膨胀土路堑边坡滑坍的柔性处治新技术
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贯通
Ｋ１３２＋３２３一Ｋｌ
滑塌 滑坡
Ｋ１３２＋３００一ＫＩ ３２＋３４８ｆ吉１
甜层理一肯理的裂隐髓度发育贯通．两纽剪节理导致迎垃
Ｋ１３２＋３２０一Ｋ１３２十３５０ｆ右）
太滑坡
戋穗．主嚣剪切ｎ枉ｔ岩界面局部鲫切到糌床底下泥 岩层；拄风化瑶，由节理面引起，牵０ｌ式滑坡．坡顶有乡 村公路
Ｋ１３２＋３５０一Ｋ１３２＋３６５ｆ左）
原因分析，系统完成大量有针对性的土性试验，
征，大胆创新，在国内外首次提出并运用柔性处 治新技术，成功解决了宁明膨胀土路堑边坡坍塌 问题，取得良好的工程、经济和生态环保效益。
宁明膨胀土的土性、地质特征及 堑坡破坏特点
１
１．１
土性及工程地质特征
宁明膨胀土为第三系始新统那读组湖相粘 土岩的风化残积—坡积土Ｈ Ｊ，路堑开挖揭露的边 坡地质剖面分３层：表层为棕红略带黄色斑点的 高液限土或耕植土，厚０．５一１．５ ｍ；中部为棕黄 色或灰白色、斑纹状强风化膨胀土层，厚２—６ ｍ，具有中、强膨胀性；下部为深灰色、灰褐色弱 风化粘土页岩，厚度大未揭穿，具中等膨胀性。 从典型地质剖面处可清楚看到构造节理与裂隙 和风化裂隙极度发育（如图１），有竖向、斜交和 水平３种，分层明显，贯通性层问裂隙与岩土体 分层一致。对两层膨胀（岩）土进行试验（见表 １），可知该膨胀土以伊／蒙混层矿物（Ｉ／Ｓ）为主，
膨胀土路堑边坡滑坍的柔性处治新技术
杨和平
郑健龙
张锐廖文周
（长沙理工大学公路５１２程学院特殊土工程研究所，长沙４１００７６）
摘要：开挖边坡滑坍是膨胀土地区工程建设中难以避免且最为严重的工程病害，长期以来，一直找不到一种既 安全可靠又经济环保的处治方法。结合交通部西部膨胀土项目的开展，通过深入分析研究宁明膨胀土的土性、地质特 征及堑坡破坏的规律和特点，创造性地提出并实施了土工格栅柔性处治新技术，使困扰南友高速公路建设的技术难题 得以解决。文中介绍了宁明膨胀土的土性特征、堑坡破坏特点及处治新技术的基本原理、设计方案、施工方法，并对应 用效果做了评价。 关键词：膨胀土；路堑边坡滑坍；柔性支护；处治技术
／ｍ
原因
刚３２＋２２０～Ｋ１３２＋２４５（右）
机白色的姣粳土有节埋蝗脚地Ｆ水出露，裂踪亢持宣育 ｌｉ品有缘。Leabharlann Ｊ－Ｔｉ计井邱｝，Ｌ邵ｆ埔。卸竹＋鲥Ｈ
Ｋ１３２＋２９５一Ｋ１笠＋３２０｛左Ｊ ３２＋３拍Ｉ左）
理控制４十层次，没蚌正士雨季两次滑动牵引 量成Ｘ形阿组节理切割压艘扁缘＿［；ｌ】开．＊理面成由精 动面．滑动面在蔽日包蟛枨土巾，爵缘陡丘 有好多坐落滑裂缝刚状裂黯发岢克什．册啄生节理面
ＫＩ ３２＋５７７一Ｋｌ ３２＋５９７（左）
滑墙
滑塌
灰白色髫水鼙相当高行车影响比较太．裂隙发育 －组剪切节理控制 沿垂直节理弗出，后缘垂直重力下澍庄土岩界面干裂
缝大
Ｋ１３２十７８０一Ｋ１３２＋８５０（右Ｊ
右滑朝
土岩界卣地下承出躇．醚竹理控制．沿土岩界嘣顺层滑
Ｋ１３３＋１０２＿～ＫＩ ３３・１５２ ｒ打）
