黄土地区公路路堑边坡变形预防

黄土地区公路路堑边坡变形预防黄土是第四纪堆积物，以粉土颗粒为主，富含碳酸盐，具有大孔性，一般呈黄色（也有其它颜色，以黄色为主），在我国分布比较广泛。由于黄土特殊的结构和构造特征，决定了其特殊的工程性质，在国内外公路界引起了广泛重视。近年来，随着公路等级不断提高，黄土路堑开挖深度不断加大，虽然在设计与施工中采用了许多措施，但从对已建公路的调查发现，仍存在许多严重病害，对公路的正常运营产生了不利影响。本文从黄土路堑使用病害分析出发，总结成功经验，并吸取其失败的教训，为黄土地区公路路堑设计提供参考。1．黄土路堑边坡主要病害由于路堑一般处于地面表层，开挖后暴露于大气中，受各种自然和人为因素的影响，其边坡易发生破坏变形。黄土路堑边坡的破坏变形，可分为坡面破坏和坡体破坏两大类型，见表1。黄土地区公路路堑边坡病害表1婶病害类型恭危瓶惰害倡乌及络娇产秀舍生宣晚原土势因轿敌躬坡弟所掠面鬼朝犁破胡撒勇坏绸绸剥宴算姨落择鱼鳞状剥落妹对路堑边沟危盯害极大。在含墙易溶盐多的地劈区，随着水分扶蒸发，盐分迁谁移并重分布，搏引起土的松胀骨，形成零乱分架布的鳞状凸起炉和剥落。新开堪挖边坡比较明宾显。塞层状剥落航主要发生在洪趋积冲积黄土互淋层中，粘土含另量高者剥落快观而严重，粉土束粒、砂粒含量烛高者慢而轻，拦形成层状或带槐状剥落。袄片状剥落遗主要发生在新韵第四系风积和苗近代坡积的均就质黄土层中，播表面硬壳在自甩然营力作用下舍呈大块片状剥毛落。一般从坡往脚开始。载坡今蚊柱面干名锡冲冲宋沉刷殿易引起大量的邻水土流失，形惭成坍塌、串沟偷、淘空、沟穴墓等。主要由黄轨土的多孔性和散表面径流引起洞。萌坡体柳破坏贝崩络马绢塌乳是产生滑坡的假前提，直接危蛋及行车。地质它和地形条件是亮主因，开挖不木当是诱发因素坟。成滑挺弓疼坡混对公路危害极求大。主要因黄星土遇水湿陷强挣度下降或人为控因素使稳定平积衡受到破坏。瓜泥阶桶峡流妻可诱发更严重窄的破坏。主要衣是黄土受水浸步润饱和形成塑喜性流动。2．路堑边坡变形影响因素通过野外调查和已有经验分析，黄土地区公路路堑边坡变形的主要影响因素可分为内因和外因两方面。2.1内在因素由于黄土特殊的内部结构和物理力学特性，才使边坡变形可能发生。（1）黄土的层位和成因类别松散结构的新黄土和密实结构的黄土，具有不同的密实性和物质组成，后者的稳定性较好，在两类黄土中易于发生的主要变形现象也不相同。在同一类现代上层黄土中，成因类型不同的黄土，稳定性也不一样，一般坡积的松散结构黄土最不稳定，而阶地上部洪积和冲积的黄土都比较稳定。（2）黄土的结构和构造黄土中存在不同节理且特性不同，组成结构的均匀程度、结构孔隙特征、夹层及构造的变动等都影响着边坡的稳定。在设计中，都要注意这些特点，为设计提供依据，保证边坡稳定。（3）下卧层下卧层的岩性、产状、风化程度及同黄土的接触关系等，都影响着边坡的稳定性。（4）物质成分不同黄土之所以边坡稳定性有差异，与其组成有关，由于易溶盐含量的变迁，引起土体强度的变化，导致边坡的风化；其矿物组成同样会影响边坡稳定，粘粒含量和成分不同，土体的变形状况也不一样。（5）黄土的物理力学性质同黄土边坡稳定性有关的物理力学指标有粘粒和砂粒含量，干密度、液限和塑性指数、天然含水量、孔隙率以及抗剪强度等力学指标。差2恨.2暗外界因素霜环境条件的改绒变也是促使边糊坡变形发生发芦展的一个原因乔。斑（乎1咐）分地貌单元和微串地貌特征应边坡位置不同解，所处的黄土丸层不同，而且衫坡顶的汇水条艰件也不一样，园从而稳定性不占同。如果坡面泼有陷穴、暗洞池等存在，其位渴置和分布状况刻的差异也影响走边坡的稳定。钟（蔽2烈）喂水文条件筝地下水在黄土炉层或下卧岩层欣中出露，对边部坡的稳定性都机很不利。地表睁水会引起坡面朽冲刷，浸湿和商冲刷坡脚和边打沟，渗入土体红将引起土体重绕量增加及强度苍的降低，渗入器裂隙和节理将喉产生静水压力皂，促进冲沟、想陷穴的发展，僚对边坡的稳定脾性都不利。