石質(zhì)堅硬但穩(wěn)定性較差的巖質(zhì)邊坡,可采用掛網(wǎng)錨噴防護。掛網(wǎng)錨噴是在邊坡坡面上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)或土工塑料網(wǎng)等,向坡體內(nèi)打入錨桿或錨釘將網(wǎng)鉤牢,向網(wǎng)上噴射一定厚度的素混凝土,對邊坡進行封閉防護。
邊坡柔性防護系統(tǒng)是以鋼絲繩網(wǎng)為主要特征構(gòu)件,以覆蓋和攔截兩種基本形式來防治各類坡面地質(zhì)災(zāi)害和爆破飛石、墜物等危害的。土工格室植草護坡是指在展開并固定在坡面上的土工格室內(nèi)填充改良客土,然后在格室上掛三維植被網(wǎng)進行噴灑施工的一種護坡技術(shù)。利用土工格室可以為草坪植物生長提供穩(wěn)定良好的生存環(huán)境。將掛網(wǎng)與土工格室防護結(jié)合在一起,可以避免巖石邊坡飛石帶來的危害,又增加邊坡的美觀性,是一種典型的立體柔性防護技術(shù)噴錨技術(shù)與立體柔性防護技術(shù)相結(jié)合,發(fā)揮二者各自的優(yōu)點,可有效解決邊坡工程防護與生態(tài)環(huán)境的矛盾,既保證了邊坡的穩(wěn)定,又實現(xiàn)了坡面植被的快速恢復(fù),達到人類活動與自然環(huán)境的和平共處,使邊坡不僅是一項工程項目,更形成與環(huán)境相結(jié)合的一個景觀。
4 工程實例與效果評價
4.1 工程概況
千靈山邊坡工程位于北京千靈山景區(qū)入口處,山坡臨空面面積約18154m2,其中邊坡度較緩區(qū)面積約8510m2,邊坡陡直區(qū)面積9644m2。該工程由3段邊坡組成,邊坡高度均在30m以上,最大高度為63.5m,屬于巖質(zhì)高陡邊坡。
4.2 方案與措施
根據(jù)千靈山邊坡工程的實際情況,邊坡質(zhì)地主要是巖石,落石較少。設(shè)計主要包括步驟和設(shè)計內(nèi)容有以下幾點。
(1）根據(jù)工程需要,在小于70°的邊坡部分主要采用掛網(wǎng)攔截落石,同時運用土工格室植被防護技術(shù)。對于>70°的邊坡部分采用打入錨桿及噴護混凝土的措施進行防護。
(2）運用FLAC軟件計算初始狀態(tài)下的地應(yīng)力及安全系數(shù),得出、邊坡穩(wěn)定所需要的錨固力。
(3）在邊坡表面加護網(wǎng),護網(wǎng)采用10×10,之后噴護采色混凝土8cm～10cm。
(4）在坡體內(nèi)施工預(yù)應(yīng)力錨桿和一定數(shù)量的系統(tǒng)錨桿。根據(jù)計算,選擇錨桿直徑為20mm～33mm,錨固長度5m,錨桿間距2m×2.5m梅花型布置。錨桿采用M30防水水泥砂漿灌漿固定。
(5）運用FLAC計算加固狀態(tài)下的的地應(yīng)力及安全系數(shù),進行穩(wěn)定性驗算。
(6）對驗算后不穩(wěn)定的地段進行錨桿加固并根據(jù)滑動面的埋深,確定所需錨固力。
4.3 施工效果
結(jié)合坡度、高度、水文地質(zhì)條件、邊坡危害程度合理選擇噴錨和立體柔性防護技術(shù)相結(jié)合,使其不僅提高了邊坡潛在滑移面的抗剪強度、加固了危巖同時與周圍環(huán)境相結(jié)合,形成了邊坡景觀。
5 結(jié)語
噴錨和立體防護技術(shù)相結(jié)合在此高邊坡中的應(yīng)用,可以解決傳統(tǒng)邊坡防護措施難以解決的難題。在滿足穩(wěn)定性的同時,使邊坡成為與周邊環(huán)境相結(jié)合的景觀。噴錨與立體柔性技術(shù)相結(jié)合可靠的安全保障性、施工的快速標(biāo)準(zhǔn)化和利于環(huán)保等綜合技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢,及其新穎而巧妙的防護觀念和設(shè)計思想使邊坡柔性防護技術(shù)有著很好的推廣應(yīng)用前景。
參考文獻
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【論文關(guān)鍵詞】柔性防護系統(tǒng)；礦山地質(zhì)；環(huán)境治理
0.前言
我國將邊坡柔性防護系統(tǒng)于 1995 年從外引入，先后應(yīng)用于水利、公路、鐵路等廣泛領(lǐng)域，主要治理坡面的淺層危巖落石。柔性防護系統(tǒng)其邊坡具有一定的穩(wěn)定性，抑制邊坡遭受風(fēng)化剝蝕，該系統(tǒng)實施對坡面形態(tài)沒有具體要求，且不改變和破壞原坡面地貌形態(tài)和不影響植被正常生長，最大化實現(xiàn)防護邊坡和保護環(huán)境的目的。在某區(qū)域礦山地質(zhì)環(huán)境的整治中，根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩盹L(fēng)貌等，采用柔性防護系統(tǒng)對巖體進行防護施工設(shè)計，可有效解決環(huán)境遭受破壞以及地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，對環(huán)境工程有效實施防護，在實施過程中，要保證實施的工程質(zhì)量，同時采用經(jīng)濟有效地防治措施對環(huán)境形成有效地保護。
1.柔性防護系統(tǒng)及其優(yōu)勢分析
柔性防護系統(tǒng)又被稱之為 SNS，其具體是以高強度的鋼絲繩柔性網(wǎng)作為主要構(gòu)成部分，并以覆蓋、攔截和緊固等途徑來防護坡面巖石崩塌、滾石等危害的一種鋼絲繩柔性防護網(wǎng)系統(tǒng)。SNS 本身屬于一種主動防護系統(tǒng)，它是在采用國際最新的坡面防護以及巖石攔截標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上設(shè)計出來的。與一些傳統(tǒng)的施工方法相比，這種系統(tǒng)有效克服了剛性防護施工過程中的種種弊端，它的整個施工采用的是模塊化安裝方式，不但進一步縮短了施工周期，而且還節(jié)省了大量的施工成本。
1.1 SNS的特點
該系統(tǒng)的特點大致可歸納為以下幾個方面： 其一，SNS 是以熱鍍鋅鋼絲繩作為主要材料的主動防護系統(tǒng)，其具有防護強度高、韌性高以及易鋪展性等優(yōu)點； 其二，經(jīng)過大量的現(xiàn)場試驗和實際工程應(yīng)用表明，SNS 具有適應(yīng)任何坡面地形、安裝程序系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點，其開放的系統(tǒng)特征能夠使工程對環(huán)境的影響降至最低，并且在系統(tǒng)的防護范圍內(nèi)能夠充分保持巖石、土體的穩(wěn)固性； 其三，由于 SNS 采用的熱鍍鋅高強度鋼絲繩作為主要材料，這種材料本身具有較高的防腐和防銹性，正常情況下，系統(tǒng)的使用壽命長達 30-50 年； 其四，因系統(tǒng)采用的是模塊化安裝方式，從而使得參與的安裝設(shè)備、工程材料以及作業(yè)人員等大幅度減少，分體式材料與組合式的安裝特點決定了工程安裝的易用性； 其五，SNS 是以錨桿之間的支撐繩來實現(xiàn)對邊坡潛在災(zāi)害的主動防護，這樣一來對整個邊坡能夠形成一種連續(xù)的支撐，進而達到局部承載、整體作用的目的。當(dāng) SNS 防護系統(tǒng)建成以后，其能夠形成一道保護屏障，有助于降低安全事故的發(fā)生。
1.2 SNS 的優(yōu)勢
SNS 的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下幾個方面上： 其一，系統(tǒng)充分利用了柔性材料的高防沖擊能力和易鋪展性，使之能夠適應(yīng)各類邊坡和自然坡面的地質(zhì)災(zāi)害防護，并且便于工程量計量和施工質(zhì)量控制； 其二，由于系統(tǒng)本身具有柔性和布置靈活的特點，使其能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的地形地貌環(huán)境，同時避免了因大量開挖造成的環(huán)境破壞以及對邊坡穩(wěn)定性的影響； 其三，系統(tǒng)所具有的開放性能夠進一步減小視覺干擾并對原有植被及其生長條件起到一定的保護作用，也為人工綠化的實現(xiàn)提供了便利條件，真正將工程治理與環(huán)保和改造融為一體。正是因為 SNS 的這些特點和優(yōu)勢，使其被廣泛應(yīng)用于交通、水電以及礦山等邊坡防護領(lǐng)域當(dāng)中。