膨胀土路堑边坡滑坍处治是一个世界性的 技术难题，中国广西区因其独特的自然气候和地 质条件造成膨胀土工程问题尤其边坡滑坍最为 突出，也最具典型和代表性。２０世纪９０年代南 昆铁路修建时，百色膨胀土给建设带来极大麻 烦，“逢堑必滑，有堤必坍”是当时铁路施工的真 实写照…。为此，铁道部曾组织路内联合攻关， 采取一系列以刚性支护为主的处治措施，最终大 多以失败告终。国内较早系统研究膨胀土问题 的李生林教授，其研究工作也是２０世纪７０年代 从广西膨胀土开始的旧Ｊ。２００３年初兴建的南 宁一友谊关高速公路在穿越宁明盆地边缘时遇 到连续分布１４ ｋｍ长的膨胀土，路基开挖仅经历 一个雨季，所有堑坡几乎均出现坍滑，有的经多 次整治放缓至１：３仍不稳定旧］，成为工程建设 的拦路虎。结合交通部西部“膨胀土路基设计、 加固与施工技术研究”项目开展，长沙理工大学 课题组以此为主要研究对象，现场工作历时１年 多，对滑坍边坡进行逐个调查、地质勘探和破坏
５ｆＪ Ｃ－ｍ
Ｊ毕碎｛ｌ排水层然舌加铺Ｌ Ｆ格栅，在丝
ｌ—Ｍ填ｔ扦ｒｈ‘ｌ；将野【鼾的ｌ，Ｉ＋桥栅腰包．片与
ｈ鹾格栅｝｝】连接棒连接形ｊ垃垃丽此时＾腑≈｛＿Ｉ＝ 后辟“排水雎门Ｆ而Ｉ‘城通．可将坡件｝｝１裂隙水
５
相连 坍塌 小坍塌 小坍塌 小坍塌 滑坡 滑塌
４ ４
育，平行路线方向陡节理，沿顺层节理面发育的滑动面， 面上含水量大，相当滑，坡顶有低洼水田
Ｋ１３６＋９８０一Ｋ１３６＋９９５（右） Ｋ１３７＋１３０一Ｋ１３７＋１３５（右） Ｋ１３７＋１６０一Ｋ１３７＋１６６（右） Ｋ１３７＋２３０一Ｋ１３７＋２４１（右） Ｋ１３７＋３２０一Ｋ１３７＋３６０（右）
滑坡
要坡面，有足够的自重以抵抗土压力作用。
２柔性处治技术的提出及设计方案
２．１
柔性处治技术的提出 目前工程中对膨胀土边坡滑坍处治采用的
④足够的加筋体厚度（大于有效活动层深 度）可隔绝或防止风化作用对坡内膨胀土的影 响，阻止裂隙的发展和浅表层滑坍。
２．２柔性支护设计方案
措施很多，大体可分为柔性支护和刚性支护两大
其特点是不但能承受土压而且允许土体产生一 定变形，可吸收边坡土体因超固结引起的应力释
的有效长度为３．５ ｍ，每隔１．２ ｍ用ｕ形钉将格
栅张紧并固定于填料上，反包下层预留格栅并与
上层格栅用连接棒相接，使加筋体从下到上形成 整体，共同抵抗各种作用。 ④加筋体下部１—３层用碎石土作填料，满 足强度和排水及抗滑要求；４层以上直接采用开
节理发育，沿张开裂隙面产生的浅层堑坡顺层坍塌 原生节理和顺层控制滑落体沿垂直节理剪出，滑坡后缘 垂直
１．５
２．５
２ ４
２．５ ２．５
大量节理和顺层的层理导致边坡土体失稳 节理＋顺层控制，裂隙充分发育 原次生节理和顺层岩层控制风化泥岩沿新鲜泥岩基面 滑动 原生节理与顺层控制，岩层倾向顺坡，含水量富集于剪 切面
Ｋ１４０＋３６０～Ｋ１４０＋５２５（右）
Ｋ１４１＋０２０一Ｋ１４１＋１２０（右）
４ ６
⑤滑面形状多为折线。受上层膨胀土竖向 裂隙的控制，滑动面后缘陡直，高度为１—３ 控制为直线。 干湿循环作用造成土体强度衰减是堑坡滑 坍的主要原因，它受土体结构与含水量两因素控