晓（窜3悟）荒风化与震动等平自然营力的影斑响促黄土节理发育拳，受大气雨水侦作用明显，易始风化剥落，从路而直接导致边狼坡变形。地震首及行车引起的柄震动，也有可折能促使边坡失锻稳。修2吉.3降人为不利影响罗设计、施工和症养护不当，以拨及人为破坏，膜都是引起边坡虚破坏的直接原迹因。例如，黄桃土路堑边沟，卧由于水流坡度位过陡，边沟又叨未衬砌或衬砌后不当，使沟底冈冲刷，引起坡寒脚坍方；施工粪时，坡面未修蹈平整，边坡平跪台及坡顶截水饺沟未做防护加季固，地表水会沉下渗引起变形脚；养护不及时台或修复不当，事边坡顶部人为垄加载，边坡上戴挖坑或在坡脚岛掏洞，或动物肌在坡脚处掘洞旱设巢等，都会躺对边坡稳定有尊不利影响。娱黄土路堑边坡庆变形的防治应塞根据黄土边坡阀变形的类型、搏变形破坏的影逝响因素，通过锣边坡设计，选施定合理的边坡晨形式和坡度，驰完善排水与防咬护工程。锐3体．路堑边坡设科计磨鉴于影响路堑患边坡变形的因浸素很复杂，在垄进行边坡设计省前，应进行全斜面细致的野外征调查，在设计拜中，应综合分求析各种因素的日影响，并考虑伯采取必要的工厚程技术措施，锅进行处治与预扁防。边坡的设挺计包括边坡型于式的选择、坡纠度的确定和边乓坡防护与加固会等三部分内容牲。缎3样.1亲边坡型式的选恋择冠黄土边坡型式肯的设计要综合瓜考虑黄土的特测殊性、路堑断丈面的的稳定性逐和经济性、施适工和养护的方鹊便性，权衡利熄弊，合理设计忍。根据以往实存践经验按常用局黄土路堑边坡桨型式表选用。迅3披.2稀边坡坡度设计各通常边坡坡度序设计应综合考棕虑影响边坡变刃形的破坏因素港、黄土层的层驻位及成因、地蜓质水文条件和映工程的重要性叼等，参考规范料和当地实际经钢验，采用工程挺地质类比法，淹必要时结合力绢学验算法来确奥定。哪3纳.3真边坡防护系统薪工程死由于黄土边坡锅的变形破坏影晋响因素很多，毁对边坡的防护翁也比较复杂披，求但并不一定都揭必须加固防护执，要因地因时忠而定，应根据悉边坡变形范围短及特征，以及哑引起破坏的各五种因素和条件俊，因地制宜合胆理采用。一般宽可以从以下几攻个方面对其进赢行预防和防护呢：劣①葡地表排水防护蝶工程系统延；弯②抬坡面加固防护洋工程系统鼻；版③灿支挡防护工程踪系统，这三类克可以单独进行赵，必要时要兼博用。具体黄土贼路堑防护与加鉴固可以参考励表纳2盛。浆补莫物馆递哪便鞋路堑防护加固封措施设表折吉肚萝识食妹宅朴定父表娘2屿边家至猛坡邻托珍类剖蜡验型练容鲁幻易让偏产梯续生意汗的拦屡病肾炭害沸防指松护惑茧加凳岭固势农措犁枯施拍粘土或粉土颗莫粒较多、膨胀躁性较高、干缩研后易发生龟裂仅的黄土惑受雨水浸湿，神极易形成表土矮剥落或溜滑现雹象唐可采用植物防备护或其他适当惊的防护加固措拦施侍粉细砂层防易遭风蚀和雨丸水洗刷姻可采用护坡，树当边坡较低者语，可设置侧沟川平台污松散结构的黄选土；边坡较高携、雨量较大地判区的黄土制边坡受雨水冲趟刷，易形成冲疑沟，边坡易坍盘塌佩一般考虑在坡决脚以满上悉2冶～绍4缠米的范围内予吊以防护加固；岭当边坡较陡时远，宜全面防护阶。手软弱岩层，风度化破碎岩层和把软硬互层的岩摸层险风化剥落，边拆坡上出现凹坑野，造成上部边宁坡坍塌挡可采用喷浆、渐抹面、护坡或虎护墙等防护措霉施腹构造破碎带（蛾如褶皱、断层呈破碎带）宅剥落掉块，严芒重者坍塌鹊可采用护面墙程或其他支挡建薪筑物忽台阶式边坡恐边坡平台被冲转蚀，截水沟渗哀水影响下部边锹坡的稳定仗除干旱地区外寿，边坡平台给炭予防护，有截唤水沟采取护渗僵措施改有地下水活动沟时善边坡坍塌苦可采用边坡渗铅沟以截排地下兆水萍4.罢黄土路堑边坡华稳定性的预测紧判断和边坡变逃形的预防莲4.胳1辆边坡稳定性的进预测判断恒黄土边坡稳定棍性，可根据该猛路段的工程地耀质性质，水文甲地质条件、微竖地貌状况及土生的物理力学性捉质等对边现坡稳定性作初点步定性判断，资并结合力学方回法进行检验。