2.工程概況
2.1 工程項目實施地點情況
某區(qū)域礦山，采礦條件優(yōu)良，因此露天采礦區(qū)較多。一般采礦實施的是露天崩塌法實施開采，可在河北岸山坡見到較大規(guī)模的挖損面，造成山體大面積出現(xiàn)，同時對周圍的植被以及地貌環(huán)境造成嚴重的破壞。坡面陡峭不平，巖體鋒利，形成危巖，巖體的穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致泥石流、滾石以及崩塌現(xiàn)象的發(fā)生，這嚴重影響了正常的交通道路，影響到行人的正常通行。
2.2地層條件
坡體主要低層為層狀或片狀的白云巖或大理巖，發(fā)育多組節(jié)理，在風(fēng)化侵蝕作用下，巖體日益風(fēng)化成破碎塊狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致巖體地層條件極為惡劣。在實施工程修護之前，對地質(zhì)條件進行勘查，其中礦區(qū)邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育主要為： 第一，坡度相當(dāng)陡，坡面不平整、坡面高度所占面積大； 第二，坡面的巖石破碎層一般 1.0m 左右，體積較小，局部較為嚴重的巖體發(fā)生變形深度為 3.0m，在該條件的影響下，形成了危巖； 第三，在整個邊坡防護中，主要針對邊坡所常發(fā)生的局部小型崩塌以及落石災(zāi)害為主，落石滾落或崩塌的發(fā)生，都會造成過往道路的阻塞以及嚴重威脅行人的健康安全。
3.設(shè)計方案
以往常規(guī)的方法，多采用削坡、錨桿（ 錨索） 格構(gòu)的治理措施。這些方式工程量大，施工周期長，尤其在破碎的巖質(zhì)邊坡的施工中，施工難度大，將產(chǎn)生大量的土石方體對環(huán)境再次形成破壞，完工后工程構(gòu)造物與環(huán)境的協(xié)調(diào)性差。清水畢家里礦山環(huán)境恢復(fù)治理工程的邊坡設(shè)計方案，經(jīng)過有關(guān)專家和部門的論證，認為針對災(zāi)害發(fā)育特征及危害方式，采用 SNS 主動柔性防護系統(tǒng)對坡面淺層危巖整體防護，危巖使用加強錨桿錨固以提高其穩(wěn)定性防治崩塌災(zāi)害，最后對坡面覆土綠化，可達到災(zāi)害防治與環(huán)境恢復(fù)的目的。與其它方案相比，施工工藝簡便、效率高、經(jīng)濟可行。
3.1施工工藝
第一，清理坡面的浮石和浮土，消除其可能會對防護區(qū)域造成的影響，對于局部地形可能會造成整體施工效果實現(xiàn)進行適當(dāng)調(diào)整。第二，確定錨桿位置后，實施打孔，打孔多于低凹處，如地形條件不適宜，則選在貼近坡面的錨桿打孔，并在每一孔位鑿一定深度不小于錨桿外漏環(huán)套長度的凹坑，一般口徑為 20cm，深度為 20cm。第三，于孔內(nèi)注入泥漿，三天后，實施下一步操作。第四，安裝支撐繩，可縱橫方向上受力，將其拉開后，用繩卡固定連接。第五，從上至下將格柵網(wǎng)鋪掛開，將鋼絲繩鋪掛同時連接起來，將其進行固定完好。
3.2設(shè)計網(wǎng)型
為防止發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害所造成的巖體滑落或崩塌，對過往的行人以及車輛造成威脅，同時考慮到巖體發(fā)生破碎情況和后期坡面的綠化環(huán)境等方面的需要，對其實施防護修復(fù)，所采用的主要為柔性防護系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對整個坡面進行防護。防護網(wǎng)型號選用常規(guī)的普通型，主要是由鋼絲格柵 + 鋼絲繩網(wǎng)等共同組成的雙層防護網(wǎng)，可有效抑制崩坍巖體滑落，同時加入鋼絲格柵也可阻擋一些較為碎小的巖塊，實施綠化時，可有效穩(wěn)定坡體土城結(jié)構(gòu)，利于植物的生長。一般在實際施工操作中，多采用鋼筋錨桿取代使用鋼絲繩，因鋼絲繩在施工中較難操作使用，且使用可靠性較低。
關(guān)鍵詞：生態(tài)護坡技術(shù)，壟茶高速公路，椰纖維網(wǎng)種植護坡技術(shù)，邊坡
中圖分類號： U412 文獻標(biāo)識碼： A
1 壟茶高速公路及邊坡概況
壟茶高速是泉南高速公路湖南省茶陵至界化壟段，是國家重點公路泉州至南寧高速公路在湖南省內(nèi)的最東段，是構(gòu)成湖南省“五縱七橫”公路主骨架的組成部分，同時也是湖南省連接?xùn)|部沿海地區(qū)重要的運輸通道，全線位于湖南株洲市茶陵縣境內(nèi)，主線全長45.242km，茶陵連接線6.231km。項目位于湘東盆地丘陵，低山地區(qū)，地勢總體東高西低，最高海拔高程480m，最低高程92m，地面標(biāo)高一般在100-180m之間。項目跨域較大，多巖質(zhì)邊坡，部分地段坡度較大。同時，項目區(qū)域湖南省屬中亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，雨量充沛，降雨多集中于3～8月，其中4～6月為雨季，3個月降雨量占全年降水量的46%，年均降雨量1370.1mm[7]。大量的雨水對邊坡沖擊力強，對邊坡防護提出更強的挑戰(zhàn)。
2 生態(tài)護坡
2.1 生態(tài)護坡的功能
生態(tài)護坡具有以下功能：
(1) 固定邊坡通過植被的根系可以有效地固定邊坡，較深的根具有錨固的作用，淺根可以將表層的碎石、土壤等固定。
(2) 減少水土流失邊坡表層的土壤很少，雨水的沖刷更能減少表層土壤。植物在生長過程中，通過截留降雨能減少降水對地表的沖刷使用；同時，植株的枯枝落葉覆蓋在表層后能有效減少土粒的流失。
(3) 增加土壤肥力雖然生態(tài)護坡過程中增加了人工土壤，但是土壤肥力的持續(xù)增加需 要植物生長過程中枯枝落葉的不斷被降解；
(4) 改善局部環(huán)境植被的生長能降低噪音，減少光污染，保證行車的安全；同時具有凈化空氣，降解空氣中的汽車尾氣的作用；
(5) 美化環(huán)境和形成景觀通過植物的四季變化和植物種類的選擇，能形成不同的景觀。
2.2 生態(tài)護坡類型
高速公路邊坡常用的生態(tài)護坡類型有如下幾種：
(1)人工種草護坡 人工種草護坡通過人工在邊坡撒播草種，通過草的生長固定邊坡的一種方式。該技術(shù)一般適用于坡度不大的邊坡。該護坡技術(shù)施工簡單、成本低。但是在撒草種的過程中，容易撒播不均勻，同時草籽易被雨水沖走及被鳥類取食等而造成成活率低，從而達不到預(yù)期的防護效果。
(2)平鋪草毯護坡 平鋪草皮護坡是指在邊坡人工鋪設(shè)草皮的一種邊坡植物防護措施。在坡度較小，風(fēng)化較為嚴重的邊坡較為適用，而且要求容易獲得草皮。但草皮的鋪植前期養(yǎng)護管理較為困難，容易受到各種自然災(zāi)害的影響，影響其景觀和防護效果。
(3)生態(tài)袋護坡 植生袋具有透水、透氣，但能防止土壤透出，能在短時間內(nèi)對邊坡起到有效的防護作用，施工快捷、方便。但是植物的生長受到空間的限制，同時邊坡的穩(wěn)定性較差。
(4)網(wǎng)格生態(tài)護坡網(wǎng)格生態(tài)護坡是通過用磚、石塊、混凝土砌塊、現(xiàn)澆混凝土等材料形成網(wǎng)格，在網(wǎng)格中栽植植物，形成網(wǎng)格與植物綜合護坡系統(tǒng)。
(5) 土壤菌綠化法 土壤菌綠化法其核心及用有效的土壤菌將巖石的風(fēng)化，土壤化的過程加速數(shù)萬倍，從而適應(yīng)草木的生存需求，使草木根系達到巖石內(nèi)部，使巖石上植物永久生長成為現(xiàn)實，實現(xiàn)巖石，土壤，微生物，植物四者之間的生態(tài)平衡。
