公路膨胀土路堑边坡柔性防护应用

　　【摘要】针对膨胀土路堑边坡的特点，结合叶舞高速公路膨胀土柔性边坡支护应用，阐述了相应技术特点和质量控制要点，以供工程参考。
　　【关键词】膨胀土；路堑边坡；柔性支护；土工格栅
　　一、工程概况
　　焦作至桐柏高速公路是河南省公路网6条南北纵线之一，叶县至舞钢段是其重要组成部分。叶舞高速路线全长约50km，K24+400-K27+000段为山坡斜地，属第四系中更新统地层，膨胀土富含姜石，中度膨胀。K25+256-K25+760挖方段为矿山弃土场，土体松散，大量灰绿色膨胀土混杂。该弃土场西侧百米处，有两处水塘，水塘积水长期渗流入弃土场内。路堑施工中，坡面多处渗水；K25+630处多次明水流出，水量较大，虽部分引入路基临时边沟，部分冲蚀基底稳定；成型边坡不同程度出现滑塌，且有增长趋势。
　　鉴于该区段膨胀性弃土场特殊工程地质条件，为处理好积蓄膨胀能对边坡失稳影响，进一步优化防排设施，采用了以柔治胀和综合排水相结合的柔性防护技术处治边坡。
　　二、膨胀土路堑边坡柔性防护技术特点
　　（一）技术原理
　　柔性边坡防护处治技术是将土工格栅分层摊铺锚固，回填膨胀土压实，形成足够厚度的柔性加筋体，再辅以坡顶封闭、加筋体背部及基底排水处理的路堑边坡综合防护技术。
　　土工格栅柔性防护的工艺原理是将原设计边坡超挖4.0m宽度形成工作面，从坡脚开始，在工作面区域由下而上按50cm的间距加铺3.5m长(沿路基横断面方向，自边坡坡面算起)土工格栅后，逐层回填膨胀土并压实，坡面处预留1.5m宽的土工格栅反包，并用连接棒将上下两层格栅连接形成坡面，将整个加筋体形成整体，构成挡墙结构，并在结构后设置50cm宽度、自上而下贯通的由透水性材料碎石土形成的排水层，以利于裂隙水排出坡体,并在低于路床顶面1.5m处设置70cm×70cm纵向渗沟，降低裂隙水的静水压力和因水滞留边坡土体产生的膨胀力。
　　（二）结构组成
　　路堑边坡柔性防护综合技术由四部分组成：
　　1．膨胀土加筋体。土工格栅与填土间摩擦力和咬合力，尤其是格栅间的联结、反包可提供足够的抗剪强度，使加筋体构成足够厚度的加筋体，以自重产生支挡力并隔绝大气干湿循环对边坡的影响；同时，柔性防护允许边坡产生一定的变形，可释放边坡大部分应力和膨胀力，达到以柔治胀的效果。
　　2．内部排水通道疏通坡体裂隙水。
　　3．防水土工膜组织地表水下渗。
　　4．植被稳定表土层，防止冲刷和水土流失，兼做景观美化。
　　三、质量控制要点
　　1．土工格栅反包施工甚为重要。为了保证设计的坡比，超宽20~30cm填筑；对反包区域内较松散部位，补充夯实；测量放线后刷坡，确保刷坡部位平整、无棱角及1:1.5坡比。格栅上填土分两层进行，厚度达到50cm时，顺主筋方向进行土工格栅反包夯实区。反包将主筋方向向内张紧,用U型钉固定；使格栅产生1%~2%伸长率，留有预拉应力，以约束土体的膨胀力。U型扣环尽可能在同一受拉断面上。
　　2．为保证格栅沿路中线方向的整体性，两幅格栅间搭接宽度≥5cm。在垂直路中线方向，搭结≥50cm。固定后的格栅表面应平整，清除坚硬凸出物，以防损害土工格栅。严禁机械直接在土工格栅上行走。连接棒的安装，应将上下两层土工格栅张紧用连接棒夹紧至不能抽动，以保证加筋土体的整体性和有效性。
　　3．排水设施正确设置是施工的重点环节。按设计做好墙背渗水层和墙底渗沟，以及平台排水沟坡顶的封层、截水沟，实现墙背渗水层和路床积水的分流；做好坡顶及坡体水流的有效隔断。对层间集中水流出现，应合理设置泄水孔，将水引至泄水槽内排出。
　　4．施工宜在旱季，工序衔接紧凑；边坡清方完成后，应做柔性挡墙。严格控制填料粒径、摊铺厚度和压实度；切实做好路基排水，加强隔水层及边坡的封闭处理，防止水的渗入。
　　四、结语
　　叶舞路K25+000～K25+760段柔性路堑边坡柔性防护2010年5月完工，经受住了酷热雨季考验，边坡无渗水和滑塌迹象。采用柔性防护处治膨胀土边坡，对防治边坡的冲刷和溜坍，防治水土流失，稳定边坡，美观景观已初见成效。
　　【参考文献】
　　[1]公路路基设计规范．JTGD30-2004，2004．
　　[2]工程建设中的膨胀土问题．刘特洪．中国建筑工业出版社，1998．
　　[3]膨胀土的工程特性对开挖边坡稳定性的影响．廖济川等．工程勘察，1994.