粉性盐渍土路基边坡稳定性防护研究

粉性盐渍土路基边坡稳定性防护研究

魏锋海

魏锋海

潍坊市公路管理局山东省潍坊市261061

摘要：环渤海地区沿途受海水倒灌影响，土壤为粉性盐渍土。粉性盐渍土的特性是膨胀性、压缩性高、易冲刷、水稳定性差。因此，粉性盐渍土土路基边坡的养护，首先要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害。

关键词：盐渍土；边坡；稳定性

引言

环渤海沿海，受海水倒灌的影响，沿途土壤为粉性盐渍土。这种土质具有易冲刷、遇水稳定性差的特点。该地区年均降雨量为622.4毫米，主要集中在七、八月份，经常有短历时集中暴雨发生。降水集中的气候特点容易造成地表径流集中，排水设施水流速度大，具有较强的冲刷能力，对抗冲刷能力较低的粉性盐渍土路基边坡稳定尤其不利。边坡防护工程稍有缺陷，易出现较大的冲刷破坏。

如何应对粉性盐渍土路基边坡的水毁破坏？我们对穿越山东渤海沿海荣乌高速公路进行了实地调查，取得了一些数据，并总结了一些经验。

1边坡稳定性破坏调查

1.1边坡破坏情况形式统计

荣乌高速公路运营以来，我们每年都对边坡稳定性破坏现象进行调查分析，发现主要有以下几种破坏：1.路基边坡草皮受径流冲刷破坏，占32%；2.急流槽泄水管漏水冲刷导致掏空破坏，占25%；3.边坡草皮露白冲刷，占23%；4.局部路肩板下沉，占10%；5.路缘石受行车荷载、盐碱气候影响，出现断裂破碎，造成雨水下渗破坏，占10%。

从调查情况来看，径流冲刷、急流槽掏空破坏、露白破坏是主要的破坏类型。路肩板下沉和路缘石破坏属于偶然性外力破坏。

1.2边坡破坏原因分析

对各种病害进行了原因分析，主要情况如下：

（1）边坡草皮受径流冲刷破坏，出现冲沟。主要原因一是局部边坡坡度明显过陡，属于路基施工的缺陷；二是路基填土为粉性盐渍土，塑性指数低，粘结力不足。

（2）槽泄水管漏水冲刷导致掏空破坏。主要是由于泄水槽施工质量缺陷导致。

（3）草皮露白冲刷破坏。原因主要是绿化施工以及后续养护工作的疏漏。

（4）路肩板下沉，以及路缘石受行车荷载、盐碱气候影响，出现断裂破碎，造成雨水下渗破坏，这两种破坏属于偶然因素。

2路基边坡稳定性分析

2.1沿海冲积平原粉性盐渍土物理学性质

粉性盐渍土是一种工程性质较差的筑路材料，土粒比重为一般为2.66cm3，填土的最大干密度约为1.75g/cm3，最佳压实含水量在12～15%之间。因含有较多的粉土粒，干时虽稍有粘结性，但易被压碎，扬尘大，浸水时很快湿透，易成流体状态，粉性盐渍土的毛细水上升高度大，在季节冰冻地区更容易使路基产生水分积累，造成严重的冬时冻胀春时翻浆，故又称翻浆土，因此使粉性盐渍土的工程性质大为恶化，极易引起路基的塌方、滑坡、翻浆冒泥等病害，成为高等级公路的主要工程问题。所以，粉性盐渍土路基边坡的稳定性，关键是解决防水排水的问题。

2.2地表水冲刷常见防护方式

边坡的质量和状态能否持久而稳定，能否经得住各种因素的影响而不损坏，通常用边坡稳定性来评价。边坡的地质条件、水文条件、地形地貌和新构造运动等自然因素是对边坡稳定性起决定作用的关键因素，必须因地制宜的采取各种防护性措施。

目前，荣乌高速公路路面地表流水排水采取的防护措施主要有：（1）急流槽、边沟、排水沟；（2）利用中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管，将中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外。

对于路基地表流水，因地表径流流量小，水流分散，冲刷力量较弱，深挖路堑一般设置截水沟并设置框格防护、封面、护面墙等方式；一般填方路段采取植草方式覆盖边坡，通过植物根系固结表土，避免路基边坡直接受降水和地表径流的冲刷。荣乌高速潍坊段地处冲积平原，不存在路堑的排水问题，要解决的就是一般填方路段的水对路基边坡的冲刷问题。