(6) 椰纖維網(wǎng)種植護坡技術(shù) 纖維網(wǎng)植物護坡技術(shù)即結(jié)合椰纖維地衣，椰粉碎渣等有機綠色工程材料栽植固土護坡植物，在邊坡構(gòu)建一個具有自然生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物對邊坡進行加固美化的技術(shù)。
3 生態(tài)護坡技術(shù)在壟茶高速公路邊坡中的應(yīng)用
3.1 植物種類的選擇
(1) 多選豆科植物 豆科植物具有根瘤菌，能固氮，同時對土壤起到改良的作用,植物部分的花十分漂亮，極具觀賞價值,能在土壤環(huán)境較差的邊坡上生長。
(2) 少量薔薇科植物 薔薇科植物的花朵爭先開放，有紅、粉紅、白等，顏色艷麗、且花量大，春季觀賞性極高，在早春上點綴極具景觀效果。
(3)草坪草草坪景觀通透，能起到護坡和襯托景觀的作用，因而在邊坡防護中也具有一定的應(yīng)用，觀賞性也強。
(4)其它植物其他科屬中也有大量能夠改良土壤或觀賞性較強的先鋒樹種，如樺木科、鼠李科、杜鵑花科、胡頹子科等。還樟科的烏藥、木姜子、商陸科的商陸等。
3.2 生態(tài)護坡技術(shù)的應(yīng)用及效果
(1) 針對不同地段采取了合適的生態(tài)護坡技術(shù)，采取的是人工砌種植槽進行護坡技術(shù)，節(jié)省人工和成本，植物生長良好，具有自然的野趣；
(2) 根據(jù)護坡要求，兼顧景觀需求選擇合適的植物所選取的植物種類中，以豆科植物為主，兼顧了部分觀賞植物種類；
(3) 植物種類選擇以鄉(xiāng)土植物為主，少量外來植物進行點綴；同時，大膽應(yīng)用一些鄉(xiāng)土植物但是還沒有在園林中應(yīng)用的植物種類.
(4) 根據(jù)邊坡情況，不要求種植大的喬木，以草本和灌木為主，以避免喬木在后續(xù)生長中由于邊坡的不穩(wěn)定造成滑坡；
(5) 采用最新的一些護坡技術(shù)，如土椰纖維網(wǎng)種植護坡技術(shù)，在實踐中取得了良好的效果；
壟茶高速公路生態(tài)護坡的應(yīng)用是對以往邊坡生態(tài)防護應(yīng)用的總結(jié)和提高，在借鑒以往應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合了本地的土壤、植被和降水等條件，探索出了一條最經(jīng)濟、最環(huán)保，符合景觀效果的生態(tài)護坡系統(tǒng)。壟茶高速公路生態(tài)護坡技術(shù)為高速公路生態(tài)護坡增加了一條可選路徑。為其它高速公路邊坡的防護提供了借鑒和參考。
參考文獻
[1] 廖乾旭,李阿根,徐禮根,辜再元.高速公路邊坡生態(tài)恢復(fù)的問題與對策[J].中國水土保持科學(xué),2006,4(S):100～102.
關(guān)鍵詞：膨脹巖 路塹 邊坡防護 破壞機理
中圖分類號：U213.15 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0105-04
膨脹巖土屬于特殊巖土，在我國分布較廣[1]。因膨脹巖具有顯著的脹縮特性，工程中往往不宜做出正確的評價，且施工方法缺乏應(yīng)變能力，給實際工程帶來許多預(yù)料不到的危害[2]。近年來，隨著高速公路、鐵路等工程的建設(shè)的快速發(fā)展，許多工程涉及到了膨脹巖路塹邊坡問題。
工程人員借助工程地質(zhì)學(xué)、巖體力學(xué)和土力學(xué)等學(xué)科的知識和成果，對膨脹巖邊坡進行了研究與探討，在理論和實踐兩方面均取得了一些進展[3]。蔣忠信等[4]從膨脹巖的脹縮性、碎裂性、低強度性及膨脹巖路塹邊坡支護工程的適應(yīng)性分析入手，提出了以膨脹巖工程地質(zhì)分類為基礎(chǔ)的膨脹巖地區(qū)鐵路選線和路塹邊坡設(shè)計原則；答治華等[5]在對膨脹巖邊坡進行病害特征地質(zhì)調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上，提出了膨脹巖邊坡的防護加固原則；楊慶等[6]總結(jié)近幾年的研究成果，認為在處理膨脹巖邊坡工程時，應(yīng)盡量避免原巖擾動，減小活化程度，有效的隔離膨脹巖與水分的接觸，做好防排水工作，利用錨桿、錨索、支護或擋板等加固巖體，采取控制與適度膨脹相結(jié)合的防治方法；李青云等[7]對南水北調(diào)中線工程中的典型膨脹巖進行深入的試驗研究，提出了膨脹巖渠坡治理的主要措施和設(shè)計施工導(dǎo)則，并對比了不同措施的處治效果。
盡管在工程實踐中，對膨脹巖邊坡已積累了一定的工程經(jīng)驗，但其邊坡病害問題仍不斷出現(xiàn)，這與膨脹巖邊坡的工程特性與病害機理認識不足不無關(guān)系。因此，該文從膨脹巖路塹邊坡的病害特征出發(fā)，闡述膨脹巖邊坡的破壞機理及影響因素，總結(jié)了膨脹巖路塹邊坡的設(shè)計基本原則，并針對其病害提出可采取的防治技術(shù)措施，以期為加深對膨脹巖邊坡的認識提供一定參考。
1 膨脹巖路塹邊坡病害特點
膨脹巖路塹邊坡病害多是在工程開挖暴露條件下，因水的作用而發(fā)生，暴露失水、風(fēng)化和降雨是膨脹巖產(chǎn)生強烈干縮膨脹的先決條件。因此，膨脹巖的病害分析必須考慮工程開挖和運營過程中可能引起的工程環(huán)境變化。
膨脹巖邊坡失穩(wěn)的特點是在無支護條件下，淺層逐次發(fā)生開裂、剝落和滑塌，如圖1所示；在有支護條件下，常見表面開裂，嚴重時支護整體性喪失穩(wěn)定性。在反復(fù)浸水和失水作用下，淺層膨脹巖邊坡體反復(fù)脹縮，使巖體結(jié)構(gòu)遭破壞，原有力學(xué)強度衰減，直至無法自穩(wěn)而滑塌，巨大的膨脹壓力是引起支護結(jié)構(gòu)開裂的根本原因。膨脹巖滑坡往往具有：①季節(jié)性；②區(qū)域氣候性；③逐級牽引性；④漸進性；⑤結(jié)構(gòu)與構(gòu)造性；⑥淺層性；⑦在相當(dāng)平緩的邊坡上也會發(fā)生滑坡。膨脹巖滑坡的這些特征，除了當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷匦蔚纫蛩赝?，還與膨脹巖本身所具有的多裂隙結(jié)構(gòu)和構(gòu)造性有關(guān)，其邊坡破壞受到軟弱結(jié)構(gòu)面的控制，如圖2所示。
膨脹巖邊坡的破壞形態(tài)既不同于巖石的破壞形態(tài)，也不同于土體的破壞形態(tài)，其破壞形態(tài)可分為：①面滑動；②平面張裂滑動；③追蹤式階梯形滑動；④屈服拉裂剪切滑動；⑤弧形滑動；⑥脹裂破壞。工程中最為常見的破壞形態(tài)為脹裂破壞。就膨脹巖邊坡的變形破壞類型而言，可分為三種破壞類型。①坡體失穩(wěn)；②坡面失穩(wěn)；③邊坡失穩(wěn)[8]。其中又以坡面失穩(wěn)和邊坡失穩(wěn)兩種類型為主。坡面失穩(wěn)的破壞形式有剝落、溜塌、局部崩塌；邊坡失穩(wěn)的破壞形式有坍塌和滑坡。膨脹巖的坡面病害一般發(fā)生在邊坡表層受氣候影響較大的區(qū)帶內(nèi)，其深度與大氣營力的作用直接相關(guān)，但一般不超過lm。濕脹干縮是膨脹巖產(chǎn)生這類病害的原因。坍塌是膨脹巖邊坡中最常見的病害形式之一。邊坡開挖引起坡腳應(yīng)力集中，同時膨脹巖巖體結(jié)構(gòu)破碎，吸水膨脹導(dǎo)致巖體強度衰減是產(chǎn)生這類病害的根本原因。坍塌體的邊界受到巖體結(jié)構(gòu)面控制，規(guī)模不一，大的可波及到整個坡體。
2 膨脹巖路塹邊坡破壞機理
膨脹巖邊坡在開挖后將經(jīng)歷不同階段的動態(tài)變形。開挖后邊坡表現(xiàn)出前緣水平滑動為主，后緣垂直下坐的運動趨勢，但裂縫充水，受到持續(xù)孔隙水壓力作用時，邊坡表現(xiàn)出整體滑動趨勢。在強膨脹巖中，常沿強度較低的面形成中型滑坡。但下伏砂巖、泥質(zhì)砂巖中有地下水補給時，滑帶可向下發(fā)展至膨脹巖內(nèi)，出現(xiàn)順層滑動，也可以產(chǎn)生切層滑動。
3 膨脹巖邊坡失穩(wěn)的影響因素
