1、巖土 12級生產(chǎn)實習(xí)學(xué)習(xí)資料瀏陽至醴陵高速公路K10+218-K10+338 （右）、K10+500-K10+634 （右）紅砂巖路塹邊坡柔性支護(hù)處治新方法案例介紹長沙理工大學(xué)土建學(xué)院巖隧系劉龍武2015年6月范文word目錄1 .紅砂巖邊坡工程地質(zhì)概況2 .紅砂巖邊坡破壞特征及原因分析3 .紅砂巖邊坡柔性支護(hù)方案4 .紅砂巖邊坡柔性支護(hù)效果附圖1:K10+218-K10+338右邊坡柔性支護(hù)方案設(shè)計圖附圖2:K10+500K10+634右邊坡柔性支護(hù)方案設(shè)計圖 范文word1.紅砂巖邊坡工程地質(zhì)概況紅砂巖是湖南常見特殊土質(zhì)，也是出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害比較嚴(yán)重的區(qū)域之一，它的軟化 系數(shù)均比較低，浸水崩解

2、。紅砂巖的這種特殊工程性質(zhì)，使得工程上常常發(fā)生問 題，而又得不到妥善的解決，這類事件在國外也時有發(fā)生。湖南省的紅砂巖跟其 他地區(qū)的紅砂巖成分不一樣，主要為紅色的粉砂質(zhì)泥質(zhì)巖、泥質(zhì)粉砂巖等，易風(fēng) 化，易分解，結(jié)構(gòu)松散，當(dāng)巖層處于順層坡，更易產(chǎn)生滑坡、崩塌等情況。由于 紅砂巖在湖南分布較廣，湖南幾乎所有干線高速公路都會通過紅砂巖地區(qū)。通過研究表明紅砂巖多數(shù)浸水崩解或略有崩解。按照這類特性把紅砂巖分成了三 類：第一類：紅砂巖浸水崩解或崩解強；二類巖：紅砂巖浸水烈略有崩解或崩解 不強。而對于同一紅砂巖料場，把一類巖和二類巖混合使用，這時候就看填料以 那類巖為主，就算哪類巖對待。三類巖：紅砂巖浸水完全不

3、崩解，且水穩(wěn)定性好， 強度高，在民間多數(shù)用來作為建筑石材使用。湖南瀏陽至醴陵高速公路于2010年2月開工建設(shè)，其位于湖南中部的瀏湘 盆地，屬于紅砂巖土分布區(qū)，第二標(biāo)段開挖路段上層覆著黃褐色、紅棕色粘土， 下層是紅褐色、棕紅色粉砂質(zhì)泥巖，檢驗結(jié)果表明其中含有大量的紅砂巖。 瀏醴 高速的紅砂巖成分又與湖南省其他地區(qū)的紅砂巖不同。一般的紅砂巖會含有一定 量粘土礦物質(zhì)。而瀏醴高速的紅砂巖就幾乎不含任何粘土礦物，所以它的強度較 高，強度分布區(qū)間為1230MPa：為軟質(zhì)巖。通過室內(nèi)試驗，對瀏醴高速紅砂巖的工程性質(zhì)進(jìn)行了研究， 得到了以下幾點認(rèn)識： (1)紅粘土干燥后，遇水易崩解或略有崩解(2)通過擊實試驗

4、確定其最大干密度和最佳含水量，能有利的指導(dǎo)路塹邊坡的 填筑施工。(3)通過室內(nèi)CBR試驗得出2種土質(zhì)都能基本滿足路塹填筑要求。2 .紅砂巖邊坡破壞特征及原因分析一般來說，由石英砂巖、砂巖類紅砂巖組成的路塹邊坡較為穩(wěn)定，邊坡破壞主要以墜塊、局部崩塌等為主，但當(dāng)邊坡巖體中存在順層強風(fēng)化帶地質(zhì)界面及泥化夾 層時，則范文word易發(fā)生淺層坍滑破壞；當(dāng)路塹邊坡巖石由泥質(zhì)粉砂巖和泥巖組成時，由于該類巖石已屬于膨脹性巖土，邊坡的破壞將具有膨脹土邊坡滑坡破壞特征。傳統(tǒng)穩(wěn)定邊坡的思路一般是放緩邊坡或者療工結(jié)構(gòu)防護(hù)，其原理要么是超挖土體 減小下滑荷載，要么硬防護(hù)增加其抗滑力.這個方法對于一般的邊坡處治確實有 效果