ｉｎ，
开挖。 ②土体结构。极度发育的裂隙以及土体的 超固结性，因开挖形成临空面而引起应力释放。 ③气候条件。宁明盆地地处亚热带湿热气 候地区，旱湿两季明显，暴雨径流与雨水人渗的 作用。 ④施工工艺。边坡开挖后没有及时采取封 闭支护措施。 ⑤行车荷载。工程施工期间，堑坡顶部作为 临时便道，重型车辆来回行驶，加速了边坡破坏。
强度为３５ ｋＮ／ｍ的土工格栅为加筋材料，每两层 填土（压实厚度５０ ｃｍ）上铺一层格栅，格栅加筋
而得不到释放时，会产生很大的膨胀压力致使刚 性支护破坏。膨胀土地区经常看到的刚性支护 体被剪断、推移或膨胀等现象说明了这一点。 柔性支护主要指以土工织物加筋边坡土体 为主，辅以其他必要综合处理措施的处理方案。
类。刚性支护以圬工结构（重力式挡墙、抗滑桩
针对宁明膨胀土堑坡破坏特点，考虑该地区
大气风化作用深度、土性、水文地质特点及施工
可行性，提出土工格栅加筋柔性支护设计方案 （见图１）。说明如下：
和片石护面墙等）为主，并辅以其他必要综合处
理措施，它是目前最常用的处治方法（如南昆铁
路堑坡处治）。其工作原理是以圬工体自重来抵 抗（平衡）失去整体平衡的边坡体及其在开挖过 程中产生的超固结性应力释放。刚性支护不允
１８
２５
Ｋ１３８＋０００一Ｋ１３８＋０４７（右） Ｋ１３８＋４６０一Ｋ１３８＋４８０（右） Ｋ１３８＋４９０～Ｋ１３８＋６６０（右）
８
５
滑塌 大型滑坡 滑塌 滑塌
５
３
原生节理发育，岩土界面地下水渗出，顺层滑坍，水是主 要因素
６—８ ３—４ １４
４
整体滑坡，骨架已经破坏，顺层滑坍，一组原生节理控制 在土岩界面剪出，顺层滑塌，地下水活动，剪切面光滑有水 地下水影响，中央砂土层，含水量富集于剪切面
Ｋ１３５＋１４０一Ｋ１３５＋３６０（左）
大型滑坡
１８
６
一组发育的垂直路线方向的裂隙，节理控制，含水量大， 小背斜
Ｋ１３５＋１４０～Ｋ１３５＋３６０（右）
少量滑塌 ３个滑塌
１３～１８
３
节理控制，次生裂隙控制 节理控制，顺层促滑，底端未风化泥岩，上部土层裂隙发
Ｋ１３５＋７２０一Ｋ１３６＋０００（右）
１２
外．宁明膨胀土的另一啦著特点足胀绵器向拌 性，以水甲监形为＿圭
分忻发现艇破坏规津：
ｎ ｒ呈幢肚小删破坷．６９９７发ｑ二在灰白色膨
胀土中柯舰艇的７８％牲’Ｉ－在土岩界衙手兀强Ｉ；（１ 化页岩中，ｌ＃最尢滑体厚小超过６
ｍ
‘剐州；性
小型破坏均顺层顺坡发生．绝大
部丹（８８％Ｊ有规模的滑坍也是顺层峨坡滑坡
蛰平缓性滑坍边垃岩层的产状倾向１３５。一
具有一般膨胀土的典型特征，即细粒含量多、天
在广泛调研、总结国内外已有工程处治经验教训 的基础上，抓住膨胀土路堑边坡破坏的本质特
基金项目：交通西部系统建设科技项目“膨胀土路基设计、加固与施工技术研究”（２００２３１８０００１５）。
滑坡
翮
Ｋ１４２段３ｌ十堑枝中的２３个坍滑边坡进行丁洋
细勘察‘＇统｝卜ｔ皑表２）
许被支护体产生变形，而在干湿循环、水的作用 下边坡膨胀土体必然干缩湿胀，当膨胀变形较大
①加筋体宽≥３．５ ｉｎ，满足机械施工要求和
阻隔大气对边坡土体的影响，发挥支挡、封闭 作用。