影響膨脹巖邊坡失穩(wěn)的主要影響因素有工程特性、邊坡形狀和工作條件、干濕效應(yīng)、開挖及加固措施等[9]。歸納起來，分為三個方面：巖體內(nèi)在原因、外在環(huán)境影響和人類工程活動[10]。①巖體內(nèi)在原因主要表現(xiàn)在物質(zhì)組成、裂隙作用和濕化性影響。膨脹巖含有大量親水粘土礦物，如蒙脫石、伊利石等，具有吸水膨脹和失水干縮特性，這是影響其宏觀工程性質(zhì)的最關(guān)鍵因素。裂隙的存在破壞了巖體的連續(xù)性，同時也為風(fēng)化營力進入巖體提供了通道，使得風(fēng)化作用隨著結(jié)構(gòu)構(gòu)造面延伸至地表以下較深的部位，也為工程性質(zhì)更差的裂隙面填充物質(zhì)提供了場所；此外，裂隙造成了巖體應(yīng)力集中，為邊坡的連續(xù)破壞創(chuàng)造條件。濕化性決定著膨脹巖邊坡的坡面風(fēng)化病害特征，同時也影響著邊坡的坡體病害。②外在環(huán)境因素主要有：氣候、地形地貌、地表水與地下水條件等。對于膨脹巖邊坡，水的軟化作用不容忽視，水能加劇膨脹巖的干濕循環(huán)作用，降低滑面（帶）巖土強度，促使和加劇滑坡的形成和滑動。氣候變遷與氣象變化，也常導(dǎo)致膨脹巖邊坡失穩(wěn)，歸根結(jié)底也是因為水的影響。③人類工程活動的影響。人們在膨脹巖地區(qū)所采取的不當(dāng)工程活動（如勘察不準(zhǔn)確、設(shè)計方案不合理或施工方法欠妥等）間對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，也是觸發(fā)滑坡發(fā)生和發(fā)展的重要因素。
4 膨脹巖路塹邊坡的設(shè)計原則
膨脹巖邊坡的防護設(shè)計應(yīng)基于其變形機制和破壞模式，根據(jù)不同的變形機制和潛在破壞模式設(shè)計相應(yīng)的防護加固對策，以“放緩邊坡、坡腳支擋、非全封閉防護”為宜[11]。用樁、墻固腳可解決坡腳巖體強度不足的問題并抵御滑動，以采用抗滑樁、重力式抗滑擋土墻或重力式錨桿擋土墻較有效?？够瑯缎枰紤]側(cè)壁應(yīng)力的控制，加大埋深。擋土墻埋深需要超過氣候劇烈影響層，考慮附加膨脹力加大截面以抗傾覆[12]。另外，邊坡設(shè)計時，還必須綜合考慮膨脹巖土的類型、性質(zhì)、填筑條件，工程措施以及地區(qū)氣候特點等因素。上部邊坡放緩至穩(wěn)定坡率，與巖體低剪切強度相適應(yīng)。分級留平臺以減小趾部壓力。坡面防護措施貫徹“允許膨脹力釋放和裂隙水排泄”的宜疏勿堵的原則，以采用錨桿框架加草皮護坡和干砌片石護坡等非全封閉防護為宜。若采用全封閉的漿砌片石護坡，則應(yīng)注意泄水，加大厚度；若采用漿砌片石骨架加草皮護坡，則應(yīng)加大骨架的埋深和截面，避免淺層溜坍和坡面鼓脹。
現(xiàn)行《鐵路特殊路基設(shè)計規(guī)范》（TB10035-2006）[13]提出膨脹巖路塹邊坡設(shè)計應(yīng)遵循：“緩坡率、寬平臺、加固坡腳和適宜的坡面防護相結(jié)合的原則”；邊坡坡率及平臺寬度視邊坡的高度及巖土質(zhì)條件按表1設(shè)計，邊坡高度大于10 m時應(yīng)結(jié)合穩(wěn)定性分析計算進行設(shè)計。同時規(guī)范對邊坡防護加固給出了應(yīng)遵循的規(guī)定：
a）可能發(fā)生淺層破壞時，宜采取半封閉的相對保濕防滲措施；
b）可能發(fā)生深層破壞時，應(yīng)結(jié)合淺層破壞，通過邊坡穩(wěn)定性分析確定加固處理措施；
c）膨脹巖強度指標(biāo)應(yīng)采用低于峰值強度值，可采用反算和經(jīng)驗指標(biāo)；
d）支擋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深應(yīng)大于氣候影響層深度，反濾層厚度應(yīng)適當(dāng)加厚；
e）路塹邊坡防護加固類型依據(jù)工程地質(zhì)條件、環(huán)境因素和邊坡高度按表2～表3設(shè)計。
由于膨脹巖的復(fù)雜性、可變性和不確定性，地質(zhì)勘察參數(shù)往往難以準(zhǔn)確確定，而設(shè)計理論尚不完善，且設(shè)計方法帶有經(jīng)驗性和類比性。因此，膨脹巖地區(qū)的路塹邊坡工程設(shè)計，不應(yīng)忽視的重要內(nèi)容是根據(jù)施工中的信息反饋和現(xiàn)場監(jiān)控資料進行不斷校核、補充和完善原始設(shè)計，即采取信息化設(shè)計的原則。
5 膨脹巖邊坡防治技術(shù)措施
膨脹巖邊坡治理的工程實踐表明，膨脹巖邊坡防治應(yīng)從邊坡控制和邊坡治理兩個方面著手，綜合運用邊坡控制和邊坡治理技術(shù)措施，保證邊坡的長期穩(wěn)定性。邊坡控制技術(shù)措施主要有：排水工程、削方減載、漿砌片石、格構(gòu)護坡、植物防護等；邊坡治理的措施主要有：抗滑樁支擋、擋土墻支擋及格構(gòu)錨固等。
5.1 排水工程措施
水分遷移變化是導(dǎo)致膨脹巖工程性狀惡化，誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的重要原因之一。因此，在膨脹巖路塹邊坡治理中，要始至終保證邊坡不受或降低遭受外界地表水及地下水的侵蝕。在易發(fā)生滑坡或已經(jīng)產(chǎn)生滑坡的邊緣上方修筑截水溝，隔離滑坡體以外的地面水，由截水溝引向橋涵或排水溝排出；在坡面上設(shè)置樹枝狀排水溝來排除坡體范圍內(nèi)的地表水；對于坡面裂縫，或截水溝滲水形成的大裂縫，應(yīng)及時予以充填夯實，防止地表水向下入滲。對于地下水一般以疏導(dǎo)為主，通常設(shè)置盲溝排水。
5.2 坡面防護措施
（1）物理防護。
隨著大氣營力的作用，邊坡表層暴露的膨脹巖巖體強度逐漸降低，使得坡面難于維持原有坡率，進而導(dǎo)致坡面病害的產(chǎn)生。因此，膨脹巖邊坡坡面防風(fēng)化是坡面防護的重要內(nèi)容。目前，常用的物理性坡面防護技術(shù)措施主要有：水泥砂漿抹面、噴漿、噴混凝土、灰土捶面、漿砌片石骨架護坡、漿砌片（條、卵）石護坡、錨桿掛網(wǎng)噴混凝土、鋼纖維混凝土噴錨、土工織物、植被防護等。這些坡面物理防護技術(shù)措施在許多大型工程中已得到廣泛應(yīng)用，但不同的技術(shù)措施在使用中各有利弊[14]。
（2）化學(xué)防護。
化學(xué)防護主要是使用化學(xué)改性方法改良膨脹巖土自身的膨脹性。常用的化學(xué)改性劑有：DAH（十二胺氯化物）混合溶液、樹根樁+CMA混合溶液、土壤生態(tài)改性劑、NT無機防水材料等。該類方法主要用于膨脹土邊坡的坡面防護[15]。對于膨脹巖坡面防護，不宜采用全封閉措施，護坡過程應(yīng)以非全封閉或柔性封閉類型為宜。
5.3 坡體支護措施
膨脹巖坡體支護措施有傳統(tǒng)的坡腳重力式擋土墻及新型的錨桿框架護坡、板樁墻、錨桿擋土墻等。其中，以漿砌片石坡腳擋墻應(yīng)用的最多，對弱～中等的膨脹巖邊坡支護效果較好。但對于強膨脹巖邊坡，因坡腳擋墻設(shè)計尺寸不足而出現(xiàn)破壞的實例較多；錨桿框架護坡和錨桿擋土墻在膨脹巖塹坡的應(yīng)用效果良好，但錨桿框架護坡的框架間坡面巖體的防風(fēng)化措施必不可少，否則，坡面剝落、碎落、溜塌病害不斷發(fā)展，會使框架梁支護作用失去效果；邊坡較低時可采用干砌片石護坡、漿砌片石骨架護坡，地面反坡時方可采用漿砌片石護坡，草皮作為框架、骨架護坡補充，支撐滲溝、石灰土樁可作固坡之用。土釘墻在膨脹巖邊坡工程中應(yīng)慎用。另外，在弱成巖或強或全風(fēng)化的膨脹巖塹坡中，支撐滲溝的作用是明顯的。
6 結(jié)語
膨脹巖是一類受氣候和環(huán)境影響較敏感的巖土體，因其易擾動，且具有脹縮性、裂隙性、崩解性和流變性等復(fù)雜工程性狀，使膨脹巖邊坡病害及其防治成為工程中的突出難題之一。對于工程中常遇的膨脹巖路塹邊坡，應(yīng)充分認識膨脹巖工程力學(xué)特性和病害產(chǎn)生機理，采用綜合防治方法，以“穩(wěn)固坡腳，保濕防滲、剛?cè)峤Y(jié)合、以柔治脹”為主要思路，同時應(yīng)針對主要病因和膨脹巖性質(zhì)不同而有所側(cè)重?？傊?，膨脹巖路塹邊坡工程有章可循，但決不可生搬硬套，無論采取何種技術(shù)措施，把握膨脹巖的工程力學(xué)屬性才是根本。
