膨胀土路基病害与防治59128

第八章膨胀土路基病害与防治第一节膨胀土的定义及其基本特性一、膨胀土的定义膨胀十•是一种吸水膨胀、失水收缩开裂的特种黏性土。其矿物成分以强亲水性矿物蒙脱石和伊利石为主。在自然条件下，多呈硕塑或坚硕状态，裂隙较发冇，常见光滑面和擦痕,裂缝随气候变化张开和闭合，并具冇反复胀缩的特性：多出露于二级及二级以上的阶地，III前丘陵和盆地边缘，地形坡度平缓，无明显口然陡坎。主要特征有胀缩性、裂隙性和超固结性。二、膨胀土的基本特性从上面的定义可以看出，膨胀土有以下几个显著的基本特性：(1)膨胀土中的黏土矿物成分主要是由亲水性矿物纟r成的，而蒙脱石则是最典型的强亲水性矿物，伊利石(水云母)具有屮等亲水性，这两类黏土矿物都具有膨胀的微结构。所以，当土含冇蒙脱石、伊利石的冇效成分，且在土小达到一定数量时，这一类土对湿度状态的变化就特别敏感。(2)膨胀土同时具有吸水膨胀和失水收缩两种变形特性，而且，这种变形是对逆的，即可以吸水膨胀、失水收缩，再吸水再膨胀、再失水再收缩，并胀缩变形显著。(3)膨胀土吸水膨胀后强度减小，并有随Z湿化崩解的现象；而失水收缩后土的强度增大，一般比较干硬，但常伴有裂隙产生。(4)膨胀土一般具有高液限、低塑限以及塑性指数较高的特性，因而，从土质分类与土的工程分类意义来讲，属于高塑性黏性土范畴。三、膨胀土的判别方法1•判别原则决定膨胀土特殊工程性质的因素是多方而的，有膨胀土的成因、结构特征和物质成分等土体本身的内在因索，也有水和气候等外部条件。但结构特征和黏土矿物成分是内在的主要固定属性，是控制膨胀土工程特性的决定性因素。因此，要鉴別某种土是否属于膨胀土，应根据十-体本身的主要属性來进行区分，同时，选用的判别方法亦不宜过于繁琐。为此，采用宏观结构特征、黏土矿物成分，以及土体特征指标作为判别膨胀土的三要素。2.指标选择为了选择介理的判别指标，首先，必须研究反映膨胀土基本性质的各指标间的相互关系,以及这些指标的各种组合规律。经分析认为，在确定膨胀土的判別指标时，若能着重考虑胀缩机理，选择表征膨胀土特征的独立指标和采用数学手段对各指标作相关分析，选出相关性最大的特征指标，并建立判别函数，这样就能比较理想地实现膨胀土的判别日的。土的界限含水量是反映土粒与水相互作用的灵敏指标Z—，在一•定程度上反映了土的亲水性能。它与土的颗粒组成、黏土矿物成分、阳离子交换性能、土的分散度和比表面枳，以及水溶液的性质等有着十分密切的关系。对于工程具有较人实用意义的界限含水量，通常有液限、塑限、缩限三种定量指标。一般来说，膨胀土是具有高塑性和高收缩性的黏性土，液限越高、缩限越低，则土的膨胀潜势就越大。因此采用界限含水量特征值，作为膨胀土的 判限指标是可行的。胀缩总率能反映膨胀土的黏土矿物成分和结构特征，在一定条件卜，它是膨胀土比较稳定的属性指标，同时，也是水利工程有实用价值的重要指标。因此，也可以作为膨胀土判别指标之一。粒度成分是反映膨胀土物质组成的棊本特性指标。土中小于0.005mm的黏粒与小于0.002mm胶粒成分的含量越高，一般表明蒙脱石成分较多，分散性较好，比表面积大，亲水性强，膨胀性越大。所以，采用土中黏粒含量指标，也同样可以区分膨胀土与非膨胀土。2.判别方法1)根据膨胀土特征指标判别膨胀土的判别标准，国内外尚不统一，各行业亦不统一。根据多年来工程实践中的经验总结和工程地质特征，采用现场定性和室内试验指标和结合的方法判别较为合理。在工程中,大多采用口山膨胀率Fs与其他指标相配合的判别方法。口由膨胀率Fs是以一定体积的扰动风T土，在水中增加的体积与原有体积的白分比來表示的土的膨胀性，采用自由膨胀率的缺点是忽略了土的结构性。⑴初判根据地形地貌、十.的天然结构特征、膨胀土具有的裂隙性、胀缩性等特征，进行初步判别。①建筑、水电等系统提出的临界判别值为：自由膨胀率Fs>40%；液限WL>40%o②铁路系统提出的临界判别值为：自由膨胀率Fs>30%；液限WLN40%。③塑性图判别法：以塑性指数IP为纵轴，以液限WL为横轴的直角坐标图。《公路土工试验规程》(JTJ051-93),对膨胀土的判别为：膨胀土为高液限黏土(CHE),分布范围为WL>50%,A线以上IP=0.73(WL-20)o(2)详判①国家标准《膨胀土地区建筑技术规范》(GDJ112-1987)评判标准，将膨胀土胀缩等级分为三级，评判指标为自由膨胀率和地棊分级变形量(表8-l)o②交通部《公路路基设计规范》(JTGD30・2004)标准，将膨胀土胀缩等级分三级，评判指标为口由膨胀率、膨胀总率和小于0.002mm黏粒含量(衣8-2)o《膨胀土地区建筑技术规范》(GDJ112-1987)膨胀土胀缩等级分级标准表8-1级另U指标自由膨胀率Fs(%)地基分级变形量Sc(mm)强膨胀土390$70中膨胀土65-9035-70弱膨胀土40-8515-35《公路路基设计规范》(JTGD30一2004)膨胀土胀缩等级标准表8-2级别指标<0.002mm黏粒含量自由膨胀率Fs(%)膨胀总率cps(%)强膨胀土>5090>90>470屮膨胀土35-5065-902-4弱膨胀土<3540-650.7-22)根据膨胀土宏观结构特征判别膨胀土的另一个重要鉴别方法，是氏接在野外观察膨胀土在长期口然地质作用过程中形成的特殊地质地貌景观的宏观判别法。膨胀土的野外宏观地质地貌特征，主耍有以下五个方ifiio①地貌特征：具有垄岗式地貌景观，常呈垄岗与宽谷相间，地形平缓无自然陡坎，坡面 冲蚀构槽发育，多出露于二级以上阶地与平原、缓丘；①土体结构：具有多裂隙性，常见有垂直、水平和斜交三组，裂面光滑常有擦痕，并町见灰白色或黑色薄膜与条带等，土块可层层分割，成规则的几何形体；②土质特性：黏土质重，滑感较强，常含冇钙质与铁镭质结核或豆石；③土的颜色：多为棕、黄、褐等色夹灰白、灰绿色，亦常见灰白色、灰绿色等；④自然地质作用：常见边坡表层溜塌与浅层犁性滑坡，以及地裂等。当道路通过具有上述宏观地质地貌特征的地区，应当首先考虑膨胀土的可能性。然后,再采取代表性土样，进行工程性质测试试验，选择微观判別指标和方法，对町能的膨胀土进行判别。若野外宏观地质地貌符合以上特征，判别指标又达到临界判别值以上的土，则应判定为膨胀土。3)根据黏土矿物成分判别膨胀土的黏土矿物成分是决定其工程特性的主要内在因素，已有研究资料表明，当黏土矿物中蒙脱右含量超过20%,则十的T程性质主要由蒙脱石所决定，一般蒙脱石含量在12%以上的土，则具有较强的胀缩性。四、膨胀土主要工程性质及其对路基稳定性的影响1•涨缩性与收缩性影响膨胀土涨缩性的因素有矿物成分、颗粒组成、初始含水量、压实度及附加荷重等。其中，除了矿物成分和颗粒组成的内因因素影响外，初始含水量、压实度及附加荷重的外因因素影响也很大。(1)初始含水量的影响膨胀十•的膨胀量与含水量成反比，含水量越小，遇水厉土体吸水越多，膨胀量越人。收缩量与含水量成止比，含水量越小，干燥失水后收缩量越小。公路沿线土体的天然含水量是变化的，各处膨胀土的膨胀量和收缩量不是定值，同一种土的膨胀量随当地的含水屋变化而变化。(2)压实度的影响采用重型压实标准，山不同压实度卜•膨胀量试验可知，压实度越大，膨胀量有所增加,而压实度対收缩量影响很小。(3)附加荷重的影响 土体膨胀量受附加荷重(压力)控制，压力越人，膨胀量越小，当压力为0-0.05MPa时，影响最显著。工程施工中可采用增加上覆压力來减少膨胀量。膨胀土填方路堤因土的自重圧力作用，下部、内部的膨胀是很小的，膨胀量大的部位是路堤顶部和边坡衣层，路堤破坏往往先从这些地方发牛。2.抗剪强度特性(1)膨胀土涨缩等级的影响膨胀十•随涨缩等级的提髙，土体内爍擦角反而降低，黏聚力却与等级无关。因此，为保证膨胀土路基的稳定性，对膨胀等级不同的膨胀土应加以区别对待，分别采用相应措施，强膨胀土不能作为路基填料。(2)含水量的影响无论哪种等级的膨胀土，含水量减小，摩擦角、黏聚力则随Z增人。当最佳含水量收缩到蜩限时，抗剪强度成倍地增长。膨胀土变湿时抗剪强度比修筑时小得多。所以，当采用膨胀土修筑的路基边坡无覆盖时，其抗剪强度可能全部丧失，是造成边坡溜坍、坍塌和浅层滑动的主要原因。(3)上覆压力的影响膨胀土随土层深度加人其摩擦介、黏聚力值也增人。利用膨胀土的这种特性，填筑路堤时应充分考虑增人压力来提高抗剪性，许多路基产生变形从坍肩开始就是由于没有上覆圧力而造成的。(4)填筑条件的影响土体填筑干密度越大，抗剪强度越大；含水量越高，抗剪强度越低。但击实土在膨胀后摩擦介和黏聚力的最人值却是出现在最佳含水量击实到最人干密度的条件下。因此，为保证用膨胀土填筑路基在施工中及建成厉都具有较高的强度和稳定性，仍应采用在最佳含水量条件卜-压实到最大干密度来控制施工。3.