『科技日报』这些办法 让膨胀土不再“膨胀”( 二 )
从本质规律出发解决难题
方宏远说,对于膨胀土这种特殊的土层,工程界以往采用常规的设计和施工方法,包括增加安全储备,如边坡放缓或增加密度等,由于未掌握其变形和滑坡的本质规律,导致加固处理后仍然事故频发。
据了解,早期在施工过程中,由于膨胀土不能当作填料,挖出来的膨胀土需要在工地周边安排很大面积的地方堆放。不仅会破坏地形地貌,而且由于膨胀土难以被压实,暴雨冲刷后容易产生水土流失甚至是泥石流,对道路安全和耕地等造成威胁。另外,为了对膨胀土原来的位置进行填补,施工方还要到几公里或者十几公里之外的地区挖非膨胀土来填,不仅会使工程造价大大提高,还会对生态环境造成一定破坏。
中国工程院院士王复明指出,解决膨胀土难题还要从其本质规律出发,才能获得真正有效实用的技术手段。他说,针对膨胀土胀缩变形造成的工程危害,重点是控制其胀缩变形的产生。胀缩变形产生的条件是约束不足和水分改变,因此工程界有两种思路和对策。一种是压重处理,通过上部覆盖一定厚度的无胀缩性土层,约束胀缩变形的产生;另一种是采用防渗手段,控制水分变化。由于水分完全控制非常困难,因此压重处理是最为常用的手段。
针对膨胀土滑坡危害,重点是改变滑坡产生的条件。对于浅层滑坡,主要是降低浅层胀缩作用,通常采用压重处理,压重层包括非膨胀土、改性膨胀土(改性后无膨胀性)、加筋膨胀土(约束膨胀作用)等,如南水北调中线工程渠道边坡全线采用了换填水泥改性膨胀土;对于深部整体滑坡,由于膨胀土裂隙导致的先天不足和长期劣化问题,需要增加抵抗滑坡的外力,通常采用锚固技术弥补深部裂隙分布不均的缺陷;当滑坡规模过大且存在单一长大裂隙面时,锚固力量往往不足,可采用抗滑桩进行支挡或抗滑桩联合锚固技术进行加固,南水北调中线工程渠道边坡施工和运行期间,就大量采用了这种技术。
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