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關(guān)鍵詞：邊坡處治技術(shù)，抗滑擋土墻，抗滑樁，錨桿，格構(gòu)，加筋邊坡，加筋土擋墻，注漿
邊坡是人類工程活動中最為常見的一種自然地質(zhì)環(huán)境，邊坡處治是一項技術(shù)復(fù)雜、施工難度大的災(zāi)害防治工程。隨著大型重點工程項目的日益增多，使得邊坡處治在公路、鐵路、水利、市政、土建、礦山等工程中占有極其重要的地位，特別是在地質(zhì)條件復(fù)雜，人工邊坡和自然邊坡環(huán)境較為惡劣的西部地區(qū)，各類工程建設(shè)遇到的邊坡問題尤為突出。如何準(zhǔn)確分析邊坡的穩(wěn)定性，提出既經(jīng)濟又安全的最優(yōu)處治方案，是人們長期以來不斷探索的關(guān)鍵技術(shù)問題。
隨著工程建設(shè)與科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種新技術(shù)、新方法、新理論源源不斷地用于邊坡工程的處治當(dāng)中。人們對邊坡的了解更深入，處治措施更加多樣化，更趨于經(jīng)濟、安全。邊坡處治過程不但注重邊坡本身的安全，更加注重對環(huán)境的保護和美化。
邊坡是否穩(wěn)定受多種因素的影響，主要有：巖土性質(zhì)的影響、巖層的構(gòu)造與結(jié)構(gòu)的影響、水文地質(zhì)條件的影響、地貌因數(shù)、風(fēng)化作用的影響、氣候作用的影響、地震荷載的影響。一個邊坡的失穩(wěn)往往是多種因素共同作用的結(jié)果，其破壞形式主要表現(xiàn)為滑坡、崩塌剝落等，嚴重危及到國家財產(chǎn)和人民的生命安全，因此，邊坡處治工程已經(jīng)成為一項極其重要和突出的任務(wù)。
建國早期，我國處治邊坡主要采用地表排水、清方減載、填土反壓、抗滑擋墻及漿砌片石防護處治等措施。后來，抗滑樁技術(shù)和錨固技術(shù)的引進成為處治邊坡的主要措施。。近期，壓力注漿加固手段越來越多地用于邊坡處治，成為一種極具廣泛應(yīng)用前景的邊坡處治技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，邊坡處治技術(shù)將得到進一步的發(fā)展，并逐步走向完善。
邊坡工程的地質(zhì)勘查是邊坡處治設(shè)計前必須進行的一項重要工作。其主要目的是查明邊坡的工程地質(zhì)條件，確定邊坡的類型和破壞模式，為邊坡穩(wěn)定性分析和設(shè)計計算提供必要的參數(shù)，同時給出不穩(wěn)定邊坡的整治建議性措施，從而“對癥下藥”。
設(shè)計開始前，需掌握整個有關(guān)邊坡的資料，例如工程地質(zhì)勘查報告、水文條件、地震資料等，為隨后的邊坡處治提供理論數(shù)據(jù)和指導(dǎo)依據(jù)，使其安全、適用、耐久。
邊坡處治的常用措施有以下幾種：
1、放緩邊坡通常為首選措施，其優(yōu)點是施工簡便，經(jīng)濟，安全可靠。
2、支擋是基本措施，其優(yōu)點可以從根本上解決邊坡穩(wěn)定性問題，達到根治的目的。
3、加固為主要措施，可分為注漿加固、錨桿加固、土釘加固、預(yù)應(yīng)力錨索加固等。對于一些較難治理的邊坡，采用這些技術(shù)無疑是最好的選擇。
另外，采用植物防護和工程防護也是邊坡處治中常見的措施，以達到美觀的效果。
下面例舉幾種常見的措施來說明邊坡工程處治技術(shù)在現(xiàn)實中的運用情況。
一、抗滑擋土墻的施工：
抗滑擋土墻是目前整治中小型滑坡中應(yīng)用最為廣泛且較為有效地措施。它的布置應(yīng)根據(jù)滑坡位置、類型、規(guī)模、滑坡推力大小、滑動面位置和形狀，以及基礎(chǔ)地質(zhì)條件等因素綜合分析來進行。合理選擇墻后填料和墻身材料，保證抗滑擋土墻既能安全正常工作，又降低工程造價。應(yīng)盡可能在滑坡變形前設(shè)置，或在坡腳土體尚未全面開挖前，以較陡的臨時邊坡分段開挖設(shè)置。事先做好排水系統(tǒng)，并掌握施工季節(jié)，對墻后的回填土必須分層夯實，達到設(shè)計要求。墻體施工時，砌筑砂漿必須飽滿，以保證墻體的整體性和剛度，基礎(chǔ)埋深必須達到設(shè)計要求。
二、抗滑樁的施工：
抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體，依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力，而使邊坡保持平衡或穩(wěn)定。。木樁是最早采用的樁，其特點是就地取材，易于施工，但樁長有限，強度不高，一般用于淺層滑坡治理，臨時工程或搶險工程。鋼樁強度高，施打容易、快捷，但受樁身斷面尺寸限制，造價偏高。鋼筋混凝土樁是廣泛采用的樁，施工方法多樣，可打入、靜壓、機械鉆孔和人工鉆孔就地灌注。灌注樁施工從總體上來看比較簡單，但在成孔及鋼筋籠吊放和混凝土灌注中也經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，如坍孔、鉆孔偏斜、鉆孔漏漿等。施工中要熟悉工藝要求，操作要點，嚴格控制質(zhì)量，規(guī)范現(xiàn)場管理。
三、錨桿的施工：
巖土錨固技術(shù)是把一種受拉桿件埋入地層中，以提高巖土自身的強度和自穩(wěn)能力的一種技術(shù)。在邊坡工程中，當(dāng)潛在的滑體沿剪切滑動面的下滑力超過抗滑力時，將會出現(xiàn)沿剪切面的滑移和破壞。在許多情況下單純采用削坡或擋墻往往是不經(jīng)濟或難以實現(xiàn)的，這時可用錨桿加固邊坡，它能夠提供足夠的抗滑力，并能提高潛在滑移面上的抗剪強度，有效地阻止坡移，這是一般支擋結(jié)構(gòu)所不具備的力學(xué)作用。錨桿施工包括施工準(zhǔn)備、造孔、錨桿制作與安裝、注漿、錨桿鎖定與張拉等五個環(huán)節(jié)。第一步就是按照施工圖的要求造孔，錨桿鉆孔應(yīng)滿足設(shè)計要求的孔徑，長度和傾角，采用適宜的鉆孔方法確保精度，要使后續(xù)的桿體插入和注漿作業(yè)能順利進行。在錨桿制作上，棒式錨桿的制作非常簡單，一般首先按要求長度切割鋼筋，并在外露端加工成螺紋以便安放螺母，然后在桿體上每隔2~3m安放隔離件以使桿體在孔中居中。最后對桿體進行防腐處理。其次，錨孔一般采用水泥漿或砂漿灌注，漿液的拌合成分，質(zhì)量和灌注方式在很大程度上決定了錨桿的粘結(jié)強度和防腐效果，因此要嚴格把握漿材質(zhì)量，漿液性能，注漿工藝和質(zhì)量，最后，在錨桿的張拉過程中應(yīng)注重張拉設(shè)備選擇、標(biāo)定、安裝、張拉荷載分級、鎖定荷載以及測量精度等方面的質(zhì)量控制。
四、格構(gòu)加固邊坡的施工：
格構(gòu)加固技術(shù)是利用漿砌塊石，現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土進行邊坡坡面防護，并利用錨桿或錨索加以固定的一種邊坡加固技術(shù)。漿砌塊石格構(gòu)應(yīng)嵌置于邊坡中，嵌置身度大于格構(gòu)截面高度的2/3，護坡坡面應(yīng)平整、密實，無表層溜滑體和蠕滑體，塊石可采用毛石或條石，規(guī)格應(yīng)符合相關(guān)設(shè)計要求，格構(gòu)每隔10~15m設(shè)置伸縮縫，縫寬2~3cm，填塞麻油瀝青。鋼筋混凝土格構(gòu)可嵌置于邊坡中或上覆邊坡上，護坡坡面應(yīng)平整、密實，水泥等原材料應(yīng)符合相關(guān)設(shè)計要求。
五、加筋邊坡和加筋土擋墻的施工：
