南邓高速公路膨胀土路堑边坡的设计和施工

・１４・　北　方　交　通　南邓高速公路膨胀土路堑边坡的设计和施工　蒋甫　应荣华　（同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海２０００９２）　（长沙理工大学公路工程学院，长沙４１００７６）　王立锋　（中国长航长江航运规划设计院，武汉４３００３０）　摘要膨胀土胀缩性能大，吸水膨胀软化，失水收缩硬裂，国内很多膨胀土路堑边坡出　现滑坡、坍塌等现象，本文结合河南省南阳一邓州高速公路膨胀土路堑段，因地制宜的提出防　止膨胀土边坡溜坍和滑坡等病害的边坡设计、施工技术和控制标准。　关键词路堑边坡膨胀土滑坡土工格栅　膨胀土是一种对环境湿热变化敏感的高塑性粘　土。其主要特征是颗粒多分散，富含亲水性的粘土　矿物，液限大，胀缩性能大，吸水膨胀软化，失水收缩　重，尤其在ＮＯ．１０标Ｋ８４＋４００一Ｋ８４＋６００路段，边　坡滑坡更明显（如图１所示），正常的路堑开挖施工　硬裂。在膨胀土地基上修筑公路路基或采用膨胀性　土作为公路路基填料时，受外界因素如地质、水文、　气候环境等影响，往往产生道路基底的交替升降变　形，路堤压实度的反复变化；在较大路基填挖段，应　力与变形的改变与重复更迭、使道路的强度及稳定　已经不能保证公路的使用性能和施工进度，因此需　要对此路段进行边坡防护设计和施工研究。　性发生变化，产生溜坍、滑坡、纵向开裂等病害，最终　造成公路路基、路面与构造物的破坏。　随着我国公路建设事业一步步的向纵深发展的　同时，将不可避免的碰到一些特殊土质如膨胀土问　题。目前各省正在修建的“五纵七横”公路网中，至　图１　南邓ＮＯ，１０标Ｋ８４＋４００～Ｋ８４＋６００路段边坡坍塌图　２　路堑边坡设计　路堑边坡设计采用两种方案，一种是设置较缓　的边坡（１：１．７５—１：２．０），在边坡上采用浆砌片石　防护；另一种则是土工格栅加筋并且格栅包边护坡　（也称为柔性护坡）。这两种方法均可达到稳定边　坡的目的。　２．１　浆砌片石护坡　少有８条高速公路通过膨胀土地区；“十三纵十五　横”规划总长３５万ｋｍ国道主线中，有９万多公里　路段通过膨胀土地区；西部大开发中拟建２１０００ｋｍ　公路中也将有近３３００ｋｍ路段穿越膨胀土分布区。　膨胀土问题已成为我国公路建设中最突出的工程问　题之一。对于膨胀土路堑边坡，合理的边坡设计和　当路堑高度Ｈ＜３ｍ时，边坡采用３０ｃｍ厚Ｍ７．５　浆砌片石防护（如图２所示），在这种情况下，挖方　施工技术在防止边坡溜坍、滑坡等病害方面有很好　的效果。本论文结合河南省南阳至邓州高速公路部　分挖方路段进行挡土墙边坡设计和施工技术研究，　边坡比较缓（坡率１：１．７５）。　当路堑高度为３ｍ≤Ｈ＜５ｍ，时，坡脚设置浆砌　片石护脚墙，护脚墙以上采用３０ｃｍ厚Ｍ７．５浆砌片　石全防护。路堑高度Ｈ≥５ｍ时，在５ｍ处设变坡平　为今后类似膨胀土工程提供参考。　１　工程概况　河南省南阳一邓州高速公路路基大部分都是膨　胀土，因此在部分开挖路段，路堑边坡滑坡比较严　台，大于５ｍ以上部分的坡率为１：２。具体设计如图　３所示　维普资讯 http://www.cqvip.com

第９期　蒋甫等：南邓高速公路膨胀土路堑边坡的设计和施工　・ｌ５・　（１：２５）　图２　路堑高度Ｈ＜３ｍ时的路堑边坡设计图　图３　路堑商度Ｈ≥３ｍ时的路堑边坡设计图　在浆砌片石护坡设计中应注意的事项如下：　贴，墙后不准留有空洞，泄水孔粘土层下空洞应用　①浆砌片石下铺设１５ｃｍ砂砾垫层，在垫层下　Ｍ２．５水泥砂浆填实，其上用碎石填实。　铺一层反虑土工布。　⑥挡土墙背后应使用非膨胀土填实，其宽度根　②为防止边沟内长时间滞水，影响膨胀土的干　据开挖情况而定。　湿变化，边沟护砌下面设置排水盲沟。　２．２　土工格栅加筋护坡　③护脚挡土墙采用Ｍ７．５浆砌片石砌筑，每　用非膨胀土填筑路堑，每层填土上加铺一层格　１０ｍ长设置伸缩缝一道，其外面填塞沥青麻絮，填塞　栅，填土厚度由下往上逐渐增加，最底层填土厚度为　深度为１５ｃｍ。　３０ｃｍ，采用土工格栅包边，边坡坡率一般为１：１，土工　④泄水孔采用方形，尺寸为１０×１０ｃｍ，泄水孔　格栅的宽度为５ｍ。边坡高度Ｈ＜８ｍ时不设平台，８ｍ　间距为２ｍ。　≤Ｈ＜１２ｍ时设一级平台，Ｈ≥１２ｍ设两级平台，平台　⑤浆砌挡土墙应错缝砌筑，背墙面与挖方面紧　宽度为０．５ｍ。不设平台的具体设计如图４所示。　图４　土工格栅加筋护坡图　维普资讯 http://www.cqvip.com