5、，但是由于紅砂巖工程地質(zhì)的特殊性， 具用于處治紅砂巖邊坡的效果卻不甚 理想。瀏醴高速路段 K10+230K10+305右側(cè)邊坡坡高14m、坡長100m,原設(shè) 計采用1:0.75拱形骨架護(hù)坡，施工完成不久遇到強暴雨，出現(xiàn)大規(guī)模的坍塌(圖 2.1);路段K10+500K10+634右側(cè)邊坡坡高13m、坡長100m,開挖不久還未采 取防護(hù)措施就已經(jīng)滑塌，之后放緩邊坡把坡比從1: 0.75降坡至1: 2,不久再次滑坍(圖2.2)。學(xué)資學(xué)習(xí)網(wǎng)K10+230K10+305右側(cè)紅砂巖路塹邊坡拱形骨架護(hù)坡滑塌2.1圖右側(cè)紅砂巖邊坡放緩邊坡滑塌K10+500K10+6342.2 圖范文word紅砂巖邊坡垮塌的原

6、因是多方面的， 從巖性角度看，紅砂巖中的泥質(zhì)粉砂巖和粉 質(zhì)泥巖較為質(zhì)軟，抗風(fēng)化能力弱，且有遇水軟化、失水崩裂的崩解特性；從結(jié)構(gòu) 上來看，是由于軟弱泥化夾層的抗剪強度不夠，產(chǎn)生滑動結(jié)構(gòu)面，使邊坡垮塌； 從外部環(huán)境因素看，通常是由于暴雨引起地表水入滲， 而導(dǎo)致砂巖風(fēng)化崩解，特 別是雨水滲入到泥化夾層中，能迅速降低其抗剪強度，使巖層垮塌；從飽和土理 論看，雨水的滲入使靜水壓力增大使有效應(yīng)力減少，從而導(dǎo)致了抗剪強度不夠。軟弱泥化夾層的力學(xué)性質(zhì)是影響紅砂巖邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵性因素，其含水量達(dá)到臨界含水量時，粘聚力和內(nèi)摩擦角急劇下降，巖層抗剪強度隨之下降，邊坡失穩(wěn)。因此，可以將紅砂巖垮塌的主要原因總結(jié)為以下幾

7、個方面：1,紅砂巖中的粉質(zhì)泥砂巖屬于軟質(zhì)巖土，且容易風(fēng)化崩解、遇水軟化；2,含有大量軟質(zhì)的泥砂巖結(jié)構(gòu)處，易形成低抗剪強度的滑動結(jié)構(gòu)面； 3,雨水滲入泥化夾層經(jīng)歷幾輪干濕 循環(huán)，使得砂巖風(fēng)化崩解，快速降低其抗剪強度，使巖層滑塌。軟弱泥化夾層是 影響其邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，隨著含水量的增加，砂巖的內(nèi)摩擦叫逐步增大，粘 聚力先增大后減小，紅砂巖的泥化夾層達(dá)到臨界含水量時， 粘聚力和內(nèi)摩擦角急 劇下降，巖層抗剪強度隨之下降，邊坡失穩(wěn)。由上可知，放緩邊坡或者骨架護(hù)坡并不能消除軟弱的泥化夾層，隨著雨水入滲以及風(fēng)化崩解，必然導(dǎo)致其抗剪強度下降。而且由于蒙脫石等礦物遇水會產(chǎn)生一定 的膨脹量，但是硬防護(hù)并不允許邊

8、坡變形，當(dāng)變形能積累到一定限度，勢必會擠 垮漿砌片石，從而邊坡垮塌。故而，僅僅是放緩邊坡或者骨架護(hù)坡處理用于治理 地質(zhì)條件惡劣的紅砂巖邊坡是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。 柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，簡單來說，是通過加 筋反包回填土形成土擋墻，并輔以合理有效的排水渠道，達(dá)到保濕防滲，綜合排 水的目的，能有效地防止因雨水滲入土體而導(dǎo)致紅砂巖風(fēng)化崩解。3 .紅砂巖邊坡柔性支護(hù)方案3.1 柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)橫斷面設(shè)計圖 針對瀏醴高速公路紅粘土的各種地質(zhì)特征, 以及破壞形式，提出一種完善的柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案， 同時在排水結(jié)構(gòu)設(shè)計中 我們采用了截水溝，邊溝，橫向排水盲溝，滲溝及碎石墊層。各種排水設(shè)施相互 作用，有效的提高了紅砂巖的排水問題

9、，大大的減少了紅砂巖遇水膨脹的強度。范文word柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本思路是在坡體邊界加鋪土工格柵并反包回填土，利用U型釘、連接棒等連接材料將士與格柵緊密結(jié)合形成整體結(jié)構(gòu)，并輔以有效的排水 措施保濕防滲，防止坡體內(nèi)的土體由于含水量的變化而膨脹垮塌。具結(jié)構(gòu)的橫斷面標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖如圖3.1所示。排水軟詈兩相一腹木圖以腹笊廿反包回填土J100 J回1常芹百圖3.1柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)橫斷面設(shè)計圖3.2 醴高速公路紅砂巖路塹邊坡柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)施工行工結(jié)構(gòu)通常依靠自重來抵抗坡體的水平應(yīng)力，剛性防護(hù)容許被支護(hù)體變形的能力很差， 在干濕循 環(huán)作用下膨脹性紅砂巖土體將干縮濕脹， 當(dāng)膨脹能積累到一定時候，會產(chǎn)生極大 的膨脹壓