渗透特性膨胀土的体积变化主要是土屮水分变化引起的，了解土的渗透性对分析已成路基和边坡水分变化的原因有重要意义。膨胀土渗透性差，其渗透性与上部压力、土体密实度有关。压实度增大，膨胀性越强的土，渗透性越小。但膨胀土一经暴露于大气，在风化应力作用下, 失水收缩开裂后，透水性将会显著增大，这点在工程设计中应充分考虑。第二节膨胀土地区路基的变形与破坏一、路堑变形破坏类型1.剥落剥落是路堑边坡表层受大气物理风化作用，使土块碎解成细粒状、鳞片状，在重力作用下沿坡面剥落的现象。剥落主要发生在旱季，干旱时间愈长，蒸发愈强烈，剥落愈严重。一般强膨胀十•较弱膨胀十•剥落更其，阳坡比阴坡剥落要严重。剥落物堆积于边坡坡脚或边沟内常造成边沟堵塞。2•冲蚀冲蚀是坡面松散表土在大气降雨或地表径流的集屮水流冲刷侵蚀作用下，沿坡面形成的沟状冲蚀现象。冲蚀主要发生在用季，与水流作用的强度和时间成正比例关系，水流越集屮,冲蚀越严重，常使坡而由纹沟发展成细沟，进而形成冲沟，遍布坡而。-•方而造成边坡不断后退，一方面冲沟深切将导致坡面土体局部破坏。3.泥流泥流是坡面松散土粒与坡脚剥落堆积物在雨季被水流裹带搬运形成。一般，在膨胀土长大坡面、风化剥落严重且地表径流集中时最易形成。泥流常造成边沟或涵洞堵塞，严垂者可冲毁路基、淹埋路而。4•溜塌边坡表层强风化层内的土体，吸水膨胀软化，处于过饱和状态，在重力与渗透压力作用下，沿坡面向下产生塑流状塌移的现彖。溜塌是膨胀土边坡衣层最普遍的一种病害形式，常发生在用季，与降南稍有滞后关系。可在边坡的任何部位发生，与边坡坡度无关，有的以单个溜塌出现,但长人边按正常可见到多个溜塌体相连形成带状溜塌裙。溜塌上方有弧形小坎,无明显裂缝与滑面，塌体移动距离较短且很快口行稳赵于坡面，呈片状分布。溜塌厚度受强风化层控制，大多在1.0m以内，不超过1.5m。5.坍滑边坡浅层膨胀土体，在湿胀干缩效应与风化作用影响下，由于裂隙切割以及水的作用， 土体强度衰减，边坡丧失其稳定性，土体沿一•定滑而整体滑移并伴有局部坍落的现象。坍滑常发生在雨季，较之降雨稍有滞后，滑面淸晰且有擦痕，滑体裂隙密布，多在坡脚或软弱夹层处滑出，破裂回上陡下缓，滑回含水富集明显高于滑体，呈横展式分布。坍滑若继续发展,常沿后缘牵引逐步形成滑坡。坍滑发展除与膨胀土类型、边坡陡度冇关，还受土体结构严格控制。其破坏厚度一般在风化作用层内，多为1.0-3.0mo5.滑坡边坡开挖土体临空，山于坡脚支撑或软弱夹层被切断，胀缩效应与风化作用使边坡土体结构破坏，强度衰减，在水的促滑作用下，使边坡土体丧失稳定平衡，沿一定滑面整体向下位移滑动。滑坡常在雨季发生，与降南稍冇滞后。具冇弧形外貌，冇明显的滑床与滑动面及擦痕。滑床后壁陡直，前缘比较平缓，主要受裂隙控制。滑坡多呈牵引式出现，具叠瓦状、浅层性和成群发生。滑而人多受软弱而制约，滑体裂缝密布，呈纵长式。有的滑坡从坡脚可一直牵引到边坡顶部，具有很大的破坏性。二、路堤变形破坏类型膨胀土路堤变形与破坏类型，按其变形破坏机理与位置，可划分为以下几类：1•沉陷由于膨胀土初期结构强度较高，在施工时不易被粉碎，亦不易被压实。在路堤填筑厉,111于大气物理风化作用和温胀干缩效应，土块崩解，在上部路面、路基口重与汽车荷载作用下，路堤易产牛不均匀下沉，如果在下沉中伴随有软化挤出时，则町产牛很大的沉陷量。一般是路堤越高，沉陷量越大，沉陷变形越普遍，尤其以桥头填土的不均匀下沉更为严重。不均匀下沉将导致路面的平整度下降，严重时可使路面变形破坏，甚至屡修屡坏。2・纵裂路肩部位常因机械碾压不到，填土密实度达不到耍求，后期沉降相对较大。同时，因路眉临空，対大气物理风化作用特别敏感，十湿交替频繁，启部土体火水收缩远远大于堤身，故在路肩顺路线方向常产生纵向开裂，形成长数I•米，或上百米的张开裂缝。缝宽约2-4cm,大多距路肩外缘0.5-1.0mo3.坍肩路堤肩部土体压实不够，又处于两面临空部位，易受风化作用影响而导致强度衰减。当 有雨水渗入时，特别是当有路启纵向裂缝出现时，在汽车动荷载作用下，很容易发牛路启坍塌。塌壁高多在l.Oni以内，严重者可大于1.0m,常在雨季发生。3.溜塌同路堑边坡农层溜塌相似。但路堤边坡溜塌大多与边坡表层压实不够有关。其特点是一般溜塌多发牛在路堤边坡的坡腰或坡脚附近，有单个溜塌体，亦有数个溜塌相连或叠置形成溜塌裙的。4.坍滑膨胀十•路堤填筑厉，边坡表层与内部填土的初期强度基本一致。但是随着通车时间的延续，路堤经过几个干湿季节的反复收缩与膨胀作用后，衣层填上风化加剧，裂隙发展，湿胀十缩效应显著，当有水渗入裂隙时，则膨胀土软化，强度降低，导致边坡坍滑发牛。5.滑坡路堤滑坡与填筑膨胀土的类别、性质、填筑质量以及棊底条件等有关。若用灰白色强膨胀土填筑堤身，则形成人为的软弱而；填筑质量差，土块未按要求打碎；基底有水或淤泥未淸除，处理不彻底；边坡表层破坏未及整治等，都有对能产生滑坡。因此，膨胀土路堤有从堤身滑动的，也有从基底滑动的。三、膨胀土滑坡1.膨胀土滑坡的一般特征由于膨胀土属于黏性土范畴，所以，膨胀土滑坡首先具有与一般黏土滑坡相似的特征。叩路堑开挖、边坡临空、土体膨胀。在一定的边坡土体结构与环境条件下，强度衰减发生渐进破坏，丧失其稳定平衡，在重力作用下沿一定软弱结构面产牛滑动。从形态上看，膨胀土滑坡具冇一般黏土滑坡的弧形外貌和滑坡裂缝，冇明显的光滑滑动而、滑床和滑体等。在低矮边坡屮滑坡常成横展式，横向延仲人于滑坡轴线纵长；在高边坡中则滑坡多成纵长式，滑坡轴线长人于横向延伸。从地貌上看，膨胀土滑坡大多发育在膨胀土地区的沟间垄岗侧或沟间丘陵缓坡地带，特别是岗洼负地形地带。从滑动面特征看，膨胀土滑坡具冇明显的滑带与擦痕，滑带土多呈软塑状。一般滑带厚度较薄，仅数厘米，甚至有的仅数毫米，厚者也多在数I•厘米内。 1.滑坡的特性规律⑴牵引性根据滑坡产牛的力学条件，膨胀土滑坡绝大多数属于牵引式滑坡。在道路开挖边坡上产生的滑坡表明，边坡变形多在边坡上部或坡顶开始出现，热后逐级牵引向上发展。因为边坡上部土体处于两面临空，吸水和失水变化较频繁，易产生风化和胀缩变形，强度衰减较快,I大I此，容易首先出现软弱面而产生滑动。当膨胀土强度一旦衰减，边坡产生第一次滑动后,土体强度将继续衰减产牛迅速破坏，发展形成笫二次、笫三次，甚至多次滑动，最后直至达到新的稳定平衡为止。各次滑动面相互贯通，形成多次牵引阶梯状叠瓦式形状。牵引式滑坡发展的规律，与边坡高度和边坡地形环境有密切关系。一般在地形平坦的阶地垄岗中部发育的滑坡，牵引范FPI受地形控制，纵向发展有限，人多在十余米至数十米，横向发展较宽，可在数十米至TT余米以上，故多呈横展式滑坡。若在地形坡度较大的丘陵缓坡或山峦斜坡地带发育的滑坡，则牵引范围较大。近者数十米至乔余米，远者nJ达数市米，但横向宽度较窄，多在百米以内，也有更宽者，所以，呈纵长式滑坡。(2)结构与构造性从膨胀十•滑坡产生的成因类型看，人多数滑坡都是沿土体的软弱结构而滑动的，因而具有一定的结构与构造性。这些结构与构造包括：各种成因的裂隙、土层的层间接触、湿胀十缩循环带、风化带、软弱夹层、构造节理等等。膨胀土滑坡由于受结构面控制，许多滑动面实际上就是土体的结构面。因此，膨胀土滑坡的滑而形态主要取决于软弱结构而的形状和坡度。根据幣治滑坡开挖观测，滑坡厉缘主要受土中垂百裂隙控制，故滑坡后壁多呈冑立陡坎。滑面中部与主滑段结构面基本吻合，山裂隙结构面产生的滑坡，滑床与水平裂隙倾角基本一致；由软弱夹层形成的滑坡，滑床与软弱夹层的层面相吻合；由风化带结构面产生的滑坡，滑床大多与风化带界1侨相重合等等。其总规律是：滑床较平直，坡度多在3。一15°之间。从滑床后缘陡壁到中部平直滑床之间，只有很短一•段过渡圆弧，滑床前缘若遇有阻碍则稍有上翘，若无阻碍则一直沿平直滑床滑出。因此，膨胀土滑坡的滑面形状，既不同于一般黏土滑坡的圆弧形滑面，又与氏线形滑面不完全相同，而是介于圆弧形与直线形Z间的一种近似圆弧口rti平滑形滑向。(3)浅层性从滑体厚度分析，膨胀土滑坡大多具有浅层性质，这也同膨胀土的土质特性和结构而有 密切关系。初步对国内几条主要铁路、公路以及部分地区膨胀土滑坡滑面深度统计，安康膨胀土滑坡的滑面深度大多在l・3m,成都黏土滑坡一般滑面深l・3im山西杂色膨胀土滑坡主要在2-5m,汉中地区膨胀土滑坡为3-6mo所冇上述地区膨胀土滑坡的滑体厚度基本一致表明，多数属浅层滑坡性质。表8・3是根据安康膨胀土边坡28处滑坡实测资料统计结果。可以进―•步看出，滑而深度在0.5・3m的有15处，占滑坡总数的53%,滑而深度在0.5・6m的共23处，占滑坡总数的82%,而滑面深度大于6m的仅占18%,说明绝大多数滑坡属于浅层滑坡。