・１６・　北　方　交　通　土工格栅加筋护坡应注意的事项如下：　①回填土采用好土，采用压路机进行碾压，碾压　按相关规定执行。　②格栅沿坡面的反包部分用“ｕ”型钉将它与上　一层压实好的土和土工格栅在距路基边缘２０ｃｍ处　固定，上、下层土工格栅用“ｕ”钉固定连成一体，每　幅土工格栅用“ｕ”钉与压实好的土体固定，间距为　１ｍ，纵向叠加长度为２０ｃｍ，用“ｕ”钉固定。　③顶面采用１０ｃｍ厚的回填土覆盖。　④ＰＶｃ管纵向间距为５ｍ。　３　边坡的施工技术　３．１施工工艺流程图　匾　匮匿　一　五　亟　＿１填报工序报验单及自检资料，１—１根据土工格栅的铺筑间ｌ　Ｉ申请检查，经签认后继续上土ｌ　ｌ距铺筑土工格栅　Ｉ　五　３．２边坡的超挖　在边坡开挖前，应先开挖截水沟，截水沟纵坡不　小于０．５％，并及时进行现浇混凝土加固，混凝土厚　８ｃｍ。伸缩缝间距为８～１２ｍ，缝宽２ｃｍ，采用沥青麻　絮填缝。边坡开挖过程中，每５０ｃｍ应预留一个台　阶，台阶宽度为０．７５ｍ，以保证填挖交界部分能压密　实。　３．３　碎石透水层及盲沟施工　边坡超挖完毕后，先修整坡面台阶，然后用压路　机对超挖的地面进行碾压，压实度要求达到８５％。　按设计图进行盲沟施工。盲沟施工完毕后，铺设碎　石透水层，用压路机静压碎石层３遍。碎石透水层　静压后厚度控制为２０ｃｍ。　３．４　土工格栅的铺设　按设计长度裁剪土工格栅并铺设第一层土工格　栅。具体操作方法为将土工格栅一端紧靠超挖边坡　台阶的内侧，自内侧向外侧沿路基横断面水平摊铺　展开，用“ｕ”型热镀锌钢钉将格栅尾部固定于土中。　格栅摊铺时需拉紧，予留的包边长度沿修整后的边　坡反包上来，再用“Ｕ”型热镀锌钢钉将它与上一层　压实好的土和上一层的土工格栅在路基边缘向内　２０　ｏｍ处固定。沿路线纵方向相邻两块土工格栅的　搭接长度为１０　ｏｍ。用热镀锌铁丝捆扎。铺设土工　格栅时应注意以下几点：　①土工栅强度高的方向（主方向）应垂直于墙　面。铺放平整应保证其不因填土而发生位移。　②土工格栅的位移大多垂直于墙面方向，对于　土工织物包裹挡墙，建议沿墙长度方向的搭接长度　至少为０．１５ｍ。　③如果地基沉降量大，土工格栅的搭接部分可　能会被拉开，因此在该方向应妥当连接。　３．５　回填土的技术要求　每一层回填的土要用同一种粘性土，回填土的　松铺厚度不大于３０ｃｍ，在合适的含水量范围进行碾　压，压实后不大于２５ｃｍ。其压实度要求≥８５％。如　履带式推土机碾压后能达到８５％的压实度要求，可　不使用振动压路机进行碾压，允许使用履带式推土　机碾压。对每层回填土回填压实后都要进行抽检，　当连续压实好两层或者达到规定的厚度后，进行土　工格栅反包。墙体填土应注意的事项如下：　①回填土铺在土工格栅上，每层要进行压实，压　实后，厚度一般约为０．２～０．２５ｍ，或由施工试验或　工程师决定。填土压实应不低于设计要求，含水率　等于或小于最优含水率。铺土与压实时，勿使筋材　卷曲或位移。　②在任何时候，碾压机械轮胎距土工格栅的土　厚均不得小于０．１５ｍ。　３．６　植草皮施工　为防止土工格栅外露遇阳光老化，要及时用土　层封闭格栅表面。坡面采用方格式草皮，即在边坡　上把草皮做成４５。斜角的带状铺筑，组成１．５ｍ　Ｘ　１．５ｍ的方格形，在方格内种草。在坡脚部分用两条　水平的带状草皮铺设。方格骨架的具体设计如图５　所示。　＿．—　—　＿一　ｌ　１　｛Ｌ　＿—　ｌ＿—．＿—二—一　【Ｉ　；｝　　————一∞　——‘—。　＿ｉ』　：Ｉ　Ｉ５　】５：１５　ｌ　．　ｌ—ｌ　图５方格骨架护坡　４　结语　本文结合河南省膨胀土地区修建高速公路存在　的边坡稳定问题，提出采用浆砌片石边坡和柔性边　坡处治膨胀土路堑边坡的溜坍和滑坡等病害问题，　并给出了不同边坡高度下的设计方法、施工工艺和　质量控制标准。通过施工完成后的长期观测，这种　／／　／　维普资讯 http://www.cqvip.com

第９期　北　方　交　通　・１７・　关于加强农村公路养护工作的思考　高兴恩刘春岩刘作华　（大连九成市政设计有限公司，大连ｌ　１６４００）　摘要针对农村公路发展迅速，但养护跟不上的现状，提出了解决问题的方法。　农村公路养护管理　“三分建，七分养”，公路建设是发展，公路养护也是　关键词为贯彻党的十六大和中央农村工作会议精神，　２００３年４月２３日，我省召开了“全省加快农村公路　网建设工作会议”，会议要求要用５年时间，即到　２００７年底，实现全省１００％的行政村通油路，总投资　９３．４５亿元。自此，全省各地掀起了农村公路网建　设的高潮。各市的农村公路建设迅速发展，路面等　级和通行能力不断提高，四通八达的农村公路网络　体系逐步形成，这对于推动城乡一体化，促进农村经　济发展，增进农村社会文明，建设社会主义新农村具　发展，如何解决农村公路的管养问题，已经引起了中　央领导同志的重视，国务院办公厅于２００５年９月　２９日印发了《农村公路管理养护体制改革方案》（以　下简称《方案》），根据该方案，结合我市的实际情　况，就如何搞好农村公路养护工作谈一下我的想法。　