公路膨胀土路基病害类型

8.4　公路膨胀土路基病害类型

膨胀土的工程特性决定了膨胀土地基病害主要发生于轻型工程中，并具有浅层性特点。公路膨胀土地基病害以挖方路段最为严重，其次为零填方与不高于1m的填方路段。大于1m的膨胀土地基填方路段病害较少。挖方路段与不高于1m的填方（包括零填方）路段，在膨胀土的膨胀力作用下，会导致路面的变形与破坏。公路膨胀土地基病害可归纳为四种类型：膨胀土堑坡破坏、路面变形与破坏、膨胀土路基病害、结构物破坏。

1）膨胀土堑坡破坏

膨胀土堑坡的病害多为浅层性破坏。根据危害程度由小到大排序，其破坏形式依次为剥落、泥流、冲蚀、鼓胀、开裂、溜塌、滑坡。

剥落、泥流、冲蚀为表层膨胀土干缩湿胀，降雨侵蚀综合作用结果，危害较轻。剥落发生于旱季，泥流与冲蚀发生于雨季。剥落与泥流造成侧沟与涵洞堵塞，冲蚀破坏坡面的完整性。剥落深度一般为表层以下0.1～0.2m，冲蚀深度一般为0.1～0.5m，深者可达1.0m。

鼓胀、开裂为边坡特有的变形形式，危害中等。鼓胀为土体在强烈膨胀作用下的边坡局部外鼓变形，大多发生于坡腰或接近坡脚处。开裂发生于坡顶，方向平行于坡面，缝宽1～3cm不等。鼓胀可能是溜塌破坏的前兆，坡顶开裂可能是滑坡的前兆。鼓胀常常将刚性护坡，如混凝土封闭层，挤裂、拱破。

溜塌是膨胀土边坡破坏的主要类型，危害性较大，实际工程中很普遍。堑坡溜塌多在已发生冲蚀或鼓胀的坡面上产生。其特征是运动较缓，呈塑流状，厚度多在0.2～0.6m，深者可超过1.0m，宽度和长度一般在数米内。但在长路堑膨胀土边坡中，可见多个溜塌体连成的溜塌裙，长度可达十余米至数十米。

滑坡是膨胀土路基最严重的破坏形式。膨胀土路堑滑坡的滑移面多形成于膨胀（岩）土构造界面或软弱夹层处，一般滑体高与宽多在数十米至百米，厚3～4m，较少超过6m。膨胀土滑坡大多属于浅层性质滑坡。

2）路面变形与破坏

当路面的底基层与面层重力不足以抑制膨胀土的膨胀力时，膨胀土的胀缩作用，使得沥青路面产生波浪、拥包等大幅度的不均匀垂向变形，隆起严重时可达10cm；水泥混凝土路面则发生顶起、断板、唧泥等病害。

3）膨胀土路基病害

膨胀土填方路段地基一般位于地形的低洼地带。路堤的填筑会改变原来的地表径流汇水域位置及地下水水位，如路堤的阻隔作用将抬高上游来水的地下水水位，或在局部地段形成积水洼地。

天然膨胀土地基浸水后，抗剪强度急剧降低，极端情况下有效凝聚力接近于零，承载力降至原来的35%～50%。膨胀土地基浸水导致路堤沉降、坡脚滑塌、坡顶开裂，甚至滑坡事故。

4）结构物破坏

在地基膨胀土的胀缩变形和膨胀力作用下，引起涵洞基础下沉开裂、洞身断裂、涵底隆起、桥台开裂、桥梁锥坡及挡墙开裂外移等病害。而承受压力较大、埋置较深的桥基则受膨胀土的变形影响较小。