②为减小土压力并保证加筋体稳定及对坡 体的反压作用，加筋边坡采用ｌ：１．５的坡比。 ③参照有关经验并初步计算，选用设计抗拉
“以柔克刚”。
图２柔性挡墙处治边坡
⑥采用３０ ｅｍ耕植土覆盖坡顶和坡面并植
草绿化防止雨水冲刷。
③坡率为１；１．５、厚度大于３．５ ｍ、高度大 于２／３坡高的柔性加筋体能覆盖路堑开挖的主
３黍性支护的施：Ｉ
汞Ｈ｛常地筑蹄“【槭．施Ｌ简他儿尤特殊技术 要求辈木步骤为铵设计先将边胜趣挖形成工 件面；ｍ坡脚ｍ ＦＩ而１．舒层住旰挖坡ｌＡＩｆ｜Ｊ：ｆ填筑
挖膨胀土填筑。
放和含水量变化产生的膨胀力。文献∞１指出：若 允许膨胀土的线膨胀量达０．３％，其膨胀力可比 无膨胀时最大的膨胀力降低２５％。因此非常适 合膨胀土路堑边坡。 为什么会提出并采用柔性支护整治膨胀土
堑坡滑坍？归根到底是基于对膨胀土“三性”的 认识和对其破坏浅层性、渐进性特点和规律的深
⑤加筋体底部与开挖坡面间设５０ ｃｍ碎石 排水层，用于疏干坡内裂隙水，并于底部设两道 纵向渗沟，可降低坡后及路床地下水，实现排水
滑坡
坡．后绿直立，厦面有裂缝张歼贯通到任臼色土层滑 坡沿一甜倾角为４５”的节理商．滑动自１足宜线
续表 坡高
／ｍ
桩号
性质
滑体厚
／ｍ
原因
Ｋ１３３＋９００一Ｋ１３３＋９４０（右）
滑坡
１６
５
浅层滑塌，沿坡顶横向（垂直路线走向）垂直裂缝，发育，
平行，剪切面含水量富集 牵引式滑坡，坡顶裂隙张开深近乎４ １＂１１，垂直，后缘直立，
１５８。大多数滑西１倾角仅为２。一５二．垃比为ｌ：
吲Ｉ极腰是商劬竹切肖理
２ ５—１：３，
２路堑边坡破坏特点及原因分析 为摸清堑垃破坏的规律晕¨特点，寻求冉技的
表ｊ
ｒ薹季节性绝太部分滑坍都发巾在雨季晤
期或一场太｜＝ｌ＝ｉ过后
宁明膨胀土土性试验结果
＆＾ｍ烈ｒ（¨０７４ ｍｄｆＯ
ｒｍ
旧慧＿
Ｉ轭☆±Ｉ
】９ １ ５
分流。
刻了解。将土工格栅分层摊铺锚固，回填非膨胀 土或膨胀土压实形成足够厚度的柔性加筋体，再 辅以坡顶的封闭、加筋体背部及基底的排水处理
可发挥这些功效：
①格栅与填土间摩擦力和咬合力，尤其格栅
层间的连接、反包可提供足够的抗剪强度，使加
筋体构成一整体来抵抗边坡的作用。 ②柔性支护允许边坡产生一定的变形，可释 放开挖边坡的大部分应力和膨胀力，
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３８
２０Ｉ １６ ５２
７０ ６／１
ｌ镕ｍ±２１
２ ７８
表２南友路膨胀土坍滑边墟调查统计 坡高
／ｍ
畦号
性质 斯塌
滑塌
滑体厚
中部、前缘滑面受岩层节理和沉积软弱层结构面
制。膨胀土路堑开挖中，由于卸荷和收缩造成地
表水人渗使边坡表层普遍膨胀，气候、地质环境 和工程活动等条件的改变，水分迁移更迅速，引 起坡体内应力的改变，最终造成边坡失稳。但南 友路堑坡破坏还有其特殊性，分析原因主 要有‘引： ①地质构造。无论是浅层还是整体滑坡大 都发生在路线走向的右侧，因右边坡为顺层
Ｋ１３２＋３２３一Ｋｌ
滑塌 滑坡
Ｋ１３２＋３００一ＫＩ ３２＋３４８ｆ吉１
甜层理一肯理的裂隐髓度发育贯通．两纽剪节理导致迎垃