１　我市农村公路现状　经过几年的建设，到２０００年底，大连市１１１个　乡（镇）已全部实现乡乡通油路。但在全市１２９４个　行政村中，只有７５８个村实现了村通油路，还有５３６　个行政村尚未实现目标。其中，北三市就有４３２个　行政村不通油路，占全市不通油路的行政村的　８１％。为加快农村公路网建设，２００３年国家和省出　台了一系列优惠政策，加大了对农村公路的投资，为　有重要意义。但是随着农村经济社会的发展，特别　是农村物流、客运等运输业的发展，农村公路养护工　作不力造成农村公路交通状况远不能适应农村社会　经济发展，主要表现在安全标志、附属工程等不完　善，已硬化路面病害严重，砂石路失养现象严重，路　况下降，部分路段达到路难行甚至中断交通状况。　边坡处理方式较好的解决了河南膨胀土地区路堑边　充分利用这一难得的机遇，我市决定从２００３年开始　［Ｍ］．北京，人民交通出版社，２００２　３蒋忠信．南昆铁路膨胀红土路堑边坡工程试验［ｊ］．路基工程。　ｌ９９７　坡的不稳定问题。　参考文献　１李斌．膨胀土地区［Ｍ］．北京，人民交通出版社。１９９３，３—１２　２周志刚，郑健龙．公路土工合成材料设计原理及工程应用　４杨世基，王玉良．公路膨胀土路基的处理技术［ｊ］．公路交通科　技。１９９８，１５（２）ｌ一３　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｓｉｄｅ　Ｓｌｏｐｅ　ａｎｄ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　Ｎａｎ——Ｄ　ｅｎｇ　Ｆｒｅｅｗａｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ａｒｅａ　ｏｆ　Ｅｘｐａｎｓｉｖｅ　Ｓｏｉｌ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｅｘｐａｎｓｉｖｅ　ｓｏｉｌ　ｉｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｗｈｉｃｈ　ｗｉｌｌ　ｅｘｐａｎｄ　ｗｉｔｈ　ｅｎｏｕｇｈ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｗｉｌｌ　ｓｈｒｉｎｋ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｗａｔｅｒ，　ｓｏ　ｉｔ　ｈａｓ　ｃａｕｓｅｄ　ａ　ｌｏｔ　ｏｆ　ｄａｍａｇｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｏａｄ　ｓｌｏｐｅ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｓｉｄｅ　ｓｌｏｐｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐａｎｓｉｖｅ　ｓｏｉｌ，ｔｈｅ　ｅｓｓａｙ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｓｉｄｅ　ｓｌｏｐｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｌｏｐｅ　ｏｆ　Ｎａｎｙａｎｇ　—Ｄｅｎｇｚｈｏｕ　Ｆｒｅｅｗａｙ　ｉｎ　Ｈｅｎａｎ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｗｈｉｃｈ　ｗｅ　ｃａｎ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ｄｉｓｅａｓｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｌａｎｄ　ｓｉｄｅ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｄｅ—　ｓｉｇｎ，ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐａｎｓｉｖｅ　ｓｏｉｌ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｃｕｔ　ｓｌｏｐｅ　Ｅｘｐａｎｓｉｖｅ　ｓｏｉｌ　Ｌａｎｄｓｌｉｄｅ　Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｇｒｉｌｉｅ