这些办法 让膨胀土不再“膨胀”

这些办法 让膨胀土不再“膨胀”
坐落河南省南阳市淅川县的南水北调中线工程渠首干渠 新华社记者 冯大鹏摄本报记者乔地胀大土被称为工程中的癌症,学界和工程界对这一国际性技能难题的研讨已有80年左右前史,也取得了丰盛的效果。近来,胀大土方面的技能研讨再传佳讯,由中铁二院工程集团有限责任公司掌管树立的高速铁路路基变形操控成套技能,完成了高速铁路路基毫米级变形操控,全面应用于10余条高速铁路建造。那么,胀大土是怎么构成的?为什么把它称作工程癌症,怎么有用下降其给路途工程带来的危险?科技日报记者日前就此采访了相关领域专家。胀缩变形特性引起巨大损害专家介绍,胀大土是一类遇水胀大变形、失水缩短开裂的黏性土,民间将其形象描绘为晴天一把刀,雨天一团糟,它在环境干湿替换的效果下,体积会显着胀缩,强度会急剧衰减,性质极不安稳,素有工程癌症之称。那么,胀大土是怎么构成的?长江科学院土工研讨所副所长程永辉说,胀大土首要是岩石风化的产品,其胀缩特性首要受黏土矿藏成分及含量操控;黏土矿藏包含蒙脱石、伊利石和高岭石三大类,而蒙脱石、伊利石含量较高是引起胀缩变形的首要原因。据程永辉介绍,胀大土的散布具有显着的气候分带性和地舆分带性。以地球纬度区分,胀大土首要散布在赤道两边从低纬度到中等纬度的气候区,并限于热带和温带气候区域的半干旱区域。从地舆散布上看,在欧亚、非洲和美洲大陆更为会集。而我国是国际上胀大土(岩)散布规划最广、面积最大的国家,总散布面积超越10万平方公里,简直涵盖了除南海以外的一切陆地,以广西、云南、湖北、河南等省散布最为广泛。参加组成国际首家工程医院的郑州大学教授方宏远介绍,胀大土对工程的损害首要表现在两方面,包含胀缩变形形成的损害和滑坡损害。胀大土受降雨、蒸腾等自然环境影响而发作胀缩变形,会引起工程结构物的开裂、不均匀变形等损害,如房子开裂、公路路面结构不平坦或开裂、铁路路基变形、途径渗漏等。滑坡损害包含两种类型:一种归于浅层滑坡,因为自然环境的长时间影响和胀大土的胀缩效果,导致胀大土边坡浅层部分失稳,从而表现为滑坡继续发作并逐渐恶化,形成公路路基崩塌、上拱和下沉、结构变形开裂等损害;另一种归于深部全体滑坡,首要取决于胀大土边坡内部原生裂隙的散布、规划和扩展程度,此类滑坡往往规划较大,损坏性更强,或许会给铁路、房子建筑、水利工程等带来灾难性损坏。从实质规则动身处理难题方宏远说,关于胀大土这种特别的土层,工程界以往选用惯例的规划和施工办法,包含添加安全储藏,如边坡放缓或添加密度等,因为未把握其变形和滑坡的实质规则,导致加固处理后依然事端频发。据了解,前期在施工过程中,因为胀大土不能当作填料,挖出来的胀大土需求在工地周边组织很大面积的当地堆积。不只会损坏地势地貌,并且因为胀大土难以被压实,暴雨冲刷后简单发作水土流失乃至是泥石流,对路途安全和犁地等形成要挟。别的,为了对胀大土本来的方位进行添补,施工方还要到几公里或许十几公里之外的区域挖非胀大土来填,不只会使工程造价大大提高,还会对生态环境形成必定损坏。中国工程院院士王复明指出,处理胀大土难题还要从其实质规则动身,才干取得真实有用有用的技能手法。他说,针对胀大土胀缩变形形成的工程损害,重点是操控其胀缩变形的发作。胀缩变形发作的条件是束缚缺乏和水分改动,因而工程界有两种思路和对策。一种是压重处理,经过上部掩盖必定厚度的无胀缩性土层,束缚胀缩变形的发作;另一种是选用防渗手法,操控水分改动。因为水分彻底操控十分困难,因而压重处理是最为常用的手法。针对胀大土滑坡损害,重点是改动滑坡发作的条件。关于浅层滑坡,首要是下降浅层胀缩效果,一般选用压重处理,压重层包含非胀大土、改性胀大土(改性后无胀大性)、加筋胀大土(束缚胀大效果)等,如南水北调中线工程途径边坡全线选用了换填水泥改性胀大土;关于深部全体滑坡,因为胀大土裂隙导致的先天缺乏和长时间劣化问题,需求添加反抗滑坡的外力,一般选用锚固技能补偿深部裂隙散布不均的缺点;当滑坡规划过大且存在单一长大裂隙面时,锚固力气往往缺乏,可选用抗滑桩进行支挡或抗滑桩联合锚固技能进行加固,南水北调中线工程途径边坡施工和运转期间,就很多选用了这种技能。