膨胀土滑坡滑|何深度统计表表8・3滑面深度(m)统计滑坡处数占滑坡总量(％)浅层滑坡占总数(％)0.5-3.015532.0-4.0518822.6-6.03116.2-9.7518进一步将上述滑坡滑面深度同各地膨胀土裂隙发冇深度，以及大气风化作用在膨胀土中的影响深度进行对比，不难看出，多数地区膨胀土裂隙深度在l・3m，风化作用深度也大多在l-3m,淸楚表明三者深度基本一致，说明膨胀土滑坡受界面影响具有明显的结构与构造性。(2)多次滑动性膨胀上滑坡Z所以具有多次滑动特征，主要是rh膨胀土的胀缩特性与强度特性所决定的。膨胀土在自然气候作用下，产生往复胀缩循环，抗剪强度随时间衰减，当边坡土体产生第一次滑动后，新暴露于大气的土体，或滑动土体，因滑面积水下渗或大气风化营力作用，又继续产牛风化和胀缩变形，结果使强度继续衰减，新的不稳定因素积累，又产牛边坡土体第二次滑动。如此反复循环，边坡土体产生多次滑动，直至新的稳定平衡为止。(3)成祥分布规律膨胀十•滑坡常常具有成群产生、成群分布的特点。而这些膨胀土滑坡成群分布出现，并不是偶然巧介，而是膨胀土滑坡乂一特性规律的表现。调查表明，膨胀土滑坡的集屮成群分布，主耍是膨胀土空间分布规律的表现。滑坡主要发育在强膨胀土分布地区，或有软弱夹层的复杂边坡，以及地形地貌、气候和水文地质条件复杂地区。(4)时间规律 时间规律主要是指膨胀十•滑坡的发生，一般具有明显的季节性和间歇性规律。由于膨胀土特性规律的一个重耍方面，是土休吸水产生膨胀，强度迅速衰减，所以，膨胀土滑坡大多在雨季活动最频繁，发展最快。其次是春融季节时，也有一定发展。现场调查表明，特别是在长期干旱后的第一个雨季，更是滑坡集中产生、成群出现的重要时刻。到了旱季，边坡则相对稳定，滑坡暂时停止。但是，如果不采取有效措施，经过季节性干湿循环Z斤，来年用季老的滑坡不仅可能复活，产生再次滑动，而且新的滑坡也将不断产生。直至10年、20年或更长时间，膨胀上边坡滑动都有可能。1.滑坡稳定性分析(1)地层成因分析膨胀土的成因类型不同，组成土的物质成分、结构与构造均有较人差异，其工程性质也必然不同，产生滑坡的儿率及发育程度也不一样。一般情况是：湖相或河湖相建造形成的膨胀土，滑坡较为发育。山泥灰岩、黏土岩风化物形成的残积膨胀土，滑坡也比较发育。(2)土体结构分析若边坡土体裂隙和节理的产状倾向线路屮心，H倾介小于边坡陡度时，容易产生滑坡。如果土中的裂隙因边坡卸荷与风化而张开，缓倾角的水平裂隙贯通成长人裂隙，并充有裂隙水时，产生滑坡的可能性更大。当边坡出现软弱夹层临空时，无论在坡顶、坡腰或坡脚，产牛滑坡的几率更大，而口常形成灾害性滑坡，严重危及行车安全。(3)土性分析强膨胀土因亲水性强，胀缩性人，抗剪强度衰减快，最易形成边坡滑动，H滑坡规模较人，危害最严重。中等膨胀土次之，弱膨胀十•若无滑坡发育的地形与水文地质条件，一•般产生滑坡的几率较小。(4)水文地质条件分析水对膨胀土滑坡的形成起促滑作用。膨胀土滑坡产生滑动Z前或滑动Z后，一般在边坡地表常有泉水溢出，有时虽然水量很小，但却足以使滑带膨胀土达到充分软化而产生滑动。(5)微地貌条件分析容易产生膨胀土滑坡的微地貌条件，主要是位于汇水面积长大的岗洼负地形边坡，一般滑坡发育较普遍。岗脊止地形边坡，rti于排水畅通，产牛滑坡的可能性较小。 (1)变形形迹分析膨胀土滑坡从发冇到发生与发展，反映了边坡土体变形从量变到质变的过程。当边坡出现膨胀，地表或边坡顶产生裂缝，坡脚被掏空，坡而溜坍，坡而或坡脚有泥水流出等迹象,都预示边坡有产生进一步变形滑动的可能。(2)力学计算分析对滑坡稳定性评价的力学计算分析，必须注意两个基本问题，一个是滑动面的形状和位置，另一个是滑带土的抗剪强度参数。尤其是超固结膨胀土体，在渐进性破坏滑动屮，滑动面上各部位的抗剪强度是不相等的，一般是介于土的峰值强度与残余强度之间，应进行分段取值计算是较为合理的。第三节膨胀土路堑设计与施工一、路堑设计膨胀土路堑设计主要包括边坡型式、边坡坡度等内容。市于影响膨胀土路堑边坡变形的因素较多，膨胀土工程件•质特殊而复杂，对路基工程的潜在破坏性十分严重。因此，在进行路堑边坡设计以前，应充分进行外业工程地质与环境地质调查、既有建筑物调查、搜集当地气候资料，并在此基础上通过技术经济比较，确定合理的路堑边坡形式和边坡坡度。1.路堑边坡形式路堑边坡形式的设计，首先应考虑适应于膨胀土的特殊工程性质，有利丁•路堑边坡的稳定，有利于养护。i般常用的边坡形式，主要有直线式、折线式、平台式三种类型。(1)jfi线式如图8-la)所示，一般在十•质均匀、膨胀性较弱、且边坡高度在10m以下的路堑采用沟外侧设平台，以防边沟水浸湿软化坡脚，同时避免剥落或溜塌的土堵塞边沟。(2)折线式如图8-lb)所示，在土质较均匀或下部为砾卵石土，上部为膨胀土时采用。缺点是在变坡处附近易受水流冲蚀，同时，临空面增加使土体更易风化。(3)平台式如图8-lc)所示，适用于边坡高度大于10m的任何类型膨胀土路基。平台的级数应视路 堑边坡总的高度而定。平台的宽度应能保证上一级边坡的起坡线在一级边坡最危险破裂血以外0.5m,--般不得小于2.0m。各级平台的位置，在均质土层的单一边坡，可按其高度适当划分；在多种类型膨胀土组成的复介边坡，应按土体结构面设置。图8・1路堑边坡形式a）直线式;b）折线式;c）平台式1.路堑边坡坡度膨胀土路堑边坡应尽可能减小挖深，挖方边坡坡形和坡率应符合《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）的有关规定，按膨胀土类别、边坡高度确定边坡坡度，见表8・4。膨胀土路堑边坡设计参考值表8-4膨胀土类型边坡高度（m）边坡坡度边沟平台宽度（m）弱膨胀土<66-10>101：1.51：1.5-1：2.01：1.75-1：2.01.0中等膨胀土<66-10>101：1.5-1：1.751：1.75-1：2.01：1.75-1：2.52.0强膨胀土<66-10>101：1.751：1.75-1：2.51：2.0-1：2.52.0高速公路、一级公路除满足上述规尬外，还应结合膨胀土斜坡破坏类型、路堑边坡形式及水文地质条件，考虑膨胀上变动强度和强度衰减的特性，对深路堑边坡应进行稳定性验算。层状构造膨胀土，如层而与坡而斜交，且交角小于45,时，应验算层而稳定性。验算稳定时,应取土休沿滑动饱和状态时的抗剪强度值，稳定系数取1.2o二、膨胀土路堑施工膨胀土地区挖方地段，由于路堑开挖，其上部或侧向荷载卸除以后，土体内部应力逐渐释放，孔隙水压力相应变小，再加上边坡开挖以后，增大了上体与大气的接触面，地表水很 容易渗入，再被蒸发，形成反复胀缩作用，使土体强度衰退，从而造成边坡溜塌或滑坡等变形，即使施工期间及运营初期不发牛变形破坏，经过几个雨季的反复作用，其土体强度大幅下降，仍会产生变形破坏。所以说，膨胀土路堑边坡的处理不是简单的坡比设计，或常规的稳定性验算就能解决问题，在处理时需要充分了解膨胀土的特性、工程地质条件、大气风化作用层深度及土体的结构性能，才能得出满意的处理方案。1.—•般原则路堑施工应尽量选在旱季进行，并遵循先排水后主体、集中力量、连续快速开挖、及时防护、自上而下、分层逐级施工的原则，详见图8・2。图8-2路堑施工顺序示意图①■⑦为施工顺序为预防雨水冲蚀边坡，在路堑正式开挖前，应先开挖截水沟、天沟或吊沟，以截流路堑坡顶的衣面径流，使坡顶汇积的雨水排离两边，并与涵管连通。同时，对所有排水沟渠均应进行铺砌。2.膨胀土地区路堑开挖方法(1)挖方边坡不要一次挖到设计线，沿山坡预昭30-50cm一层,待路堑挖完时，再削去边坡预留部分，并立即浆砌护坡封闭。(2)膨胀土地区的路堑、高速公路、一级公路的路床应超挖30-50cm,并立即用粒料或非膨胀土分层回填或用改性膨胀土回填，按规定压实。 (1)膨胀土边坡宜采用台阶形，这样把高边坡降低为矮边坡的组合形式，不仅减轻了高边坡土体对坡脚的压力，而且，减弱了地面水对坡面的冲蚀，同时，平台对坡脚有一定支撑作用。(2)沿线弃土堆应设置在路堑顶部10m以外，弃土堆可堆成梯形横断面，边坡不应陡于1.边坡坡度的选择山于膨胀土工程性质极为复杂，环境条件影响很大，很难确定边坡坡度和破坏位置。膨胀土边坡坡度并不均是越缓越好，坡越缓，水分越容易渗入边坡，越不利于防水防风化，而•FL坡越缓，边坡开挖与防护的工程量越大。所以，对于弱膨胀土挖方边坡，按设计坡比或以1：1.5的坡比修整即可。对于屮一强膨胀土边坡坡度，以工程地质比拟法为主，以1：2的自然坡度为主，坡度的变化范围在1：1.5-1：2.5之间，视土质状况及坡体地质结构具体而定。如为中一强膨胀土软弱结构薄层，坡度可稍陡；如坡体整体为强膨胀土，则坡度应缓。若一个边坡需几种不同的坡比，则可设计为折线形边坡。2.冬填及路堑路床的处理与压实膨胀土地区的零填及路堑路床挖到设计高程后，对于高速公路、一级公路的路基应超挖随即用粒料、非膨胀土或改性土冋填，并按规定压实。3.防渗排水设施(1)所有排水设施均应精心设计，以使危害路基稳定的地血水、地下水能顺畅排走，防止积水浸泡路棊、地下水侵入路棊为目的。(2)边沟应比一般地区适当加宽、加深。路堑的边沟深度不得小于80cm,外侧应设平台,以保护坡脚免遭水浸，并且防止边坡剥落物堵塞边沟。(3)堑顶设截水沟，以防水流冲蚀坡面和渗入坡体。(4)台阶式高边坡，应在每一级平台内侧设截水沟，以截排上部坡面水，并宜在截水沟与坡脚Z间设一定宽度的平台，以利坡脚稳定。4.路堑边坡防护与加固膨胀十•素有“逢堑必滑，无堤不塌”之说，防治膨胀土滑坡必须坚持“先发制坡，以防为主'及“治坡先治水，防滑先防水'的原则。膨胀土路堑边坡防护与加固，一是为了预防可能产牛的边坡变形破坏，二是对已产牛变形破坏的边坡进行治理。因此，边坡防护与加固措施的选择，应根据影响膨胀土边坡稳定性的工程地质与环境地质条件、地区气候条件以及边坡变形破坏类型，通过技术经济比较，介理选择。1)边坡防护原则针对膨胀土的工程特性，结合路堑边坡稳定的必要条件，提出以卜•防护原则： ①为保持边坡土体天然含水状态的和对稳定，应防止地面水与地下水渗入路堑边坡，同时防止土小水分被蒸发，以免边坡土体产生湿胀干缩变形。②为保持边坡土体结构的相对完整性，应防止土体的风化作用，尽可能减小大气风化营力(降雨、蒸发与熬腾、日照、地温与气温等)对十•体的影响。③为保持边坡土体足够的抗剪强度，应防止土体强度衰减。④边坡土体若分布有强膨胀土夹层，或遇土层中风化界面清晰完整时，常在界回或层面产生边坡滑动，应适当加固以防滑动产生。⑤防护工程应能适应边坡膨胀土体可能产生的胀缩变形与膨胀丿J,而不遭受破坏。因此,以柔性结构为宜，切不可盲目采用刚性结构。2)边坡防护加固措施膨胀土路堑边坡防护与加固的措施，在铁路沿线使用比较普通。公路及其他建筑物的膨胀土边坡工程中，目前通常使用的防护与加固措施，主要冇以下几种。(1)表水防护：设置各种排水沟，建立地表排水网系，截排坡面水流，使地表水不致渗入土体和冲蚀坡而。(2)坡面防护加固：由于膨胀土风化、胀缩变形而引起的边坡变形危害，比其他任何土质边坡都表现得更加普通而严重。因此，对膨胀土坡而的防护加固显得特别重要。目前，常用的主要捲施如下。①铺植草皮：适用于边坡高度不高的土质边坡，草皮对边坡的隔热保湿、保温、防止土体的干缩湿胀有一定作用，但草皮固着深度有限，在暴雨季节易被冲刷，因此，宜设置一些支撑土体的浆砌片石骨架，效果会更好。②三合土抹面：适用于任何坡度的边坡坡面防护，可以防止降雨和表水对坡面的冲蚀,同时亦可防止地表水渗入土体引起膨胀变形。但是，三合土或四合土对温度的调节作用差,在热梯度变化下同样可以引起坡面表土的湿度变化，同时，边坡全部封闭后，对土中水分排出不利，均有可能产生局部的胀缩变形，使用时应了考虑。③混凝土预制块封闭：适用性与防护作用基本同三合土与四合土，但混凝土块口身有一定质量，对于坡面表土膨胀可以起到一定的抑制作用，口施工也较方便。④骨架防护：广泛用于各类膨胀土中任何坡度的边坡，其作用主要是对强风化层土体起支撑稳固作用，实际上是将长大坡面分割为若干由骨架支撑的小块土坡，常用：a.方格骨架护坡，方格人小有2mX2m^2.5mX2.5m、3mX3m三种，可根据边坡具体情况选用，虽 然受力条件与支撑作用不如拱形骨架，但施工较方便。b.拱形骨架护坡，拱形骨架对边坡坡面强风化土体的支撑稳固作用，较Z方格骨架具有明显的优点，但施工较方格骨架I木I难。①挡土墙及抗滑桩：用于膨胀土路堑边坡，挡土墙埋深在1.5m以下，墙背设较厚反滤层，墙顶宽可取高一半，应用较广泛。②片石护坡：用于边坡土体产生局部塌滑厉的整治加I古I,也适用于新线路堑预防边坡破坏发生。片石有单•层和双层之分，利用其口重可对边坡土体起到反压和抑制膨胀的双重作用,同时，对已受破坏牵动的土体，片石I茨护后有一定支护作用。通常使用的片石护坡有以下两种。a.干砌片石护坡：对于调整坡面表土胀缩变形，可以承受一定变形。但是自重有限，一旦坡而局部破坏，则将引起相邻片石护坡连续破坏，故在长人坡而应慎用。b.浆砌片石护坡：整休强度高，口重较大，对于防止边坡土休继续风化，抑制膨胀效果较佳，但不能承受土体不均匀胀缩变形，应视具体条件选用。③“土钉”加固土坡：“土钉"是用冇规则排列的金局杆体使土在原位得到加固，它由面板(或挂网砂浆)、金属杆件、砂浆和土体所组成，共同形成一个*土描土墙S工程施工是自上而下地、分层地、边开挖边加固，等到开挖-口完成，加I古I也立即结束，故土体中膨胀还来不及发挥或不能充分发挥，“土钉”就对土休进行锁固，于是，整个堑坡的稳定性就易得到保障，但它只适用于干坡，且要注意坡内排水，对经常浸水或地下水位较高、经常有水流渗出的膨胀土坡不宜使用。第四节膨胀土路堤的设计与施工一、路堤设计1.膨胀土路堤边坡形式(1)直线式：一坡到顶的直线形边坡，适用于用弱膨胀土填筑的低路堤。(2)折线式：填土较髙或用不同土质分层填筑的路堤，可采用折线形边坡，一般为上陡卜•缓。但边坡太高则难以保证稳定。2•坡度膨胀土路堤病害与路堑病害相似，但由于填筑膨胀土的胀缩特性与原状土冇所不同，路堤病害比路堑病害危害性更人。因此，路堤坡度设计必须综介考虑填筑膨胀土的类型、性质和填筑条件、丄程措施以及地区气候特点等因素，采用中等膨胀土及弱膨胀土填筑路堤，边坡坡度按表8・5确定。 路堤边坡坡度表8-5边坡高度(m)边坡坡度平台宽度(m)边坡高度(m)边坡坡度平台宽度(m)<66-101：1.5-1：1.751：1.5-1：1.201.01.0>101：1.75-1：2.02.03.路基高度膨胀土填筑后，受人气物理风化作川于湿胀干缩效应，土块逐渐崩解，土的强度逐渐衰减，在行车荷载作用下，产牛压缩下沉。膨胀土高路堤后期下沉量大，易形成下沉外挤，从而产生很大的沉陷量。因此，膨胀土路堤不宜过高，一般宜控制在3m以内，如超过3m则须考虑沉降稳定问题，如超过6m还须考虑预留沉降量和路基加宽。当填土高度小于lm,基底为强膨胀土或中等膨胀土时，宜挖除地表30-60cm的膨胀土,将路床换填非膨胀土或将土翻松，掺石灰处理，并随即压实。1.填料要求根据《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)要求，高速公路及其他等级公路路基填料最小强度要求见表8-6o路基填料最小强度要求表8-6路基部位路面底面以下深度(cm)填料最小强度(CBR,%)高速公路、一级公路其他等级公路上路床0-3086下路床30-8054上路堤80-15043下路堤150以下32膨胀土-•般情况卜-不适合作路堤填筑材料，但是，由于公路所经膨胀土地区时，路线长,膨胀土分布范围广，找不到非膨胀土填料时，除强膨胀土外，中、弱膨胀土也可用于路堤填料，但必须采取相应的治理措施，增加其稳定性。(1)在有多层膨胀土分布的地区，应选择膨胀性最弱的土层用作填料。蒙脱石含量高的白色、灰绿色膨胀土，由于土的亲水性特强，极易风化，强度衰减很快，不能用作填料。(2)在有砾石层出露或膨胀土中有结核层分布的地区，应尽可能选用砾石料或结核料境筑路棊。(3)地衣经过风化、流水淋滤和搬运，或已被耕种的衣层土，一般膨胀性较弱，可用作路堤填料。但只用于路基下层，而不用于路床(路面下80-100cm范围)。(4)高速公路及一、二级公路釆用中等膨胀土作为路床填料，应改性处理Z后方可作为 填料。限于条件，必须直接使用屮、弱膨胀土填筑路堤时，路堤填成后，应立即做浆砌护坡封闭边坡；当填至路床底而时，应停止填筑，改用非膨胀土或用改性处理的膨胀土填至路床顶面设计高程并压实。如当年不铺筑路面，作为封层的填筑厚度，不宜小于30cm,并做成不小于2%的横坡。可用接近最佳含水量的中等膨胀土填筑路堤,但两边边坡部分与路堤顶面要用非膨胀土或经改性处理的膨胀土作为包心填方，外包层一般厚1.2-1.5m0(1)对于三、四级公路可直接用中等膨胀土作路基填料。当铺筑髙级路而、次高级级路面时，作为上路丿木填料应进行改性处理，如不得己全用膨胀土填筑时，对将膨胀性强的土境在最下面，膨胀性弱的土填在上血，同一种土填在同一层上，且厚度耍均匀，以免引起不均匀变形。(2)膨胀土改性处理。膨胀土掺灰改性处理，石灰的剂量一般控制在6%・10%(质量比)，掺灰的最佳剂量，应根据公路不同等级对路基不同部位压实度及填料最小强度的要求通过反复试验确定，经改性处理后，其胀缩总率不超过0.7,口山膨胀率不大于40%为宜。二、膨胀土路堤施工1.膨胀土路堤的施工女排(1)膨胀土路基施工应避免在用季施工，并同时加强现场排水，以保证地基和填筑的土方工程不被水浸泡。(2)膨胀土路基开挖后，各道工序必须紧密衔接，连续作业，分段完成，路基填筑后，其边坡防护等不能间隔时间过久以免边坡长期暴爾，或越冬再做路面，做好膨胀土路基的防水、保湿、防风化工作。(3)膨胀土路堤施工前，应就地按规定做试验路段。2.路堤基底处理要点(1)应将路堤范围内的树根、灌木全部挖除，把坑穴填平夯实，排除积水，挖除淤泥，切断或降低地下水，清除草皮，清除深度一般不小于30cm,彻底清理后，对基底进行压实。(2)高速公路及一、二级公路对填高不足lm的路堤，须挖去地表80-100cm的膨胀土,换填非膨胀土或改性处理的膨胀土，并按规泄压实。(3)原基底为过湿土时，应挖去湿软土层，换填砂砾土、砾石土、石渣或将土翻开，掺入石灰或NCS固化材料处理。其最佳掺入剂量，仍按上述要求处理。(4)地面横坡为1：5-1：2.5时，原地1侨应挖成台阶，台阶宽度不小于lm,当地面横坡陡于1： 2.5时，为防止路堤沿基底滑动，可先将基底分段挖成不陡于1：2.5的缓坡，再在缓坡上挖宽l・2m的台阶。(1)高速公路和一级公路陡坡地段的半填半挖路基，必须在山坡上从填方坡脚起向上挖成向内倾斜的台阶，台阶宽度不小于lm,其中挖方一侧，在行车范围Z内的宽度不足一个行车道宽度时，则应挖够一个行车道宽度，其上路床深度Z内的原地面土应予挖除、换填,并按路床填方的要求施工。1.路堤填筑与压实要点(1)路堤、零境、路堤基底均应进行压实，压实标准按《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)处理。(2)最佳含水量与最大干密度标准值的修正。经改性处理后的膨胀土测定的最佳含水量①最人干密度的标准值应进行修正，即实施填筑的含水量人于最佳含水量的标准1%・2%,芒施填筑最人干密度低于最人干密度的标准值O.O5-O.15g/cm3,并且要严格控制路基压实度，每一压实层检验合格后，方可填筑上一层。(3)路堤填筑耍求连续施工，每一段施工段(长度视实际情况酌定)中间施工不暂停。对于已发生的暂停施工，恢复施工时，应采用刮除松层、晾晒、复压等拈施，经压实检验合格,再填上层土。如果施工间隔时间较长，不采取防范措施，任其风吹日晒，土基水分蒸发，将产生干缩现象，易产生裂缝，影响路堤密实度和整体强度。(4)路堤与路堑分界处即填挖交界处，两者土内的含水量不一定相同，原有的密实程度也不和同，压实时应达到压实均匀、紧密，避免发牛不均匀沉陷、因此，填挖交界处2m范围内的挖方地基表面应挖台阶翻松，并检查其含水量是否与填土接近，采用适当的压路机具,压实到规定的密实度。(5)施工机械与压实工艺。一•般以重型履带式铲运机或推十•机，清除表层膨胀土，推土机可带松土器，进行翻松、晾晒，平地机整平。采用三轮静力式压路机(18-21t)先进行碾压基底，达到规定压实度。为使土块中水分易于蒸发，减少土块本身的膨胀率，冇利于提高压实效率，土块应打碎至粒径5mm以下，压实土层松铺厚度不人于30cm。口山膨胀率越大的土应采用越重的压实机具。因此，分层建筑填平后，配合振动压路机分层碾压，并逐层检查压实度。压实工作由低一•级压实标准转变到高一级压实标准(即由90区进入93区或进入95区)时，压实机械的重量与碾压遍数，应根据试验路段提供的数据作相应调整。 (1)压实度不足路段的补强。部分路基由于涨缩循环的影响，或者间隔一段时间再行填筑，而又未能进行复压处理，造成密实度不足的夹层，对用夯击板进行夯实，或用履带式吊车将重l・3t的钢板或钢筋混凝土块，吊高l・3m进行击实，使其达到规定的压实度。1.路堤排水与边坡防护(1)路堤排水路堤排水对于膨胀十•地区的路基路而的稳定具有特殊的重要意义。可使地而径流形成良好的排水网系，防止地面径流冲蚀路基，则对消除膨胀土湿胀干缩的有害影响。对所有的排水工程都耍采取浆砌加固。(2)路堤边坡防护膨胀土路堤边坡的防护，经改性处理或用非膨胀土外包封闭的可按一般路基防护处理。路堤的边坡防护通常采用植被防护和砌石防护。第五节膨胀土边坡的综合治理技术一、概述针对膨胀十•边坡具有“逢堑必滑、无堤不塌"的极端特殊性与严重性，防治膨胀土滑坡必须贯彻“先发治坡、以防为主'的总原则。实践证明，相对稳立的坡率述必须与其他工程项目相结合，相辅相成，共同作用，才能维持好一个稳定的边坡，必须针对边坡的特性(膨胀土的胀缩性，裂隙发育情况，软弱结构层面，坡高坡长，坡率等)、环境的影响(大气降雨量与蒸发量，地下水下地表径流方式等)，结介边坡各部位可能产生的应力种类和大小，采取相应的处理、预防措施，进行综合治理。二、膨胀土滑坡预防1.膨胀士滑坡的防治原则①防水：水不仅是滑坡的直接诱发因素，而且是胀缩循环的直接因素，在膨胀土滑坡中具有双重危害作用。因此，防治膨胀土滑坡必须木着“治坡先治水，防滑先防水”的原则，一是防止地表水和大气降水渗入边坡土体，二是及时疏导地下水。②防风化：膨胀土的抗风化能力很低，尤其是地表浅层土体在大气风化营力作用下，容易形成风化软弱层，常是产牛滑坡的危险结构面。③防反复胀缩循环：膨胀土反复吸水失水产生胀缩循环效应，常在地表浅层形成胀缩变 动带，使土体结构破坏，强度降低，导致滑坡的产生。①防强度衰减：土体抗剪强度衰减，是造成边坡渐进破坏，产生滑坡的直接原因。1.膨胀土滑坡预防预防膨胀土的滑坡的产牛，必须立足于“先发治坡”的原则基础上，从勘察选线耳选址开始，通过设计、施工和养护维护等等各个阶段，层层设防，最终实现。①勘察阶段：详细查明线路位置和建筑场地的工程地质条件，对勘察区内膨胀土边坡的整体稳定性作出正确的分析判断，如果预测有发生人型滑坡的严重危害，或有可能出现滑坡群时，应详细做好工程地质选线和选址（场）丄作，采取坚决绕避方案。②设计阶段：充分应用工程地质资料，结合已有工程或滑坡的稳定性情况进行设计，尽量减少滑坡发生的可能性。一-是正确选择设计方案，作出深挖长路堑与隧道的比较、高填长路堤与桥的比较；二是选择适介于膨胀土特性的介理边坡形式、陡度、高度；三是选择必要的有效工程措施等。边坡应按工程地质条件和稳定性分类分级，原则上均应一律釆収必要的防护措施，那种单纯指望放缓边坡坡率即能稳定边坡的做法，対膨胀十地区路基设计是十分有害的。③施工阶段：在膨胀土地区，由于施工方法不当引起的滑坡屡见不鲜。因此，施工中必须充分掌握膨胀土所具有的卸荷膨胀、风化膨胀和遇水膨胀等重要工程地质特性与规律，选择适合于膨胀土特性的正确施匸方法与季节。膨胀土地区的一•般工点应尽量做到在旱季施工，并集中力量一气呵成。其施工顺序应严格遵循：先排水，后主体；快速开挖，及时支挡；口上而下，分层逐级施工的原则，施工作业顺序见图8-2o对于支扌半建筑物，施工时应从两端开始，跳槽开挖基坑，采取边挖边砌基础边修建的方法，及时恢复力的平衡状态，增强坡脚支撐。④养护维修：由于膨胀土滑坡的发生，大多有一个从量变到质变的发育过程。边坡一旦出现变形，排水沟产牛破坏等，如不及时治理与维修，则有进一步使变形扩大的可能。因此,应经常注意边坡与防护工程设施的工作状态。发现问题及时釆取桔施进行养护维修，是防止滑坡不可忽视的经常性工作。⑤观测预报：对于危害性大的滑坡，应建立观测系统，监视滑坡的活动，进行紧急预报,以防止突然灾害的发牛。滑坡预报包括空间预报和时间预报两个加衍。空间预报可根据膨胀土滑坡分布的空间规 律，土体结构和边坡变形形迹等，基木上可以判断滑坡发生的地点和规模等。但滑坡发生的时间预报则较困难，目询，在-•般滑坡时间预报中，主要是根据位移速度的观测进行预报。廖吐文等通过对膨胀土边坡变形破坏前后的含水量实测研究，发现当膨胀土体含水量超过一定值后，强度衰减发牛突变，即产牛滑坡。因此，含水量突变可以作为膨胀土滑坡的预报特征。三、膨胀土边坡工程防护与加固膨胀十•路堑边坡防护与加固措施，可以分为表水防护、坡而防护和支挡防护三类，工程中大多是三种结合使用。1.表水防护设置各种排水沟，建立地表排水网系，截排坡I何水流，使表水不致渗入土体和冲蚀坡］何。水是膨胀土边坡的天敌，常有无水不滑Z说，因此，治滑必须先治水，这是保证边坡稳定的重要工程措施。排水包括地表排水与地卜•水两个方面，地表排水以防渗和拦截滑体以外地表水、及时旁引为原则，地下排水以尽快汇集、及时疏导引出为原则。由于膨胀土的水文地质特征，决定膨胀土中的地下水多为浅层裂隙水性质，而巳具冇极不均一性，在膨胀土滑坡整治屮，一般采用综介排水的措施，可以收到好的效果。归纳膨胀土滑坡整治中采用的各种设施，有包括防渗和截水的天沟、吊沟、侧沟、排水沟；有疏导相结合的支撑渗沟、渗水井、渗水暗沟，挡墙后盲沟和排水隧洞等。(1)地表排水网加强地表排水扌晋施，建立地表网系，对于整治膨胀土滑坡具冇特殊重要意义。以往成功的经验是：天沟、狈9沟、排水沟紧密相连，三沟汇水齐归涵，同时，要求所有排水系统，应一律浆砌，随时检查维修，防止积水或淤塞，保证排水畅通。水是膨胀土产生胀缩变形与风化的直接重要因索，同时，是坡面冲蚀的宜接外营力。