加筋土技術(shù)實際上是一種土工增強技術(shù)，通過在土中放入加筋材料以提高土的強度，增強土體的穩(wěn)定性。它與傳統(tǒng)的支擋結(jié)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)新穎，造型美觀，技術(shù)簡單，施工方便，節(jié)省材料，工期短，造價低，適應(yīng)性強，應(yīng)用廣泛等特點，在國內(nèi)尤其是公路、水運、鐵路等部門應(yīng)用較多，取得了巨大的經(jīng)濟效益和顯著地社會效益。加筋材料可分為天然植物、金屬、合成材料、復(fù)合材料，是加筋土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分。加筋邊坡的施工方法與一般堤筑工程類似，首先需要平整坡底和基礎(chǔ)，其次鋪放加筋材料，最后再鋪土壓實。加筋土擋墻施工一般包括基槽開挖、地基處理、基礎(chǔ)施工、面板預(yù)制和安砌、加筋材料鋪設(shè)、填料采集、攤鋪、壓實以及附屬工程的施工等，其中加筋材料的質(zhì)量以及填料壓實質(zhì)量為施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵。
六、注漿加固邊坡的施工：
注漿加固技術(shù)是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙，以改變注漿對象的物理力學(xué)性質(zhì)，以滿足各類土木建筑工程的需要。注漿加固技術(shù)在邊坡處治中的應(yīng)用有兩個方面，一是對于由崩滑堆積體、巖溶角礫巖堆積體，以及松動巖體構(gòu)成的極易滑動的邊坡或由于開挖形成的多卸荷裂隙邊坡，對坡體注入水泥砂漿，以固結(jié)坡體并提高坡體強度，避免不均勻沉降，防止出現(xiàn)滑裂面；二是對于正滑動的邊坡，存在潛在滑面或不穩(wěn)定的滑坡，運用注漿技術(shù)對滑帶壓力注漿，從而提高滑面抗剪強度，提高滑體穩(wěn)定性。由此可見，邊坡注漿加固一般適用于以巖石為主的滑坡、崩塌堆積體、巖溶角礫巖堆積體、以及松動巖體邊坡。。注漿施工前必須進行原位現(xiàn)場調(diào)查及注入實驗，制定詳細的施工計劃和管理方案。其常用方法按照注入方式可以分為鉆桿法、花管法、雙層管雙栓塞法、同步注漿法、壓實注漿法、布袋注漿法、高壓噴射攪拌法等。
綜上所述，邊坡處治技術(shù)措施已被越來越多地運用到工程實踐中，不僅如此，在進行邊坡設(shè)計，滑坡治理中充分結(jié)合生態(tài)工程綠化、美化環(huán)境、保護和恢復(fù)自然，促進人類文明的可持續(xù)發(fā)展正越來越受到全世界的重視。我們已經(jīng)不能滿足于只是單純的把某種技術(shù)運用在處治邊坡的過程中，而要放眼于未來，把邊坡 環(huán)境緊密地結(jié)合起來，這也是邊坡處治技術(shù)運用的升華，是今后發(fā)展的重要方向。
參考文獻：趙明階何光春 王多垠 《邊坡工程處治技術(shù)》人民交通出版社
1.1邊坡穩(wěn)定性的影響因素①地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態(tài)、巖層產(chǎn)狀、斷層和節(jié)理裂隙的發(fā)育程度以及新構(gòu)造運動的特點等。通常在區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜、褶皺強烈、斷層眾多、巖體裂隙發(fā)育、新構(gòu)造運動比較活躍的地區(qū)，往往巖體破碎、溝谷深切，較大規(guī)模的崩塌、滑坡極易發(fā)生。②巖體結(jié)構(gòu)。不同結(jié)構(gòu)的巖體，物理力學(xué)性質(zhì)差別很大，邊坡變形破壞的性質(zhì)也不同。③風(fēng)化作用。邊坡巖體，長期暴露在地表，受到水文、氣象變化的影響，逐漸產(chǎn)生物理和化學(xué)風(fēng)化作用，出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象。當(dāng)邊坡巖體遭受風(fēng)化作用后，邊坡的穩(wěn)定性大大降低。④地下水。處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用，使坡體的有效重力減輕；水流沖刷巖坡，可使坡腳出現(xiàn)臨空面，上部巖體失去支撐，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。⑤邊坡形態(tài)。邊坡形態(tài)通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來說，坡高越大，坡度越陡，對穩(wěn)定性越不利。⑥其他作用。此外，人類的工程作用、氣象條件、植被生長狀況等因素也會影響邊坡的穩(wěn)定性。
1.2邊坡工程穩(wěn)定性分析方法
1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據(jù)邊坡上的滑體或滑體分塊的力學(xué)平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態(tài)，以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關(guān)系來評價邊坡的穩(wěn)定性。極限平衡法是邊坡穩(wěn)定分析計算的主要方法，也是工程實踐中應(yīng)用最多的一種方法。
1.2.2邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料，以巖土體天然結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu)，或以堆置物為工程材料，以人工控制結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu)的特殊構(gòu)筑物。這些構(gòu)筑物都程度不同地存在組成和結(jié)構(gòu)上的不均勻性，天然邊坡尤為突出，因為構(gòu)成邊坡的地質(zhì)體經(jīng)受長期的多循環(huán)的地質(zhì)作用，而且作用強度不一，且又錯綜復(fù)雜，致使它們的工程地質(zhì)性質(zhì)差異很大?，F(xiàn)階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法，可靠指標(biāo)法，統(tǒng)計矩法以及隨機有限元法。
2邊坡工程處治技術(shù)
2.1抗滑樁技術(shù)邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體，依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力，從而使得邊坡保持平衡或穩(wěn)定?？够瑯杜c一般樁基類似，但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材，樁斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，其缺點是混凝土抗拉能力有限?？够瑯妒┕ぷ畛Ｓ玫姆椒ㄊ蔷偷毓嘧叮瑱C械鉆孔速度快，樁徑可大可小，適用于各種地質(zhì)條件；但對地形較陡的邊坡工程，機械進入和架設(shè)困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩(wěn)定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經(jīng)濟，但速度慢，勞動強度高，遇不良地層(如流沙)時處理相當(dāng)困難。另外，樁徑較小時人工作業(yè)面困難。
2.2注漿加固技術(shù)注漿加固技術(shù)是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙，以改變注漿對象的物理力學(xué)性質(zhì)，從而滿足各類土木建筑工程的需要；注漿加固技術(shù)的成敗與工程問題、地質(zhì)問題、注漿材料和壓漿技術(shù)等直接相關(guān)，如果忽略其中的任何一個環(huán)節(jié)，都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質(zhì)特征是灌漿取得成功的前提，注漿材料和壓漿技術(shù)是注漿加固技術(shù)的關(guān)鍵。