汽（茂1馒）师根据地层的岩啊性判断涛组成黄土边坡衣的地层主要有底湿陷性的现代锹上层黄土、弱皱湿陷的现代下劈层黄土、淡黄院色湿陷性新黄扑土、无湿陷性突的红橙色第四站系黄土等。由臂于各种黄土的失物质成份，组筋织结构、构造脾与节理各有差太异，直接影响洒边坡的稳定性撇，一般黄土层泼越老其强度越径大，稳定性越绑好。所以黄土持层的时代和岩瑞性差异可作为两黄土边坡稳定早性判别的一个港重要标志。户（惜2静）浮同一地层的黄呢土因其成因不质同，其黄土边轧坡的稳定性也劝不一样，例如煤坡积黄土稳定最性较冲积洪积竞黄土差。不同闭成因类型的黄估土层组成的黄挺土边坡，其边盈坡表层的破坏案类型也不相同群，现代上层坡付积黄土边坡多号发生小型崩坍铲和滑坡，而现猪代黄土层中冲饲积黄土多发生盈层状剥落，在迫新黄土层中表泄层多见片状剥条落，中第四纪村黄土层中多发枯生崩坍、错落誉或崩坍性滑坡句等现象。所以狠从土层可反映缘未来边坡破坏供类型。旋（窜3佣）猜黄土边坡所处锣的地貌单元和省微地貌形态也果可帮助判断黄筛土边坡的稳定困性。地貌可以驼大致反映黄土圈地层的时代、注岩性特征、成屋因类型、主要喷物理性质以及东地表水文条件巾和水文地质条青件等，据此可零以推断黄土边累坡的稳定性程扒度和发展趋势妇。智（点4寄）摘地表的水文条搞件和坡体的水所文地质条件，裕都对表层和坡妇体的稳定性起悠决定作用，因形而这又可用以字判定边坡的稳饰定状况。串（烛5呢）裹边坡的自身特搅性，边坡的高累度、坡率、边烘坡型式及走向咽，以及组成边浸坡的土质的物辱理力学性质指坑标如干密度、侦含水量、抗剪瓶强度都可以反炮映边坡稳定状枪况。悟（病6赛）梳边坡的变形轨后迹、坡体的历发史和现存情况回，结合工程地皇质类比法加以蛾判断。边坡的短裂缝、膨胀、坦坡脚悬空、坡静面破坏等，可烤用来判定边坡箩稳定性程度，骂并可预测其发叠展趋势和危害偏。亩（房7教）仗用边坡稳定性咐力学计算结果贿来推断黄土边邪坡现在稳定状宽况及其发展趋匆势等。用计算唯结果同前面六灶个方面的估计截推断结合起来般，相互佐证，助准确性更高。家4.烈2孩边坡变形的预明防可黄土路堑边坡蛇的变形破坏和惠失稳引起崩坍看或滑坡，应以星预防为主术，暖“提防患于未假然飞”溜，提前采取措番施，对已出现蛮破坏的要及时驶采取有效措施鞋。耗首先，在选线暑前必须作周密扭细致的地质勘威察研究，对那圾些危害性大的劳具有不稳定退性的山体，宜化尽可能地避绕厦，尤其在易发番生滑坡的地段程；如果危害性凡不大，或不可膛绕避会引起破望坏的，要竟采取职防护加固措施对。脂其次，水对黄筒土边坡变形和倦发展及其整体唇稳定性都起至局关重要的作用秩。所以必须完斧善排水设计，逝将危害路基范对围的水体排截读出去，作配到块“熊近接远耕送痰”悉，并加强排水录沟的衬砌和加焰固措施，及时驰作好检修养护蹦，以免引起冲内刷、浸润和淘捐空。裂第三，对不稳虏山体，可以刷辜方减荷，提高长边坡稳定性。造也可以设置挡夹土结构物增加烛边坡稳定性。状第四，合理的递设计与施工是忍保证边坡稳定监的根本。管第五，加强坡执面防护措施。杏新建路线，宜根及时种植草皮甘等，以便很快券形成植被，防粥止雨水的积聚夕和冲刷；对易返引起冲刷的部弟位，如变坡点碑范围、平台的敏前后缘处，宜悼采用三合土等遭材料作护面或誓加固。汇第六，加强维例修养护和雨季剖巡检工作。维紫修养护要以预致防为主，防患摆于未然，要在股适当时机（如撕春季）进行一惕次彻底检修。旨雨季特别要认桨真贯彻雨前、件雨中、雨后的狡三巡制度，严登防冲沟、陷穴器或坍方为患。嫩黄土边坡的变征形破坏和稳定携性，是设计、歌施工、养护和质具体的自然环除境因素共同作获用的结果，对芬边坡的使用情额况建立一个动氧态的资料档案势，同各种行为己相联系，作到情系统统计分析袖，采用相关理馋论分析其中哪防些因素对其影窑响较大，为以纹后的设计和施逝工提供指导，席使之更趋合理颜化。5.结语驼（帮1兽）黄土在我国效的分布比较广舱泛，黄土地区科公路路堑在内肝因和