曹慶朋

摘要：本文依據(jù)柔性生態(tài)減脹護(hù)坡加固的理論研究成果，結(jié)合實(shí)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(hù)體加固應(yīng)具有生態(tài)環(huán)境保護(hù)效應(yīng)，同時具有足夠的厚度使降雨無法穿透邊坡體。有效地保護(hù)道路工程的質(zhì)量與進(jìn)度。研究結(jié)論顯示當(dāng)膨脹土作為回填、鋼筋保護(hù)層應(yīng)取得核實(shí)的數(shù)值。由大氣產(chǎn)生的膨脹力可以認(rèn)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(guān)的理論與實(shí)踐工作者提供有益參考。

關(guān)鍵詞：柔性護(hù)坡；膨脹土（巖）；路塹邊坡；護(hù)坡加固

1 柔性支護(hù)系統(tǒng)設(shè)定

在地形適應(yīng)性的柔性支護(hù)技術(shù)，建設(shè)功能快速的護(hù)體加固，模塊化的材料和支持生態(tài)化的特點(diǎn)，在道路工程中，近年來在中國得到了廣泛的應(yīng)用。主要針對公路邊坡的淺層失穩(wěn)，如風(fēng)蝕、局部塌陷、滑坡等。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，產(chǎn)品的概念和保護(hù)得到了改善。自進(jìn)入我國以來，柔性支護(hù)體系在邊坡治理和巖土體加固中得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)踐中，柔性支撐系統(tǒng)得到了極大的發(fā)展，越來越多的結(jié)構(gòu)構(gòu)件更加健壯、更加靈活、更加靈活，工程支持系統(tǒng)也得到了發(fā)展，并成功地應(yīng)用到實(shí)際工程中。

2 柔性生態(tài)減脹護(hù)坡的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理

2.1 柔性生態(tài)減脹護(hù)坡的結(jié)構(gòu)

在柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)綜合防護(hù)體系加以改進(jìn)，提出適用于鐵路工程的柔性生態(tài)減脹護(hù)坡，柔性生態(tài)減脹護(hù)坡結(jié)構(gòu)綜合防護(hù)體系主要由以下三個部分組成：柔性加筋體：該結(jié)構(gòu)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(shí)、分層鋪設(shè)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(tài)袋之間的錨固作用，以及加筋土體自重，共同構(gòu)成一個完整的柔性加筋護(hù)坡體。

2.2 柔性生態(tài)減脹護(hù)坡的作用機(jī)理

第一，消能膨脹。填土可以承受一定的側(cè)向變形，從而釋放開挖過程中產(chǎn)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(tài)護(hù)坡中的應(yīng)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(yù)防；復(fù)合土工膜在膨脹土邊坡防護(hù)邊坡，具有保濕效果，避免邊坡裂縫繼續(xù)發(fā)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(tài)護(hù)坡路基膨脹還原足夠靈活重量、填充和增強(qiáng)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(qiáng)度不夠。

3 柔性支護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算

3.1 柔性生態(tài)減脹護(hù)坡結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的要點(diǎn)

3.1.1 裂縫對邊坡穩(wěn)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(wěn)定性的影響：裂紋明顯減少，土的強(qiáng)度指標(biāo)；裂紋深度要均勻邊坡分為強(qiáng)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(dǎo)致了膨脹土邊坡失穩(wěn)。

3.1.2 膨脹力對邊坡穩(wěn)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(jù)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(xì)顆粒含量、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、含水量、干密度和應(yīng)力歷史。膨脹土吸水膨脹，在膨脹土的脹勢，當(dāng)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(dāng)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(dāng)土壤被完全約束沒有任何膨脹變形，土壤內(nèi)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(xué)者們的觀點(diǎn)并不一致。有學(xué)者認(rèn)為：在法律上，而不是由外部施加的引力一般膨脹力，當(dāng)邊坡含水量的增加而增加，在滑體土對膨脹勢的上部產(chǎn)生，但膨脹力是地基土反應(yīng)的一部分，作用在滑動身體的反應(yīng)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(shè)計

公路上柔性支護(hù)研究表面：加筋體的安全系數(shù)是隨著壓實(shí)度的減小而減小的，但是高壓實(shí)度下壓實(shí)會增大膨脹土超固結(jié)性，雖然在前期能使加筋體安全系數(shù)增加，但是在大氣干濕循環(huán)長期作用下，這種超固結(jié)性會隨著土體的反復(fù)脹縮而消失，膨脹塑形變形減小土體的壓實(shí)度，最終降到正常固結(jié)狀態(tài)。因此，90%壓實(shí)度為柔性支護(hù)加筋體的最佳壓實(shí)狀態(tài)。膨脹土三向有荷膨脹率試驗(yàn)條件復(fù)雜，因此假定膨脹土側(cè)向有荷膨脹率與膨脹土豎向有荷膨脹率變化規(guī)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(dǎo)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(shè)時通常被張緊，而在回填土壓實(shí)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(tài)減脹護(hù)坡坡寬、坡高、地基承載力分析

為了方便靈活、生態(tài)護(hù)岸邊坡1∶1.5還原膨脹率建設(shè)，邊坡角度，研究表明，抗剪強(qiáng)度會明顯降低后，在干濕循環(huán)的膨脹土，室內(nèi)干濕循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果表明，膨脹土的粘聚力衰減率為50%～70%許多學(xué)者認(rèn)為，對膨脹土的內(nèi)摩擦角干濕循環(huán)的影響，但尹宗澤的研究結(jié)果表明，5次43%的衰減率在干濕循環(huán)的膨脹土。基于邊坡防護(hù)邊坡防護(hù)比較考慮，本文采用層次模型由尹宗澤提出的飽和強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，原位還原強(qiáng)度，和他們?yōu)轱L(fēng)化和未風(fēng)化和風(fēng)化層強(qiáng)度用于膨脹土邊坡防護(hù)的非穩(wěn)定性計算平均。采用圓弧滑動沿底面滑動安全系數(shù)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(hù)坡的穩(wěn)定性。

4 邊坡綠化技術(shù)應(yīng)用

柔性支護(hù)的開放性為公路邊坡后期生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)提供了重要的場所。隨著人們對生態(tài)環(huán)境的重視，植被護(hù)坡技術(shù)在道路工程中的應(yīng)用越來越多。作為湖南省第一條生態(tài)防護(hù)公路，已應(yīng)用于長吉高速公路高速路塹邊坡工程，恢復(fù)了邊坡生態(tài)環(huán)境。這兩種工藝的主要區(qū)別在于配方不同，所用的有機(jī)物和粘結(jié)劑的用量，以及在pH值、強(qiáng)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(nèi)技術(shù)薄弱，國外技術(shù)基本直接模仿，不適合中國的自然環(huán)境和條件下形成的技術(shù)，而開發(fā)的基礎(chǔ)研究和專業(yè)設(shè)備滯后現(xiàn)象存在。該柔性生態(tài)護(hù)坡的抗溶脹試驗(yàn)和分析，得出以下結(jié)論：當(dāng)膨脹土作為回填、鋼筋保護(hù)層不小于0.68m。柔性邊坡防護(hù)適用于高達(dá)6～10m的膨脹土邊坡支護(hù)，邊坡穩(wěn)定的參數(shù)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(wěn)定性有顯著影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫永新.考慮邊坡效應(yīng)的橋梁樁基礎(chǔ)力學(xué)行為的理論與試驗(yàn)研究[D]. 蘭州交通大學(xué)，2016.