2.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術(shù)加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復(fù)合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度，增強土體的穩(wěn)定性。因此，凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統(tǒng)的力學(xué)性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術(shù)，形成的結(jié)構(gòu)亦稱為加筋土結(jié)構(gòu)。和傳統(tǒng)支擋結(jié)構(gòu)相比，加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有：結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀、技術(shù)簡單、施工方便、要求較低、節(jié)省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應(yīng)性強、應(yīng)用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優(yōu)點，目前其已從公路路堤、路肩發(fā)展到應(yīng)用于其他各種支擋結(jié)構(gòu)和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設(shè)、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區(qū)工程、工業(yè)尾礦壩、渣場、料場、貨場等；甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設(shè)施等。
2.4錨固技術(shù)巖土錨固技術(shù)是把一種受拉桿件埋入地層中，以提高巖土自身的強度和自穩(wěn)能力的一門工程技術(shù)。由于這種技術(shù)大大減輕結(jié)構(gòu)物的自重，節(jié)約了工程材料并確保工程的安全和穩(wěn)定，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，因而目前在工程中得到極其廣泛的應(yīng)用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當(dāng)結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用，例如以下幾種情況：①錨桿與鋼筋混凝土樁聯(lián)合使用，構(gòu)成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預(yù)置樁；錨桿可以是預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力錨桿，預(yù)應(yīng)力錨桿材料多采用鋼絞線(預(yù)應(yīng)力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預(yù)應(yīng)力錨桿)。錨桿的數(shù)量根據(jù)邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設(shè)在格架節(jié)點上，錨桿可以是預(yù)應(yīng)力錨桿(索)或非預(yù)應(yīng)力錨桿(索)。這種支擋結(jié)構(gòu)主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡，以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩(wěn)。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯(lián)合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻，這種結(jié)構(gòu)主要用于直立開挖的Ⅲ，Ⅳ類巖石邊坡或土質(zhì)邊坡支護，一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯(lián)合使用形成錨定板擋墻。這種結(jié)構(gòu)主要用于填方形成的直立土質(zhì)邊坡。
2.5預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)用高強度、低松馳型鋼絞線預(yù)應(yīng)力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預(yù)應(yīng)力，提高它們的剛度，使預(yù)應(yīng)力錨索作用范圍的巖石相應(yīng)擠壓，滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大，加強它們的自承能力，可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6排水工程的設(shè)計地表排水工程的設(shè)計要求：①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產(chǎn)生坑洼和裂縫，往往是滑坡的先兆，也是導(dǎo)致嚴重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層，使土的抗剪強度降低，造成坡體滑動。因此，對坑洼和裂縫應(yīng)仔細查找，認真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置，應(yīng)盡量順直，并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時，應(yīng)將凹地填平或與外側(cè)擋土墻相連，內(nèi)側(cè)與水溝聯(lián)結(jié)，避免水溝內(nèi)的水流越出或滲入截水溝溝底，導(dǎo)致水溝破壞。應(yīng)該結(jié)合邊坡的區(qū)域地貌、地形特點，充分利用自然溝谷，在邊坡體內(nèi)外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等，形成樹杈狀、網(wǎng)狀排水系統(tǒng)，以迅速引走坡面雨水。
3結(jié)語
論文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討，指出了常用邊坡工程處治措施的適用性，然而隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷增大，邊坡高度增高，復(fù)雜性增大，對邊坡處治技術(shù)的要求也越來越高。可以預(yù)見，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，邊坡處治技術(shù)將得到進一步的發(fā)展，并逐步趨于完善。
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關(guān)鍵詞：膨脹土；邊坡；治理
Abstract: the expansive soil has always been a global construction hazard problems, this paper, from the expansive soil slope failure mechanism and damage characteristics, this paper introduces the principle of expansive soil prevention and control, and puts forward the measures of prevention expansive soil slopes of expansive soil slope of the control has the positive significance.