Ｋ１３２＋３２０一Ｋ１３２十３５０ｆ右）
太滑坡
戋穗．主嚣剪切ｎ枉ｔ岩界面局部鲫切到糌床底下泥 岩层；拄风化瑶，由节理面引起，牵０ｌ式滑坡．坡顶有乡 村公路
Ｋ１３２＋３５０一Ｋ１３２＋３６５ｆ左）
原因分析，系统完成大量有针对性的土性试验，
征，大胆创新，在国内外首次提出并运用柔性处 治新技术，成功解决了宁明膨胀土路堑边坡坍塌 问题，取得良好的工程、经济和生态环保效益。
宁明膨胀土的土性、地质特征及 堑坡破坏特点
１
１．１
土性及工程地质特征
宁明膨胀土为第三系始新统那读组湖相粘 土岩的风化残积—坡积土Ｈ Ｊ，路堑开挖揭露的边 坡地质剖面分３层：表层为棕红略带黄色斑点的 高液限土或耕植土，厚０．５一１．５ ｍ；中部为棕黄 色或灰白色、斑纹状强风化膨胀土层，厚２—６ ｍ，具有中、强膨胀性；下部为深灰色、灰褐色弱 风化粘土页岩，厚度大未揭穿，具中等膨胀性。 从典型地质剖面处可清楚看到构造节理与裂隙 和风化裂隙极度发育（如图１），有竖向、斜交和 水平３种，分层明显，贯通性层问裂隙与岩土体 分层一致。对两层膨胀（岩）土进行试验（见表 １），可知该膨胀土以伊／蒙混层矿物（Ｉ／Ｓ）为主，
膨胀土路堑边坡滑坍的柔性处治新技术
杨和平
郑健龙
张锐廖文周
（长沙理工大学公路５１２程学院特殊土工程研究所，长沙４１００７６）
摘要：开挖边坡滑坍是膨胀土地区工程建设中难以避免且最为严重的工程病害，长期以来，一直找不到一种既 安全可靠又经济环保的处治方法。结合交通部西部膨胀土项目的开展，通过深入分析研究宁明膨胀土的土性、地质特 征及堑坡破坏的规律和特点，创造性地提出并实施了土工格栅柔性处治新技术，使困扰南友高速公路建设的技术难题 得以解决。文中介绍了宁明膨胀土的土性特征、堑坡破坏特点及处治新技术的基本原理、设计方案、施工方法，并对应 用效果做了评价。 关键词：膨胀土；路堑边坡滑坍；柔性支护；处治技术
／ｍ
原因
刚３２＋２２０～Ｋ１３２＋２４５（右）
机白色的姣粳土有节埋蝗脚地Ｆ水出露，裂踪亢持宣育 ｌｉ品有缘。Leabharlann Ｊ－Ｔｉ计井邱｝，Ｌ邵ｆ埔。卸竹＋鲥Ｈ
Ｋ１３２＋２９５一Ｋ１笠＋３２０｛左Ｊ ３２＋３拍Ｉ左）
理控制４十层次，没蚌正士雨季两次滑动牵引 量成Ｘ形阿组节理切割压艘扁缘＿［；ｌ】开．＊理面成由精 动面．滑动面在蔽日包蟛枨土巾，爵缘陡丘 有好多坐落滑裂缝刚状裂黯发岢克什．册啄生节理面
ＫＩ ３２＋５７７一Ｋｌ ３２＋５９７（左）
滑墙
滑塌
灰白色髫水鼙相当高行车影响比较太．裂隙发育 －组剪切节理控制 沿垂直节理弗出，后缘垂直重力下澍庄土岩界面干裂
缝大
Ｋ１３２十７８０一Ｋ１３２＋８５０（右Ｊ
右滑朝
土岩界卣地下承出躇．醚竹理控制．沿土岩界嘣顺层滑
Ｋ１３３＋１０２＿～ＫＩ ３３・１５２ ｒ打）