因此，表水防护的目的是耍截排坡面水流，使表水不致渗入土体和冲蚀坡面，町以分级设置各种排水沟，建立地表排水网系。①天沟：是坡面排水网系的第j道防线，必须有效町靠。天沟道数和天沟深度，应视上游坡面汇水面积大小和边坡堑顶上方是否有地表水，如水田、水塘和水渠渗漏等而定。当坡］何汇水面积大，冇上方水体渗漏时，可设置两道天沟分别拦截渗漏水流，再距堑顶外30-40m设置第二道天沟，拦截剩余坡面水流或渗漏水流。所有天沟必须一律采取浆砌等防渗漏和防 冲刷措施。①边坡平台排水沟：台阶形边坡应在每一级边坡平台内侧设置纵向排水沟，截排上部坡面与平台水流。排水沟应设在坡脚外侧，在排水沟•坡脚Z间必须设置一定宽度的水沟平台,以防坡脚冲蚀和浸水膨胀变形，边坡平台与纵向排水沟均应采取混凝土防护或浆砌片石加固等防渗漏与冲刷措施。②侧沟：凡是膨胀十•路堑均应一律设置侧沟，以排除坡而和基床水流。由于膨胀土路堑边坡变形与基床变形的特殊性，要求侧沟设置必须适应膨胀土路基要求。一是侧沟位置应设置在坡脚外侧，在侧沟为坡脚间设侧沟平台一道，以保护和稳定坡脚，同时防止侧沟淤积;二是侧沟尺寸大小应视坡面泥流量大小、基床翻浆冒泥病害严重程度等具体确定。一般应比普通土质路某侧沟断面要加人加深，尤其在基床翻浆冒泥严重的地段，侧沟更应有足够深度,以排除和疏干基床水，是防止基床翻浆冒泥的重要有效措施之一。③急流槽：膨胀土路堑边坡，常因堑顶微地貌形态与地形坡度以及长大坡面水流较大等原因，必须设直吊沟，加强坡面横向排水，并使开沟、平台排水沟、侧沟和吊沟形成沟沟相连，一起汇入涵洞的地表水网系。吊沟亦应采用防渗漏与防冲刷加固措施。(2)支撑渗沟支撐渗沟整治膨胀十•滑坡，用于疏导滑坡体内地下水，效果显著，是一种使用较普遍的排水措施。支撑渗沟一方面疏导地下水，同时又对边坡土体起到支撑作用，以增加其稳定性,一般常同抗滑挡墙联合使用。支撑渗沟的平面布置和深度，应视滑体内地下水系的分布、埋藏条件等，结合地形合理布置。一般将渗沟按主沟和支沟布置成地下水排水网系，将滑体内的地下水由支沟引入主沟灰，排出滑坡体外。(3)渗水井、渗水暗沟和卸水隧洞一般施工和养护维修都较I木I难，在整治膨胀土滑坡中，只用于少数几处地下水量大，埋藏较深的滑坡。1.坡而防护加固膨胀土边坡因开挖而产生的施工效应特别明显，挖方使原來处于稳定的膨胀土裸露在边坡表面或大大降低了上覆压力。由于膨胀土边坡比其他土质边坡更易风化、易胀缩变形，由此引起的边坡变形危害就更加普遍而严重。因此，对膨胀土坡面的防护加固显得特别重要， 坡面防护的类型很多，主要应根据边坡膨胀土类别及风化程度等特性介理选择。（1）骨架护坡主耍是用以防止坡面表土风化，同时加强风化层土休的支撑稳固作用，实际上这是一种将长大坡向分割为rti若干骨架支撑的小块土坡，进行分而治Z的有效措施。在膨胀土边坡防护加固屮，常用的骨架护坡形式主要冇方格架护坡和拱形骨架护坡，此外还冇人字形骨架护坡等。用浆砌片石或预制块做成格式或拱式形状的护坡，正在得到人量的应用，它具有得体的几何形状，当中间的草长起来的时候，绿口相间很好看，和它相比，满铺式则显得单调。骨架的作用在于支撑和分割坡面，消除坡面较大范围内的相互渐变牵引的影响，骨架的宽度及其间距，可视坡体土性好坏调整，常用的骨架宽度为0.5m,间距2m或3m。骨架嵌镶入坡体表面的深度是确保其防护能力的关键，一般不应小于0.5m,即应该嵌固在表层松土或强风化层以下较坚实的土层上，埋置较浅的骨架，其隆起变形，往往从坡中开始，逐渐牵引而上，导致整个骨架的破坏。从理论上來说，埋置在人气急骤影响深度以内的骨架体都存在着变形破坏的可能，要求所冇的骨架都埋置在这个深度范围内是不现实、也是不可能的，但应每隔15・20m,设置主骨架一道并适当增加其埋深（1.0.1.2m左右），这样做对坡顶土体扰动较小。主骨架和其他竹架关系就像脊骨与肋骨的关系一样，起着支承、嵌锁的作用，主骨架也可用支承渗沟、支承排水沟代替。拱（格）式护坡的优点是比满铺式省材料。因为不是全封闭，格内或拱内坡面土体水分町以调节，可以避免较大的膨胀应力产生。但应该注意的是，由于边坡土体表面仍处于可以蠕动的状态，埋置过浅的骨架（无论拱式格式）将随移动土体一起运动，位移量过人时，会导致整个结构的破坏。构筑在较陡而上的骨架（一般小于1：1.5）特别是拱式骨架，朝坡下一侧的土休仍会向下滑移而将骨架露出，失去一侧土体支衬骨架，应力状况将发生变化，时间一长也易发牛破坏。经过大量调查，拱形骨架护坡对坡面风化土体的支撑稳固作用较Z方格形骨架护坡更好。甚至可以见到，有的拱形骨架下而表土局部塌空，拱对上部坡面的支撑仍然良好。但是拱形骨架施匸要比方格骨架更困难，所以，在实际工程中人多仍采用方格形骨架护坡，骨架护坡一般采用片石浆彻，若风化层太深（大于1.0m）,骨架恢入困难，而且风化界面效应加剧,常常造成边坡浅层滑坡，以致方格骨架遭到破坏，则不宜采用骨架护坡，此时，应当考虑设置支挡建筑物。单纯采用骨架护坡防护，骨架内坡面冲蚀现彖较普遍，格内细小纹沟密布, 因此，现场人多采用骨架护坡与骨架内护面防护相结介的措施，效果显著。（2）片石护坡主要用于整治边坡膨胀土体己产生局部溜塌等变形的措施护坡和浆彻片石护坡两类。①干砌片石护坡片石护坡可分为：干砌片石主要用于边坡产生局部溜塌变形后，可以及时清除溜塌体，用片石嵌补，以迅速恢复原有坡面的完整，同时，对受溜塌牵动影响的局部土体，可以起到一定支护作用；对于调整坡而表十•胀缩作用、承受变形，均有一定效果。②浆砌片石护坡大多用于边坡土体产牛局部塌滑后的整治。rtr于浆砌片石护坡整体强度较高，口重较大,对于边坡土体可以起到反压和部分支挡作用。同时，可以及时封闭坡I何，防止土体继续风化。因此，采用浆砌片石护坡可以增加边坡稳定性，在路堑与路堤边坡加I古I屮均有使用。满铺式浆砌片石护坡是一种刚性结构，主要靠其自重或片石与砂浆的黏结力阻止坡而的膨胀变形。它的防冲刷性强，能抵御较大能量的集中水流的侵蚀冲刷，施工简单・。缺点是,由于雨水的浸入（总有簿弱部位可进入），往往聚集在边坡的表层，來不及蒸发造成坡面土层软化膨胀，易造成较大的膨胀力，致使护坡变形开裂直到损坏，所以，建议不宜釆用封闭式的满铺浆砌片石护坡。在满铺式浆砌片护坡施工中，有成功和失败的例子，失败的原因主要由以下儿条。a.坡率过陡。口重引起的下滑力过大。雨后坡面与浆彻片石摩阻力变小，当口重引起的下滑力大于和坡面土体的摩阳力时，片石整体和局部向下滑移变形。满铺式浆砌片石护坡其填、挖方坡率，均不宜陡于1：1.5至1：1.75。b.厚度偏薄，仍然采用过去护坡常用的20-25cm厚度，在膨胀土边坡是不行的，最薄的厚度应在35cm以上，分两层施工。没有一定的自重，难以抵制膨胀力的彫响。c.中、强类膨胀土边坡要慎用，据宜黄公路13标实验段抗滑桩观测实验数据分析，中等以上膨胀土的水平膨胀力可达50kPa,因此，靠满铺式浆砌片石來阻止其变形，显然无济于事。d.施工质量低劣，未按规定要求设置仲缩缝、反滤层及泄水孔，施工前坡面松软未予夯实，砂浆标号低，砌筑不饱满，有的厚度不足。尽管这种防护方式存在某些弊病，在使用范围上有一定限制，但它仍不失为一种常用的较好的防护手段，在抑制和减缓边坡变形方面有一定的作用，特別在弱膨胀土边坡上，有较好的防护作用，损坏的几率较小。在已遭到变形破坏的坡面上，用它补缺、嵌塞、支衬也冇 一定的效果。（3）植被护坡常见有种草、撒草籽、铺草皮和种树等。植被防护的意义为：①可以通过植被箫储和蒸发水分调节坡中土的湿度，减少和降低干湿循环作用效应，增加坡面防冲刷、防变形能力；②造价低；③植物是天然的过滤器，可以净化空气；④恢复因修建道路而破坏了原地表植被，既绿化美化了路表，乂使生态平衡免遭破坏；⑤有利于水土保持。植被防护作用主要是通过以下几个方面的作用实现的。.a.缓和雨滴的冲击植物的茎叶及枯枝落叶层能拦截雨滴，使其直接打击坡面的机会大大减少，降低了对面的冲击力，起到了消能作用，从而使击溅侵蚀微弱。b.对雨水的截留，减少坡而径流量据满开言、林卓英（1989年）的研究，覆盖度为95%的无芒麦草的最大吸水量达1.4kg/ml左右。据牡丹水土保持试验站的测定，枯枝落"I层具有很高的透水性和水容最，1kg的落叶层可吸收2-3kg的水。王元熙、满开言（1991年）的研究指出，当降用强度为0.81mm/min,降南历时30min时，对于覆盖度为60%和100%的边坡，降南径流量分别比裸地少68%和89%,而侵蚀产生的泥砂量分别减少95%和98%左右。c.降低水流的速度由于植株、枯叶层的分流、阻挡，形不成集中水流，加上雨水的下渗，使坡面的水流减少，流速降低。d.根系、匍何茎等束缚土壤颗粒植物根系纵横交错、相互缠绕，在土壤表而形成网络状结构，将其周曲1的土粒缚紧，使得坡面成为-•个整体。e.