3应对边坡稳定性破坏的几种主要措施

3.1路基边坡草皮受径流冲刷破坏出现冲沟

这种破坏是因为边坡坡度明显过陡，属于路基施工的缺陷。解决的方法就是需要按照规范对路基边坡坡度重新培土调整，并补种防护植被。

种草和铺草皮防护经常用于边坡稳定，坡面冲刷轻微，且宜于草类生长的土质路堤边坡，用以防止表面水土流失、固结表土、增强路基的稳定性。选用草籽应注意当地的粉性盐渍土的特征和降雨集中的气候条件，通常以易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密的多年生草种为宜，最好采用几种草籽混合种植，使之生成良好的覆盖层。渤海湾沿海粉性盐渍土路基具有盐渍土性质，常用护坡草坪及地被植物种类必须适宜在盐渍土地区生长。

经调查、查阅有关资料，实际中可用于盐渍土地区公路护坡的草坪及地被植物种类并不多，在应用时一定要注意多选用乡土植物，尽量不用进口草坪种子，因为乡土植物更适应当地的土壤、气候等环境条件。盐渍土地区可供选用的植物种类主要有二色补血草、罗布麻、滨旋花、草麻黄、针线包等。

3.2急流槽泄水管漏水冲刷导致掏空破坏

这种破坏是刚性泄水槽本身性质导致。通过严控施工质量，完全避免这种质量缺陷，实际施工难度很大。沙性盐渍土自身的特性使刚性泄水槽的缺陷显得更为明显。要彻底解决，应当变刚性泄水槽为柔性泄水槽这个出发点解决。目前，国内有不少公路从业者给出了一些解决思路，主要有以下几种：

3.2.1使用分节流水槽

混凝土或钢筋混凝土按设计断面分节预制槽体块，在施工中拼装成型。采用这种方式，槽体预制块节间存在着一定的缝隙，使整个槽身成为柔性结构，其抵御路基沉降、暴雨冲刷、温度应力侵蚀的能力非常强。当路基沉降时，各块节将随路基同时下降，不致出现悬空、断裂等问题，进而避免了刚性结构在路基沉降悬空后，受暴雨冲刷加剧悬空范围等病害恶化现象；同理，在遭受暴雨冲刷时，槽体也能克服悬空病害，紧贴在边坡上，由此可能造成槽身纵坡出现变坡现象，但由于边坡坡比一般陡于1：2，排水功能不受影响；对温度应力的抵御能力则显而易见，因槽身密布的缝隙，温度应力几乎不起作用。

3.2.2使用石棉材料制作泄水槽

山东省道324线齐河段使用将石棉材料直接加工成所需要的U形材料作为泄水槽，用于新修粉性路基的预防性养护工程，取得显著成效，雨季路基损坏程度大大降低，且施工成本以及后续养护成本费用低廉。石棉泄水槽的应用体现了柔性泄水槽的优势所在。

3.2.3使用软式透水管代替传统刚性泄水槽

近年来，软式透水管在公路路面排水工程中的应用，很大程度上克服了传统刚性泄水槽带来的冲刷病害。山东省道224线寿光段部分路段使用软式透水管替代刚性泄水槽，取得了良好效果。但是，软式透水管存在材料成本过高的问题，同时使用软式透水管是否会造成淤堵，这个问题有待进一步观察。

3.3边坡草皮露白冲刷破坏

主要原因是绿化施工及后续养护工作的疏漏。绿化施工如果存在疏漏，则疏漏部分的露白很难自然生长出防护性的草皮；种植之后的养护工作不到位，也会造成露白的发生，其原因是气候条件和地质水文条件的恶劣，公路边坡上的土壤由于水分的缺乏，使植被存活率较平坦地面更低。因此，公路边坡绿化施工以后的及时补种以及后续养护工作及时跟进，在粉性盐渍土路基边坡防护中非常重要。

结束语

黄河三角洲及其周边的发展定位是“高效生态经济区”，干线公路无疑是生态环境的重要组成部分。本文从种植技术和排水设施施工、养护技术角度对粉性盐渍土路基边坡的稳定性做了探讨。公路边坡的稳定性防护是一个综合性问题，是建设生态公路的重要组成部分。粉性盐渍土路基边坡的关键就是如何采取各种措施和技术，解决排水的问题。

参考文献：

[1]郝志猛.浅谈泄水槽槽体结构黑龙江交通科技[J]，08（11）

[2]张世绥.渍土地区公路边坡的生物防护中外公路[J]，2007（04）