10、力使剛性結(jié)構(gòu)破壞。相對于剛性防護(hù)，柔性支護(hù)技術(shù)是一套安全合理、 經(jīng)濟有效的綜合處治方案，它通過其獨特的綜合排水體系，杜絕雨水及地表水滲 入坡體，防止砂巖的風(fēng)華崩解；其獨特的施工工藝通過超挖并回填壓實坡面土， 使紅砂巖的軟弱泥化夾層得到徹底的根治，再難有滑動結(jié)構(gòu)面；而且它能在承受 土壓的同時，允許土體產(chǎn)生一定量的變形，以此來釋放開挖應(yīng)力以及含水量變化 的膨脹力。配合一定的坡面植草等生態(tài)防護(hù)，經(jīng)柔性支護(hù)處治后的邊坡既穩(wěn)定又 美觀。柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)施工簡單便捷，主要分為以下幾個步驟：基底的開挖。按設(shè)計圖開挖基底平臺和滲溝（圖），要把其中的松土清除干凈， 范文word在滲溝溝底的整個截面攤鋪兩布一膜， 并

11、鋪設(shè)排水軟管，土工布靠滲溝端邊緣應(yīng) 低于路基的地下水位線，另一端延伸至基底平臺上，然后向滲溝以及基底平臺滿 鋪排水碎石，直至基底鋪滿0.5厚，注意開挖平臺應(yīng)有橫向坡率，向滲溝略微傾 斜，將滲入邊坡的地下水引入滲溝排出。圖3.5基底與滲溝的開挖格柵的攤鋪及搭接。將已經(jīng)裁斷的格柵按垂直于路中線方向鋪設(shè)（圖3.6）,兩幅格柵橫向搭接寬度不小于5cm,其間用U形釘固定（圖3.7）。上下兩層格柵用 連接材料搭接，具搭結(jié)長度應(yīng)不小于 30cm。注意搭接時應(yīng)張緊格柵，使用連接 材料把格柵連好，使格柵充分接觸土體受力并使加筋土體形成整體結(jié)構(gòu)。圖3.6格柵的鋪設(shè)與搭接范文word連接棒6鋼筋）土工格柵搭接示意圖

12、及“U”型釘大樣（3.7圖壓實攤鋪，按虛鋪厚度3035cm土體的回填壓實。每層回填反包土設(shè)計約 50cm每層格柵可壓兩層。利用壓路 機進(jìn)行壓實，并控制2025cm一層土，填土，一般可壓至 %以上的壓實度。其 碾壓遍數(shù)，保證達(dá)到80頂部處理。坡面頂部鋪單層土工布直至截水溝處，并回填少量根植土拍打壓實用以防止坡頂?shù)挠晁疀_刷。、柔性支護(hù)紅砂巖邊坡效果評價4還可用于新開挖紅紗巖土邊坡的柔性支護(hù)方案除可用于紅 砂巖路塹邊坡滑坡處治，K10+218K10柔性支護(hù)處治方案的試驗路邊坡共修筑 二處防護(hù)與加固。在瀏醴高速上，318+月在K10+218K134月至公里。，總長 0.22010年210K10+420

13、K10+520318+、段完成了柔性支護(hù)處治紅砂巖滑坡的全 過程。該塹坡位于公路左側(cè)，邊坡的巖層走向與路線交角很小，是順坡開挖，塹 坡滑動方向與下部巖體傾向基本一致，這種狀況對路塹邊坡開挖的穩(wěn)定極為不利， 邊坡穩(wěn)定性較差。加之由于施工前期對于膨脹土路塹邊坡破壞的認(rèn)識不足，開挖后為及時防護(hù)、邊坡在風(fēng)化作用和干縮效應(yīng)作用下，出現(xiàn)了不同程。柔性處治完成后，收到了較好的效果，從目前的觀察結(jié)果來看，度的失穩(wěn)破壞，見圖 所示。4.20邊坡無任何破壞的跡象，充分說明了處治的成功，如圖范文word圖4.19處治前邊坡的滑坍情況)14.20圖柔性支護(hù)處治后的邊坡2圖4.20柔性支護(hù)處治后的邊坡（）范文word土工格柵柔性支護(hù)的施工與包裹式加筋土邊坡施工工序非常相似，基本施工方