植被的牛长能改变膨胀土的不良性质膨胀土表面生长植被后，能够保证土壤温度、湿度的相对稳定，避免水分的大幅度变化,从而人人减少膨胀土干缩湿胀的发生，增强路堤、路堑的稳定性。禾本科植物，如高羊茅、狗牙根等，须根发达，山于植物根系对土壤的渗透，将土壤颗 粒分隔、束缚，在土壤中明显地起到了加筋作用，根系在土中盘根错节与土一起组成厚约数十厘米的防护垫层，能冇效地改变膨胀土干缩湿胀的性质。植物枯枝落叶腐烂后给土壤表层增加人量腐殖质，从而改变膨胀土的化学组成，有利于团粒结构的形成，改善膨胀十•的物理结构。（4）土质边坡轻型防护——水泥土护坡水泥土是用无机土按比例掺入硅酸盐水泥和水，均匀搅拌；捶实成形，经过适当养护,硬化而成的一种新型建筑材料。它的机理是：无机颗粒与土粒间发生化学反应，产生新的化合物，其凝结与硕化有三种成因：①水泥的水解和水化反应；②离子交换和团粒作用；③硬凝反应。水泥土的凝结，是大量硅酸盐水泥与水化合生成的硅酸钙、硅铝酸钙水化物，以纤维状微粒构成的凝胶而结合，与混凝土的凝结机理相似。工程实践证明，水泥土的变形和强度、耐久性、抗干湿循环、抗渗性、抗冲耐磨性等都达到工程要求。四、支挡结构支挡结构是为了防止边坡的坍塌失稳，确保边坡稳定的构筑物。其主耍应用于两方面:对于开挖的强膨胀十-或中等膨胀十-的边坡采取的预防支挡措施，以便防止滑坡的发生；对于已发生滑动的边坡进行治理支挡措施，使工程运行正常。关于支挡结构物类型的选择，要根据边坡计算滑动推力和滑动面或软弱结构的位置而定。或者说，按照地形地貌、土层结构与性质、边坡高度、滑体的人小与厚度，以及受力条件和危害程度而采取相应的形式进行治理措施。1.挡土墙挡土墙的设计是否符合膨胀土边坡客观的情况,关系到边坡治理费用和女全问题。因此,对挡上墙型式、土压力盒算及作用，滑动破坏形状等方面的试验研究具有十分重要的意义。挡土墙分为坡脚墙、坡腰墙和坡顶墙。坡脚墙：用在路堑和路堤坡脚，起稳定坡脚土休的作用。其中，路堑坡脚墙亢与边沟同时构筑，浑然一体，可以起到增加基底摩阻和侧向支衬作用。基础埋深一般为地面以下1.5m（大气急骤影响深度以下），或根据坡面发现的滑移结构面情况，予以确定。墙高不宜超过3m,墙后宜留平台，平台宽1.5-2m,以改善墙后土体的受力状况。墙体宽度应视墙厉填土（土体）的状况，及其膨胀十•体的膨胀力和主动土压力證加厉,计算或类比而定。山于考虑水平膨胀力后，合力的作用点大都上移到挡墙的中上部，I大I此, 在确保挡墙抗滑、抗倾覆能力的同时，应保证挡墙中上部墙体的抗剪强度，即中上部挡墙截面尺寸要比一•般挡墙要大，下部的坡率要小，或釆取等截|侨。一般情况下挡墙顶面宽度不宜小于lm。墙后应填砂砾，砂砾厚度大于50cm,kl的在于调整、缓冲墙后膨胀力及其引起的应变量。墙身不同高度处应设置泄水孔，以排除墙厉土体的多余水分。挡墙因施工不善，不能止常排水，引起墙后土休过湿，软化坡脚，造成挡墙滑移破坏的例子很多，因此在看似小问题的问题上，耍引起足够的重视。路堑坡脚墙一般可用M7.5浆砌片石或C10素砾石混凝土构筑。M7.5浆砌片石多用在开挖的坡体没有因滑塌和滑坡，引起上部坡体有明显的变形，且坡体基木稳定的情况下。而C10素砾石混凝土挡墙常用在坡体在施工过程中曾发生过滑移，存在伤痕的情况之下。其原因在于己经产生明显变形的边坡体，增加了进一步恶化的可能条件，如裂隙张开、土休松散,水分极易进入。产牛过滑塌或牵引式滑坡，上部或中下部土体，多少发牛过程度不一的变形的边坡，采用浆砌片石挡墙，很容易再次遭受破坏。松动的坡体具冇更大的膨胀势能，在此种情况下修建描墙，必须先对松散的坡体进行处理，清除膨胀性能较强的土，冋填好土或用石灰（石灰剂量6%-8%）对其进行改良，逐层压实。对开裂的坡体，应冋填非膨胀土夯塞紧密，防止地表水下渗，挡墙则用强度较高的混凝土，其模具对起到临时的支衬作用。山于强度上升得快，作用也发挥较快，质量有保证。填方的坡脚墙，在路堤较高（超过6m）或坡脚容易被水浸蚀、软化的地带设置。可起到收缩坡脚，防止因坡脚软化造成坡体的变形作用。常与防滑渗沟、防滑坡面主骨架配介，起到各种类型的护坡（拱形、格式护坡）的下部支衬作用。墙身一般为l・2m,不宜太髙，基础开挖应在旱季进行。土质松软、承载力不够的地基，应先了处理，埋深通常要大于lm,视墙后填土性质而定。挡墙设计耍考虑膨胀力的作用，膨胀力的量值，可采用土体在最佳含水量、最大干密度下测出的膨胀力大小。设置了坡脚挡墙的边坡应视具体高度和土质状态设置一定宽度的平台（无论填挖方），可以起到加人坡体的侧限压力、改善描墙体的受力状况、减少坡而水力冲刷、堆积碎落物的作用。①坡腰墙：对于坡面过长（堤高、堑深大于8m）或坡体在开挖、填筑过程中，坡面土层产牛过滑移或有滑移町能的坡体，常在坡面的中部增设一级或多级挡土墙，也称坡腰墙。其作用在于压缩坡长、减缓坡率，分而治Z。宜黃路的实践证明，多级扌当土墙对加强坡体稳定,减少变形效果较好，特别是对于那些已经产生过滑动、坡体表而松散的坡而稳定的作用特别显著。坡腰墙基础，原则上应埋入大气急骤影响深度以F,若坡面松散土层较厚或有滑移面,则应埋置于散土或滑移面以下至少50cm。外墙直立，内墙坡率1:0.25-1:0.3,墙身高1.2-1.5m, 顶面宽不宜小于lm,墙后应l-2m的平台，松散土体应掺石灰后分层夯实，做好泄水孔和反滤层，以利排水。两级护i墙的间隔不宜太近，以防上级护i墙在下级护i墙的破裂面内。①坡肩墙：挖方路基称作坡顶墙，填方路基则称路肩墙。填方路堤因边部压实度不够,往往引起纵裂缝的产生，水分的进入导致肩部土休湿软，抗剪强度降低，引起坍肩现象。路眉墙常作为补救措施z—。在挖方坡顶修筑坡顶墙其目的不仅在于治，更在于防。挖方边坡变形量大的、危害也较大，顶部因路堑开挖，土体超固结应力的释放和反弹，侧向应力的减弱或消失，导致顶部土体松弛，变形加剧，多形成张拉裂隙，浸水厉自重增加，土体膨胀导致滑坍或滑坡之可能。设置了坡顶挡墙之后，增加了土体的侧向约束，避免或减轻纵裂的发生或发展，阻止了坡顶大的变形破坏的产牛。坡顶墙应在坡顶处未发生大的裂缝或滑动面未形成Z前及时修建,只冇这样方能发挥其抑制变形的作用，若已有裂缝产生（特别是倾向坡内的水平和斜交裂缝）则需将基础置于裂缝下约lm。坡体完好地段，墙身与基础厚度在1.5・2.0m之间即可。地而表层一般胀缩性能较弱，因此，墙身断面可适当放窄，按止常土压力盒算。若土质膨胀性能较强，则需考虑膨胀力的影响。1.加筋档土墙加筋扌半土墙由填料、加筋、面板3.土钉墙部分组成。土钉是一种加固原位土体的方法，用以形成挡土墙结构物和边坡加固。4.抗滑桩•若路堑边坡已经产生滑动，采用多级抗滑挡墙无法阻止，或因施工困难，如挖棊很深,边挖边塌，并能造成更人的滑动趋势者，应酌情考虑改用抗滑桩。用抗滑桩来阻抗边坡土体下滑和治理滑坡，具有破坏滑体少、施工方便、工期短、省工省料等优点,是治理深层滑坡的有效方法。抗滑桩一般采用钢筋混凝土钻孔桩或人工挖孔桩,断面直径500-1000mm,桩的间距一般为桩直径的3-5倍，桩深入滑动面以下深度为桩长的1/20抗滑桩一般布置2-3,为梅尼形布置，以免滑体从桩间滑出。在重要边坡，抗滑桩间可以横向连接构成一个护坡的空间结构，这种抗滑桩系统稳固性较好，例如南水北调中线陶岔渠首发生13处滑坡，主要是采用混凝土抗滑桩的方法治理。其采用杭滑桩直径1 000mm,呈梅花形布置2排，桩的纵横间距为5m,桩深入滑坡面以下4-6m,一般深度为9-1lmo1.锚杆、钢筋网、喷射混凝护坡对于强膨胀土边坡，可采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土护坡。五、膨胀土边坡植被建植技术植被防护包括•播草籽、植草皮、植牛:带和种树等几项内容。实践证明，植被防护不仅仅是绿化美观的问题，重耍的是可以通过植被，储蒂和蒸发水分，调节坡中土的湿度，减少和降低干湿循环作用效应，增加坡面的防冲刷、防变形能力。通过对膨胀土边坡上植被的观察,也可以判定其边坡是否达到了稳定或初步稳定。植被防护是整个综介治理屮的一个环节。1.植被种类的选择宜黄路曾对结缕草、小黑麦、狗牙根、野年草、高羊茅、鸭茅、草地早熟禾、假俭草、多年牛黑麦草和多花黑麦草、地被植物类小冠花和白三叶等12种植物的牛长特性及在当地的适应性试验，结果表明，狗牙根、假俭草、结缕草、高羊茅、多年生黑麦草、多花黑麦草、鸭茅、白三叶能够适应当地的气候条件和膨胀土的土壤条件。襄荆高速公路沿线气候条件与江宜段类似，其试验结果可作为参考。以上植物可作为襄荆公路边坡植被防护的候选植物材料。