膨胀土路堑边坡滑坍处治是一个世界性的 技术难题，中国广西区因其独特的自然气候和地 质条件造成膨胀土工程问题尤其边坡滑坍最为 突出，也最具典型和代表性。２０世纪９０年代南 昆铁路修建时，百色膨胀土给建设带来极大麻 烦，“逢堑必滑，有堤必坍”是当时铁路施工的真 实写照…。为此，铁道部曾组织路内联合攻关， 采取一系列以刚性支护为主的处治措施，最终大 多以失败告终。国内较早系统研究膨胀土问题 的李生林教授，其研究工作也是２０世纪７０年代 从广西膨胀土开始的旧Ｊ。２００３年初兴建的南 宁一友谊关高速公路在穿越宁明盆地边缘时遇 到连续分布１４ ｋｍ长的膨胀土，路基开挖仅经历 一个雨季，所有堑坡几乎均出现坍滑，有的经多 次整治放缓至１：３仍不稳定旧］，成为工程建设 的拦路虎。结合交通部西部“膨胀土路基设计、 加固与施工技术研究”项目开展，长沙理工大学 课题组以此为主要研究对象，现场工作历时１年 多，对滑坍边坡进行逐个调查、地质勘探和破坏
５ｆＪ Ｃ－ｍ
Ｊ毕碎｛ｌ排水层然舌加铺Ｌ Ｆ格栅，在丝
ｌ—Ｍ填ｔ扦ｒｈ‘ｌ；将野【鼾的ｌ，Ｉ＋桥栅腰包．片与
ｈ鹾格栅｝｝】连接棒连接形ｊ垃垃丽此时＾腑≈｛＿Ｉ＝ 后辟“排水雎门Ｆ而Ｉ‘城通．可将坡件｝｝１裂隙水
５
相连 坍塌 小坍塌 小坍塌 小坍塌 滑坡 滑塌
４ ４
育，平行路线方向陡节理，沿顺层节理面发育的滑动面， 面上含水量大，相当滑，坡顶有低洼水田
Ｋ１３６＋９８０一Ｋ１３６＋９９５（右） Ｋ１３７＋１３０一Ｋ１３７＋１３５（右） Ｋ１３７＋１６０一Ｋ１３７＋１６６（右） Ｋ１３７＋２３０一Ｋ１３７＋２４１（右） Ｋ１３７＋３２０一Ｋ１３７＋３６０（右）
滑坡
要坡面，有足够的自重以抵抗土压力作用。
２柔性处治技术的提出及设计方案
２．１
柔性处治技术的提出 目前工程中对膨胀土边坡滑坍处治采用的
④足够的加筋体厚度（大于有效活动层深 度）可隔绝或防止风化作用对坡内膨胀土的影 响，阻止裂隙的发展和浅表层滑坍。
２．２柔性支护设计方案
措施很多，大体可分为柔性支护和刚性支护两大
其特点是不但能承受土压而且允许土体产生一 定变形，可吸收边坡土体因超固结引起的应力释
的有效长度为３．５ ｍ，每隔１．２ ｍ用ｕ形钉将格
栅张紧并固定于填料上，反包下层预留格栅并与
上层格栅用连接棒相接，使加筋体从下到上形成 整体，共同抵抗各种作用。 ④加筋体下部１—３层用碎石土作填料，满 足强度和排水及抗滑要求；４层以上直接采用开
节理发育，沿张开裂隙面产生的浅层堑坡顺层坍塌 原生节理和顺层控制滑落体沿垂直节理剪出，滑坡后缘 垂直
１．５
２．５
２ ４
２．５ ２．５
大量节理和顺层的层理导致边坡土体失稳 节理＋顺层控制，裂隙充分发育 原次生节理和顺层岩层控制风化泥岩沿新鲜泥岩基面 滑动 原生节理与顺层控制，岩层倾向顺坡，含水量富集于剪 切面
Ｋ１４０＋３６０～Ｋ１４０＋５２５（右）
Ｋ１４１＋０２０一Ｋ１４１＋１２０（右）
４ ６
⑤滑面形状多为折线。受上层膨胀土竖向 裂隙的控制，滑动面后缘陡直，高度为１—３ 控制为直线。 干湿循环作用造成土体强度衰减是堑坡滑 坍的主要原因，它受土体结构与含水量两因素控
ｉｎ，
开挖。 ②土体结构。极度发育的裂隙以及土体的 超固结性，因开挖形成临空面而引起应力释放。 ③气候条件。宁明盆地地处亚热带湿热气 候地区，旱湿两季明显，暴雨径流与雨水人渗的 作用。 ④施工工艺。边坡开挖后没有及时采取封 闭支护措施。 ⑤行车荷载。工程施工期间，堑坡顶部作为 临时便道，重型车辆来回行驶，加速了边坡破坏。
