膨胀土堑坡失稳机理分析与加固技术研究

摘要

某高速公路沿线膨胀土分布区域主要在K44+460至K44+860路段，总长约为0.4km。因此，膨胀土是该路段的主要不良工程地质现象。原设计方案对该段路堑边坡采用普通粘土边坡设计、施工，经过2010年雨季后出现膨胀土典型病害，2010年山东省某设计院组织地质、防护专业技术人员进行了现场考查，并做出了相应的设计变更。2011年6-8月雨季到来，按设计变更施工后的膨胀土路段所有开挖边坡都有失稳现象，随着工程的进展多数路堑边坡出现不同程度的滑塌破坏，甚至对已施工的路基产生严重损害。如何采取合理的防治措施保证路堑边坡的稳定成为该高速公路膨胀土路基施工最大且急需解决的施工难题。
　　 基于上述原因，为了确保工程质量，减轻膨胀土的不良工程地质灾害，确定合适的膨胀土路堑边坡的坡率和防护型式，满足工程质量和公路营运质量要求，节省投资。本文结合工程实践，对该高速公路膨胀土分布区沿线的滑坍堑坡进行了全面的现场工程地质调查，并重点对其中3段边坡滑坍严重的破坏原因逐个进行详细的勘察分析。在此基础上，结合室内土性试验，将降雨、含水量、裂隙率、地质结构、周边环境及人类活动影响等作为指标，对该高速公路膨胀土路段膨胀土特性和边坡失稳机理进行分析，并根据该高速实际施工过程，总结提出了已滑塌膨胀土路堑边坡有效的加固、防护施工工艺。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究概述

1．2．1 膨胀土强度取值和边坡破坏理论

1．2．2 膨胀土边坡稳定理论

1．2．3 膨胀土边坡防治工艺

1．3 主要研究内容

第二章 膨胀土的特性分析

2．1 地形气候简述

2．1．1 地形

2．1．2 气候

2．1．3 水文

2．2 区域工程地质构造与土性特征

2．3 膨胀土级别的分类与判定

2．4 膨胀土的基本特征

2．4．1 超固结特征

2．4．2 多缝隙特征

2．4．3 强度衰减和反复缩胀特征

2．4．4 强亲水力特征

2．4．5 强风化特性

2．5 本章小结

第三章 某高速路膨胀土堑坡失稳机理分析和规律研究

3．1 膨胀土路基边坡病害的主要规律及类别

3．1．1 该高速路膨胀土路堑边坡病害分类

3．1．2 该高速路膨胀土滑坡的典型规律和特点

3．2 膨胀土滑动的原理

3．2．1 膨胀土滑坡的运动规律

3．2．2 膨胀土滑坡的物理原理

3．3 该高速路路基坡体失稳调研和机理分析

3．3．1 土体结构

3．3．2 地质构造

3．3．3 水分影响

3．3．4 极度发展形成的缝隙

3．3．5 施工方案

3．4 本章小结

第四章 某高速路膨胀土路堑边坡加固技术

4．1 工程概况

4．2 主要施工机械

4．3 施工队伍的选择

4．4 施工准备工作

4．5 进度计划

4．6 施工方案

4．6．1 低挖方，边坡较稳定，有挡墙段落边坡的施工

4．6．2 高挖方，挡墙发生变形位移，塌方严重段落边坡施工

4．6．3 桩板式抗滑桩施工

4．6．4 结构物台背回填

4．6．5 边坡位移观测设施和边坡深层位移观测设施的设置

4．6．6 排水工程施工

4．6．7 坡顶征地界以外裂缝处理

4．7 本章小结

第五章 结论

5．1 主要结论

5．2 本研究工作创新点

参考文献

致谢