膨脹土（巖）路塹邊坡柔性生態減脹護坡加固技術研究

曹慶朋

摘要：本文依據柔性生態減脹護坡加固的理論研究成果，結合實踐工程項目中邊坡體需要隔離大氣降雨對膨脹土邊坡的影響，對邊坡防護體加固應具有生態環境保護效應，同時具有足夠的厚度使降雨無法穿透邊坡體。有效地保護道路工程的質量與進度。研究結論顯示當膨脹土作為回填、鋼筋保護層應取得核實的數值。由大氣產生的膨脹力可以認為是一個直角梯形在深度分銷的形式，和大氣對膨脹力的影響最大，然后逐漸減小。為相關的理論與實踐工作者提供有益參考。

關鍵詞：柔性護坡；膨脹土（巖）；路塹邊坡；護坡加固

1 柔性支護系統設定

在地形適應性的柔性支護技術，建設功能快速的護體加固，模塊化的材料和支持生態化的特點，在道路工程中，近年來在中國得到了廣泛的應用。主要針對公路邊坡的淺層失穩，如風蝕、局部塌陷、滑坡等。經過幾十年的發展，產品的概念和保護得到了改善。自進入我國以來，柔性支護體系在邊坡治理和巖土體加固中得到了廣泛的應用。在實踐中，柔性支撐系統得到了極大的發展，越來越多的結構構件更加健壯、更加靈活、更加靈活，工程支持系統也得到了發展，并成功地應用到實際工程中。

2 柔性生態減脹護坡的結構和作用機理

2.1 柔性生態減脹護坡的結構

在柔性支護結構綜合防護體系加以改進，提出適用于鐵路工程的柔性生態減脹護坡，柔性生態減脹護坡結構綜合防護體系主要由以下三個部分組成：柔性加筋體：該結構的工作原理是膨脹土（巖）路塹開挖后，采用非膨脹土（或弱中膨脹土）分層填筑、分層壓實、分層鋪設土工格柵，最終形成具有一定厚度的加筋土體，依靠筋材與填土之間的摩擦和咬合作用，土工格柵與坡面生態袋之間的錨固作用，以及加筋土體自重，共同構成一個完整的柔性加筋護坡體。

2.2 柔性生態減脹護坡的作用機理

第一，消能膨脹。填土可以承受一定的側向變形，從而釋放開挖過程中產生的膨脹勢能和吸水膨脹。第二，防潮屏障。加筋填料密封在柔性生態護坡中的應用。足夠的厚度，填充防止大氣和降雨對膨脹土邊坡的影響，防滲效果，對淺層邊坡坍塌預防；復合土工膜在膨脹土邊坡防護邊坡，具有保濕效果，避免邊坡裂縫繼續發展，潛在的部分引起的滑坡防治貫穿裂縫。第三，系裂縫固定。在比較危險的挖肩超挖本土天然裂縫的邊坡，避免由原生裂隙引起的潛在滑坡段；生態護坡路基膨脹還原足夠靈活重量、填充和增強摩擦力和咬合力之間的材料，特別是加固層之間的連接，可以提供反包剪強度不夠。

3 柔性支護的結構設計計算

3.1 柔性生態減脹護坡結構設計應注意的要點

3.1.1 裂縫對邊坡穩定性的影響

膨脹土表面裂縫是膨脹土邊坡淺層滑動的一個重要原因。裂紋主要在以下幾個方面對邊坡穩定性的影響：裂紋明顯減少，土的強度指標；裂紋深度要均勻邊坡分為強度明顯不同土壤裂縫；降雨入滲和快速積累和滲透形成不小。這些因素的綜合作用導致了膨脹土邊坡失穩。