从发芽、出苗、牛长速度等來看，多年牛黑麦草、多花黑麦草发芽快、出苗齐，可作为先锋草种；白三叶、高羊茅、鸭茅等发芽较早，出苗、生长也快，比较一致，可以作为植被保护的重要材料，采用有性繁殖，即播种法建植；狗才根虽然发芽时间长，出苗较慢，但生长较快，能够很快地建立草皮，因此既可用营养繁殖（移植），也可用有性繁殖；结缕草发芽、出苗时间长，生长很慢，不易采用播种法建植，最好釆用满铺法种植；假俭草生长慢，最好采用满铺法建植。狗芽根、高羊茅、多年生黑麦草的混播，形成草皮的时间短，效果好，适应性强，绿期长，能起到很好的坡面防护效果。湖北夏季炎热高温，狗牙根生长旺盛，并持续到10月份，因此，夏天和秋天草皮以狗牙根为主，到10月底，气温下降后高羊茅和多年生黑麦草又恢复生长，当11月份狗牙根枯黄时，高羊茅、多年牛黑麦草即已返青，牛长茁壮，因此，晚秋和春天草皮以高羊茅和多年生黑麦草为主，到4、5刀份，狗芽根也渐渐返青。在夏天，狗牙根茁壮生长，而高羊茅、多年生黑麦草则进入休眠状态。越夏，狗才根、高羊茅、多年生黑麦草、白三叶等混播能够充分发挥各口的特性，弥补单一植被的不足，从而大大增加植被的适应能力。这体现在以下方面。 ①生长快的与生长慢的相结合。多年生黑麦草局于先锋草种，出苗快，出苗齐，能够弥补狗分根等出苗时间长，早期生长慢的缺点，在短时间内形成草皮，迅速起到植被防护的作用，狗牙根等的生长逐渐取代多年生黑麦草，形成持久的草皮。②徊徇型与从生型相结合。狗牙根、口三叶为匍訓型草种，扩张性好，能够在坡面形成纵横交错的植物网络；高羊茅和多年牛黑麦草等则为丛牛型，密度大，根系深，能够在土壤麦层形成盘根错节的垫层。③暖季型与冷季型相结介。狗分根属于暖季型草种，耐高温；高羊茅、多年生黑麦草、白三叶等属于冷季型草种，耐寒性强，返青早，枯黄晚，绿期长。④禾本科与豆科相结合。口三叶为豆科植物，有根瘤菌，能够固氮，耐贫瘠土壤；高羊茅、狗牙根等属禾本科，须根发达，固结土壤能力强。1.植被生长基盘的改良⑴翻耕和施肥对膨胀十•进行翻耕，能够有效地改善膨胀十•的物理结构，增加孔隙度。(2)在边坡表面覆盖种植土膨胀十十-质差，不管是挖方还是填方，植物生长都很休I难，短时间内难以形成自然植被。边坡施工时表面覆盖一层种植土，杂草就很容易生长起来。这是因为种植土不仅肥力条件好,而且土壤屮混有大量的杂草种子，只要天气条件合适，就能生长繁殖。相反，膨胀土挖方或填方不仅肥力差，而且都是生土，基本不含植物种子，因此，要形成自然植被往往需要较长的时间。2.种植工艺(1)铺草皮(营养繁殖)①满铺草皮满铺草皮的优点是能够迅速建立草皮，只要一扎根，草皮的建植就算完成，覆盖率立即能达到100%,迅速起到坡面防护的作用。满铺草皮的缺点是需耍挖取大量的天然草皮，这样会对口然环境造成一定的破坏，可能导致被挖山岗坡地的水土流失。②条铺草皮条铺草皮是先在坡面上挖沟，挖成平行的水平沟或菱形沟，沟宽约1Ocm,深3-5cm,然后将从当地挖取的草皮块一块接一块地平铺在沟内、压实。 条铺草皮能很好地建立植被。由于条带间存在一定的距离，草皮全部覆盖坡面的时间较长，对于生长比较缓慢的草种如假俭草，尤其如此。（2）条播法条播法是先在边坡开挖平行的水平沟，沟宽20cm,沟间距为30cm,将沟内土壤疏松数朋米，在种植沟内撒复合肥，每平方米施颗粒肥10-20g（含氮10%,含磷8%,含钾7%）。然后撒播草籽，并覆盖一层薄土。草籽可釆用混合草种，如狗牙根、高羊茅、多年生黑麦草和白三叶。播种厉覆盖稻草或喷一•层胶膜。胶膜是用喷雾器将防侵蚀剂聚醋酸乙烯醋（俗称Fl胶）喷洒在土壤表面形成的,使用浓度为1：30o条播种子后覆盖稻草，出苗时间短，第4天开始见苗，出苗一致性。两周后，每条植沟都已出苗，非常整齐；条播草籽及条播草籽后喷白胶的地段都是第6天见苗，但前者稍差些,苗基木上出齐，但不太均匀，两周后，有个别种植沟出苗仍很少，而后者出苗则比较均匀。这是因为稻草和胶膜都能很好地保缩，增加地温，从而有利于出苗。（3）草坪植生带法草坪植生带是我国近年來才开始应用的一•种种植草皮的新技术。草坪植生带是一种草皮建植的中间产品，它将草籽固定在两层无纺布（或纸）Z间，采用工厂化生产，使用时只要将其像铺地毯一样铺在平整好的坪床面上，表面撒一层簿土即可。经过多次现场试验,表明用草坪植生带在膨胀土边坡建植草皮是完全可行的，出苗均匀,效果十分理想。膨胀土路堤以草坪植牛带法建植草皮质量好，其原因是:①草坪植牛带采用工厂化牛产,种子分布较均匀；②载体无纺布（或纸）的固定作用，既能防止草籽脱落、移动，又能防止出苗过程屮被用水冲走；③无纺布（或纸）腐烂后乂可作为肥料，能够被植物所利用。以草坪植生带建立草皮出苗快，出苗均匀，成坪时间短，护坡效果好。其原因主要有:①草坪植生带与草皮相比还具有对以保存、便于运输等优点，能够根据丄程的进展需要进行大面积的植被建植。综上所述，采用混播草种的草坪植生带能够成功地在膨胀土路堤建立植被，这种新技术具有出苗齐、成坪快、护坡效果好等许多优点。铺草皮和条播种子都能在膨胀土路堑建立有效的植被。满補草皮能够迅速建立草皮，见效快、效果好,缺点是对自然草皮的需求量太人, 可能对当地口然环境造成破坏。条播种子岀苗快，植物生长好，沿水平方向牛长的条带状植被能够避免水流的形成，从而保护坡面，缺点是植被完全覆盖需耍一定的时间。条播草籽后覆盖稻草能大大提高出苗的一致性。4.植被防护的时机(1)工期安排从防护的角度來说，植被种植宜早不宜迟，植被越早覆盖坡面，就能越早起到防护效果,因此，植被防护的施工期最好安排在坡面形成后，即一期工程(土方工程)完成后，马上采取工程防护措施并种植植被。对于膨胀土路堑来说，及时开挖、及时防护尤其重要，这样才能避免膨胀土的水分变化人起人落，从而减少危害。然而，另一方而植被容易受其他施工影响，路而施工的废渣可能破坏己建立的植被。尽管存在着交叉施工的影响问题，本看工程质量笫一的原则，植被防护的施工最好述是在土方工程完成后立即进行，这样，虽然部分植物可能被破坏，需要返工，但对于路基的稳定是冇利的。同时，要加强协调，尽量减少其他工程对植被的破坏。(2)种植季节就植被而言，最适宜的种植时间是在温度和水分条件最好的、最适于生长的季节之询,此时播种可使幼苗在不利的环境条件到來之两能很好长成。应根据植物特点，选择种植季节。六、植被与膨胀土边坡综合防护1.膨胀土边坡不宜采取单一的防护描施由于膨胀土干缩湿胀的特殊性，单一地采用刚性防护措施如浆砌片石护坡，在用水的作用下，坡而上的保护层会发生鼓肚、开裂、变形、外挤等现象。植被防护是膨胀土边坡防护的重要措施之一，植被生长能够保持土壤温度和水分的相对稳定，减少膨胀上干缩湿胀现彖的发牛。植被还能缓和雨滴的冲击，减少径流量和流速，根系等能够束缚土壤颗粒，使土壤不易流失。植被的生长能够促进微生物的活动，改变膨胀土的不良性质。植物的生长使得边坡表面土壤成为一个整体，是一种柔性结构，能承受膨胀土干缩湿胀引起的较小位移。•但是，植被防护的作用也有其局限性，山于植物根系一般较浅，只能防止坡面冲蚀和农面溜塌，在边坡本身不稳定或存在集中水流的情况下，仍可能发牛塌滑和水毁现彖。所以，植被防护必须在边坡稳定的基础上使用，需要与工程防护相结合。对于膨胀土边 坡防护需要采取综介治理措施。对于路堤來说，强膨胀土最好不作为填土材料，膨胀土路基的境土施工应按规范逐层压实，严格控制含水量。对于膨胀土路堤边坡，除了植草防护，还应辅以护启与支撑，在路堤较高或土质较差的地段还应设置支撑骨架，土路肩予以封闭，这样既可防止雨水浸入棊层,乂可防止路肩被冲蚀或边坡的滑塌。1.植被防护与工程防护相结合防护效來好(1)坡比是膨胀土边坡稳定的重要因素坡比对于膨胀土边坡的稳定是很重要的，若坡比太大，如1：1,仅仅采取骨架护坡等拈施，仍然是不稳定的，同时采取植草的措施则防护效果会大大增加，而当坡比较小，如1：2时，即使不进行植被防护，边坡也基本稳定。(2)在拱形骨架内植草护坡效來好在拱形骨架内植草，拱形骨架起到支撑和加固作用，避免大面积的表面滑塌，植被则有效地固结表土，能够防止冲刷、局部塌陷和土块崩落等，因此，两者的结合应用能很好地保护边坡。(3)膨胀土用少量石灰土改性后可进行植被防护膨胀十•用少量石灰处理厉，虽然碱性增加，仍可种植植被。这样，不仅膨胀土的不良性质被改变，增加了稳定性，而且植被能防止冲刷，进一步提高防护效果。(4)膨胀土边坡防护应在稳定的基础上进行综上所述，如果坡比合理，采取工程防护(矮挡墙、封闭式平台、骨架护坡、表层土壤添加石灰等)措施，加上植被防护(在拱内建立草皮)，刚柔相济(工程措施为刚性结构，植被为柔性结构)，能够有效地防护膨胀十•路堑边坡。坪植生带的载体无纺布具有一•定的抗拉强度,在边坡上能起到土丄布的作用.无纺布吸水舌就紧贴在坡面上，植物岀苗前它能有效地避免坡面冲刷；②植物出苗后，根系的牛长将其腐烂部分紧紧地固定在土壤表面，根系与无纺布的互相交接缠绕，使表层土壤连成一个整体，形成网络状结构，从而冇效地保护边坡。