强度为３５ ｋＮ／ｍ的土工格栅为加筋材料，每两层 填土（压实厚度５０ ｃｍ）上铺一层格栅，格栅加筋
而得不到释放时，会产生很大的膨胀压力致使刚 性支护破坏。膨胀土地区经常看到的刚性支护 体被剪断、推移或膨胀等现象说明了这一点。 柔性支护主要指以土工织物加筋边坡土体 为主，辅以其他必要综合处理措施的处理方案。
类。刚性支护以圬工结构（重力式挡墙、抗滑桩
针对宁明膨胀土堑坡破坏特点，考虑该地区
大气风化作用深度、土性、水文地质特点及施工
可行性，提出土工格栅加筋柔性支护设计方案 （见图１）。说明如下：
和片石护面墙等）为主，并辅以其他必要综合处
理措施，它是目前最常用的处治方法（如南昆铁
路堑坡处治）。其工作原理是以圬工体自重来抵 抗（平衡）失去整体平衡的边坡体及其在开挖过 程中产生的超固结性应力释放。刚性支护不允
１８
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Ｋ１３８＋０００一Ｋ１３８＋０４７（右） Ｋ１３８＋４６０一Ｋ１３８＋４８０（右） Ｋ１３８＋４９０～Ｋ１３８＋６６０（右）
８
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滑塌 大型滑坡 滑塌 滑塌
５
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原生节理发育，岩土界面地下水渗出，顺层滑坍，水是主 要因素
６—８ ３—４ １４
４
整体滑坡，骨架已经破坏，顺层滑坍，一组原生节理控制 在土岩界面剪出，顺层滑塌，地下水活动，剪切面光滑有水 地下水影响，中央砂土层，含水量富集于剪切面
Ｋ１３５＋１４０一Ｋ１３５＋３６０（左）
大型滑坡
１８
６
一组发育的垂直路线方向的裂隙，节理控制，含水量大， 小背斜
Ｋ１３５＋１４０～Ｋ１３５＋３６０（右）
少量滑塌 ３个滑塌
１３～１８
３
节理控制，次生裂隙控制 节理控制，顺层促滑，底端未风化泥岩，上部土层裂隙发
Ｋ１３５＋７２０一Ｋ１３６＋０００（右）
１２
外．宁明膨胀土的另一啦著特点足胀绵器向拌 性，以水甲监形为＿圭
分忻发现艇破坏规津：
ｎ ｒ呈幢肚小删破坷．６９９７发ｑ二在灰白色膨
胀土中柯舰艇的７８％牲’Ｉ－在土岩界衙手兀强Ｉ；（１ 化页岩中，ｌ＃最尢滑体厚小超过６
ｍ
‘剐州；性
小型破坏均顺层顺坡发生．绝大
部丹（８８％Ｊ有规模的滑坍也是顺层峨坡滑坡
蛰平缓性滑坍边垃岩层的产状倾向１３５。一
具有一般膨胀土的典型特征，即细粒含量多、天
在广泛调研、总结国内外已有工程处治经验教训 的基础上，抓住膨胀土路堑边坡破坏的本质特
基金项目：交通西部系统建设科技项目“膨胀土路基设计、加固与施工技术研究”（２００２３１８０００１５）。
滑坡
翮
Ｋ１４２段３ｌ十堑枝中的２３个坍滑边坡进行丁洋
细勘察‘＇统｝卜ｔ皑表２）
许被支护体产生变形，而在干湿循环、水的作用 下边坡膨胀土体必然干缩湿胀，当膨胀变形较大
①加筋体宽≥３．５ ｉｎ，满足机械施工要求和