3.1.2 膨脹力對邊坡穩定性的影響

建筑物對道路或輕型建筑物的主要破壞是吸水和潮氣的膨脹力。根據物理概念，膨脹力是土壤含水量增加的力，但體積不改變。影響膨脹力的因素有細顆粒含量、內部結構、含水量、干密度和應力歷史。膨脹土吸水膨脹，在膨脹土的脹勢，當坡面土壤和無約束允許自由膨脹，膨脹力和釋放完全消失；當受到限制土體變形、膨脹力部分釋放，留下一部分限制競爭和壓力；當土壤被完全約束沒有任何膨脹變形，土壤內部的力通常是膨脹力。膨脹土的膨脹力對建筑物的土建工程有很大的影響，但學者們的觀點并不一致。有學者認為：在法律上，而不是由外部施加的引力一般膨脹力，當邊坡含水量的增加而增加，在滑體土對膨脹勢的上部產生，但膨脹力是地基土反應的一部分，作用在滑動身體的反應力是不是國外的量，不會影響滑體的受力平衡。

3.2 加筋層高設計

公路上柔性支護研究表面：加筋體的安全系數是隨著壓實度的減小而減小的，但是高壓實度下壓實會增大膨脹土超固結性，雖然在前期能使加筋體安全系數增加，但是在大氣干濕循環長期作用下，這種超固結性會隨著土體的反復脹縮而消失，膨脹塑形變形減小土體的壓實度，最終降到正常固結狀態。因此，90%壓實度為柔性支護加筋體的最佳壓實狀態。膨脹土三向有荷膨脹率試驗條件復雜，因此假定膨脹土側向有荷膨脹率與膨脹土豎向有荷膨脹率變化規律一致。土工格珊的破壞是受拉變形超過一定的伸長率而導致拉斷，即土工格珊的破壞受筋材屈服伸長率控制。施工階段為了保證加筋土體的整體性和有效性，土工格珊鋪設時通常被張緊，而在回填土壓實過程中，土工格珊會被小幅拉伸，測試表明施工引起的土工格珊最大拉伸量不超過1.5%。

3.3 柔性生態減脹護坡坡寬、坡高、地基承載力分析

為了方便靈活、生態護岸邊坡1∶1.5還原膨脹率建設，邊坡角度，研究表明，抗剪強度會明顯降低后，在干濕循環的膨脹土，室內干濕循環試驗結果表明，膨脹土的粘聚力衰減率為50%～70%許多學者認為，對膨脹土的內摩擦角干濕循環的影響，但尹宗澤的研究結果表明，5次43%的衰減率在干濕循環的膨脹土。基于邊坡防護邊坡防護比較考慮，本文采用層次模型由尹宗澤提出的飽和強度的基礎上，原位還原強度，和他們為風化和未風化和風化層強度用于膨脹土邊坡防護的非穩定性計算平均。采用圓弧滑動沿底面滑動安全系數與邊坡非圓弧滑動面在大型出口基地前的條件下，相同的斜率計算，只計算在出口基地前面的圓弧滑動面護坡的穩定性。

4 邊坡綠化技術應用

柔性支護的開放性為公路邊坡后期生態系統的恢復提供了重要的場所。隨著人們對生態環境的重視，植被護坡技術在道路工程中的應用越來越多。作為湖南省第一條生態防護公路，已應用于長吉高速公路高速路塹邊坡工程，恢復了邊坡生態環境。這兩種工藝的主要區別在于配方不同，所用的有機物和粘結劑的用量，以及在pH值、強度、耐腐蝕性、有效含水量等方面存在一定差異。總的來說，國內技術薄弱，國外技術基本直接模仿，不適合中國的自然環境和條件下形成的技術，而開發的基礎研究和專業設備滯后現象存在。該柔性生態護坡的抗溶脹試驗和分析，得出以下結論：當膨脹土作為回填、鋼筋保護層不小于0.68m。柔性邊坡防護適用于高達6～10m的膨脹土邊坡支護，邊坡穩定的參數敏感性從大到小依次為坡率、填土面坡度、邊坡高度和邊坡厚度。這四個因素對邊坡穩定性有顯著影響。

參考文獻：

[1]孫永新.考慮邊坡效應的橋梁樁基礎力學行為的理論與試驗研究[D]. 蘭州交通大學，2016.