Keywords: expansive soil; Slope; management
中圖分類號：TU74文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
所謂膨脹土，是指具有較大的吸水后顯著膨脹、失水后顯著收縮特性的高液限粘土，其因脹縮性(遇水膨脹、失水收縮)、裂隙性及超固結(jié)性“三性”復(fù)雜的共同作用，使得膨脹土的工程性質(zhì)極差，在工程建設(shè)中，膨脹土作為建筑物的地基常會引起建筑物的傾斜、開裂而破壞，作為開挖介質(zhì)時可能在開挖體邊坡產(chǎn)生滑坡失穩(wěn)現(xiàn)象，作為堤壩的建筑材料則可能在堤壩表面產(chǎn)生滑動，因此，膨脹土也被巖土工程界稱為災(zāi)害性土。在我國，膨脹土分總面積達10萬以上，涵蓋廣西、云南、江蘇、湖北、四川等20多個省(區(qū))。以廣西為例，全區(qū)有27個縣、7個市有膨脹土分布，其中以南寧、百色等四市及寧明、田陽等五縣分布最廣、破壞最嚴重，據(jù)不安全統(tǒng)計，膨脹土對廣西建筑物的破壞面積達數(shù)百萬平方米，損失達數(shù)千萬元。因此，研究膨脹土邊坡破壞機理及治理措施，具有積極的現(xiàn)實意義。
1膨脹土邊坡破壞機理及特點
膨脹土的成因多數(shù)為殘坡積土，其生成一是基性火成巖或中酸性火成巖風(fēng)化而成，二是與不同時代的粘土巖、頁巖、泥巖的風(fēng)化密切相關(guān)。因此，膨脹土的分布地域性較強，且隨著母巖的分布而分布。對于膨脹士邊坡的破壞理論，國內(nèi)外許多學(xué)者均做了很多研究，其中，Bjerrum及A．w．Bishop認為膨脹土邊坡由于應(yīng)力集中及吸水等原因會造成土質(zhì)軟化，導(dǎo)致粘聚力c隨時間而降低，引起滯后破壞；Skempton及R．J．Chandler認為滯后破壞的根本原因，除由于存在裂隙使粘聚力c隨時間減小外，關(guān)鍵因素為孔隙水壓力使平衡的速度非常緩慢所致。廖世文等認為，膨脹土邊坡的變形破壞實際上由土體在風(fēng)化營力作用下，經(jīng)往復(fù)干縮濕脹效應(yīng)致其抗剪強度逐漸衰減所致，此外還有一些學(xué)者從土力學(xué)角度分析雨水滲入對膨脹土塹坡表層穩(wěn)定性的影響。綜合以上研究可見，膨脹土邊坡破壞的根本性原因是其自身內(nèi)在特性所致，具體如表1所示，誘發(fā)因素為降雨及地表涇流的影響。
表1膨脹土邊坡破壞機理分析
與其他土質(zhì)的邊坡破壞相較，膨脹土邊坡具有如下破壞特點：1）淺層性。即膨脹土滑坡的深度一般僅2m左右，最深不超過4m，這是與裂隙的開展深度及受氣候影響的風(fēng)化深度有關(guān)。2）逐級牽引性。據(jù)對滑坡過程的觀測表明，滑動時水平向的變形在坡頂部位較小，底部及坡腰處位移大，因此，作為應(yīng)力集中區(qū)，滑坡往往先從底部開始，并逐漸向上發(fā)展形成漸進性滑坡。3）緩坡滑動。由于膨脹力的作用，膨脹土邊坡在坡度很緩的條件下也會發(fā)生破壞，這與一般性土質(zhì)邊坡滑動有所不同。
2膨脹土邊坡治理原則
結(jié)合上述膨脹土特性及其變形規(guī)律的研究，要對膨脹土邊坡進行防治，其總原則可概括為“治坡先治窩，治基要治坡，治土必保濕，保濕須排漬”，具體如下：
2.1治窩
首先，針對面積較大的滑坡體，要從根源上治理，在平整場地中徹底挖掉；其次，采用自下而上分級建設(shè)，先擋住滑舌，再在滑坡體上布置建筑物，并使建筑物基礎(chǔ)持力層穿透滑動臨界面以下約2m，讓建筑物分別起到抗滑的作用，以確?；w趨于穩(wěn)定狀態(tài)；最后，在滑坡體以外，在澆筑一定數(shù)量灌注樁后再在樁外分段開挖砌筑擋土墻。
2.2治坡
大于8°的膨脹土邊坡，在大氣影響深度范圍內(nèi)土體向下蠕動，在土層抗剪強度大大下降時產(chǎn)生地裂，蠕動相伴地裂而生互相影響，影響深度及大氣影響深度一致，其中以坡肩表現(xiàn)最為嚴重。因此，在平整場地時結(jié)合地形特點分臺平整，陡坡窄平、緩坡寬平，但在分臺中必須處理新出現(xiàn)的臺坎邊坡等不利地質(zhì)因素，合理利用。臺與臺之間可設(shè)置重力式擋土墻，并做好墻面勾縫及泄水孔，封閉擋墻頂面的場地。擋墻高度以小于3m為宜，若超過3m則應(yīng)錯臺處理，擋墻上部可放1:2～1:3的土坡并夯實，用片石或植被護坡，從而使得擋墻上部土體及墻底持力層保持穩(wěn)定。
2.3治濕
膨脹土地基吸水膨脹、失水干縮的特性往往造成建筑物及構(gòu)筑物的開裂，因此，要使膨脹土保持相對穩(wěn)定的含水量以確保土體保持相對安全性，必須在建筑物周圍創(chuàng)造良好的排水和保濕條件。對此，為保持建筑物基底含水量的穩(wěn)定性，應(yīng)在建筑物周圍設(shè)計坡度約為2.5%的柔性散水，坡面寬不小于1.5m。
2.4治漬
膨脹土邊坡地面上的漬水會導(dǎo)致建筑物周圍膨脹土濕軟，降低地耐力，造成建筑物局部下沉開裂，此破壞現(xiàn)象在為膨脹土地區(qū)最為常見。因此，為保證膨脹土場地含水量變化的同一性及控制在允許的范圍之內(nèi)，在處理建筑物周圍地基及排水時必須防止?jié)n水現(xiàn)象。
3膨脹土邊坡防治措施
膨脹土邊坡的治理思路是通過一定的措施解決表層土體浸水變形以至強度衰減以及土體浸水引發(fā)膨脹力的問題，具體如下：
3.1 改性法
改性法即改變膨脹土特性，消除其原有的濕脹干縮特性成為適用土。主要如下：1）化學(xué)加固。膨脹土的主要成分是伊利石、蒙脫石、高嶺石，可用化學(xué)方法使之與、及離子進行交換，從而改變膨脹土的性質(zhì)，起到防護目的。2）石灰改良。即在膨脹土邊坡上打入一定數(shù)量的孔，孔內(nèi)裝入石灰或石灰土，與膨脹土成分進行離子交換，改變膨脹土性質(zhì)，起到防護目的。3)燃燒法。在坡頂面一定范圍內(nèi)的大氣活動帶內(nèi)，打入相對數(shù)量的水平方向孔與垂直孔，孔與孔互相連通，用火加熱到一定溫度使之燃燒，使膨脹土失去膨脹性，使含水率降低，內(nèi)摩擦角及粘聚力提高，以起到防護目的，坡面再用石灰拍實。
3.2 封閉法
自然氣候干濕變化導(dǎo)致的脹縮變形是膨脹土工程病害的主要因素，因此可通過封閉法，隔絕自然氣候變化對膨脹土的影響，從而達到防治膨脹土病害的目的。具體如下：1）摻石灰粘土回填或人工換土回填。該法適用于坡高小于10的中弱膨脹土邊坡，邊坡自上而下開挖，每2米設(shè)置作業(yè)平臺，邊坡適當(dāng)超挖，用摻石灰粘土或非膨脹粘土回填回填拍實，再在邊坡上砌石防護，如有必要，可設(shè)置擋土墻。該法能及時封閉邊坡，但易于忽略邊坡中存在的軟弱夾層、強膨脹土層和節(jié)理較發(fā)育的裂隙。2）人工草皮。該法主要適用于高度小于6的弱膨脹土邊坡，在網(wǎng)狀格柵撒上粘土及種子，待長草后移到要防護的坡面，以起到及時封閉的作用。3）灰土包圍法。邊坡超挖一定寬度，用石灰土回填分層壓實至坡項，邊坡用石灰土包圍一定厚度，坡頂面一定寬度范圍內(nèi)用石灰拍實，邊坡用預(yù)制塊防護，坡面植草皮防護。
3.3 支擋法
支擋法主要是用支擋結(jié)構(gòu)物提供的抗滑力，來平衡膨脹土邊坡的下滑力，達到穩(wěn)定邊坡的目的，在實際應(yīng)用中，經(jīng)常采用支擋結(jié)構(gòu)同護坡相結(jié)合的方式。1）擋土墻防護。是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物。擋土墻分坡腳墻、坡腰墻和坡頂墻。2）加筋擋土墻。在膨脹土中加入拉筋，利用拉筋與土體之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程特性，從而達到穩(wěn)定土體的目的。加筋土擋土墻由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面板三部分組成。3）土釘墻。通過土釘技術(shù)的加固使其與膨脹土邊坡成為一個復(fù)合擋土結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮土體的空間支護作用，使邊坡位移和變形及時得到約束限制。4）抗滑樁。通過穿過滑坡體深入于滑床的樁柱，用以支擋滑體的滑動力，進而穩(wěn)定邊坡。5）錨桿。作為深入土層的受拉構(gòu)件，錨桿一端深入邊坡土體中，另一端與工程構(gòu)筑物連接，以阻抗膨脹土變形破壞。6）鋼筋網(wǎng)。由橫向及縱向鋼筋十字交叉通過綁扎或焊接制作而成的網(wǎng)來防護膨脹土邊坡。7）噴射混凝土。用壓力噴槍噴涂灌筑細石混凝土于膨脹土坡面，從而阻止風(fēng)化及雨水的入滲。
總之，膨脹土是影響工程建設(shè)的一種特殊土質(zhì)，在實際工程中，其破壞力巨大，我們要解決膨脹土的問題，應(yīng)著重從影響其物理力學(xué)性質(zhì)變化的內(nèi)在因素和外在因素上考慮，從而通過改變土的力學(xué)性質(zhì)達到處理目的。
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