阻隔大气对边坡土体的影响，发挥支挡、封闭 作用。
②为减小土压力并保证加筋体稳定及对坡 体的反压作用，加筋边坡采用ｌ：１．５的坡比。 ③参照有关经验并初步计算，选用设计抗拉
“以柔克刚”。
图２柔性挡墙处治边坡
⑥采用３０ ｅｍ耕植土覆盖坡顶和坡面并植
草绿化防止雨水冲刷。
③坡率为１；１．５、厚度大于３．５ ｍ、高度大 于２／３坡高的柔性加筋体能覆盖路堑开挖的主
３黍性支护的施：Ｉ
汞Ｈ｛常地筑蹄“【槭．施Ｌ简他儿尤特殊技术 要求辈木步骤为铵设计先将边胜趣挖形成工 件面；ｍ坡脚ｍ ＦＩ而１．舒层住旰挖坡ｌＡＩｆ｜Ｊ：ｆ填筑
挖膨胀土填筑。
放和含水量变化产生的膨胀力。文献∞１指出：若 允许膨胀土的线膨胀量达０．３％，其膨胀力可比 无膨胀时最大的膨胀力降低２５％。因此非常适 合膨胀土路堑边坡。 为什么会提出并采用柔性支护整治膨胀土
堑坡滑坍？归根到底是基于对膨胀土“三性”的 认识和对其破坏浅层性、渐进性特点和规律的深
⑤加筋体底部与开挖坡面间设５０ ｃｍ碎石 排水层，用于疏干坡内裂隙水，并于底部设两道 纵向渗沟，可降低坡后及路床地下水，实现排水
滑坡
坡．后绿直立，厦面有裂缝张歼贯通到任臼色土层滑 坡沿一甜倾角为４５”的节理商．滑动自１足宜线
续表 坡高
／ｍ
桩号
性质
滑体厚
／ｍ
原因
Ｋ１３３＋９００一Ｋ１３３＋９４０（右）
滑坡
１６
５
浅层滑塌，沿坡顶横向（垂直路线走向）垂直裂缝，发育，
平行，剪切面含水量富集 牵引式滑坡，坡顶裂隙张开深近乎４ １＂１１，垂直，后缘直立，
１５８。大多数滑西１倾角仅为２。一５二．垃比为ｌ：
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２ ５—１：３，
２路堑边坡破坏特点及原因分析 为摸清堑垃破坏的规律晕¨特点，寻求冉技的
表ｊ
ｒ薹季节性绝太部分滑坍都发巾在雨季晤
期或一场太｜＝ｌ＝ｉ过后
宁明膨胀土土性试验结果
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分流。
刻了解。将土工格栅分层摊铺锚固，回填非膨胀 土或膨胀土压实形成足够厚度的柔性加筋体，再 辅以坡顶的封闭、加筋体背部及基底的排水处理
可发挥这些功效：
①格栅与填土间摩擦力和咬合力，尤其格栅
层间的连接、反包可提供足够的抗剪强度，使加
筋体构成一整体来抵抗边坡的作用。 ②柔性支护允许边坡产生一定的变形，可释 放开挖边坡的大部分应力和膨胀力，
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２ ７８
表２南友路膨胀土坍滑边墟调查统计 坡高
／ｍ
畦号
性质 斯塌
滑塌
滑体厚
中部、前缘滑面受岩层节理和沉积软弱层结构面
制。膨胀土路堑开挖中，由于卸荷和收缩造成地
表水人渗使边坡表层普遍膨胀，气候、地质环境 和工程活动等条件的改变，水分迁移更迅速，引 起坡体内应力的改变，最终造成边坡失稳。但南 友路堑坡破坏还有其特殊性，分析原因主 要有‘引： ①地质构造。无论是浅层还是整体滑坡大 都发生在路线走向的右侧，因右边坡为顺层