灰岩有强风化吗 11重庆交通大学岩土工程研究所重庆市畅通,(

强风化泥岩和泥灰岩高切坡表层的破坏与防护11重庆交通大学岩土工程研究所重庆市;21重庆交通旅游投资集团有限公司重庆市)重庆市广泛分布泥岩、页岩、泥灰岩等易风化地层。公路路堑切坡多采用坡率法,导致坡表的表层破坏现象比较突出,不仅给养护工作带来长期影响,而且可能威胁整体稳定。根据两巫路巫溪段高切坡表层破坏来高切坡表层破坏主要有风化碎落、局部掉块和局部滑塌等类型,而且切坡后短时间即发生严重的表层和局部破坏现象,若不予以有效处臵,则难以一劳永逸地解决养护和长期稳定性问题。竹筋喷射混凝土、铁丝网喷射混凝土和钢纤维喷射混凝土种处臵措施,既避免了素喷混凝土封层耐久性有限的不足,且不会大幅增加投资,是解决坡表风化碎落和局部稳定问题的有效手段。关键词:表层破坏;竹筋喷射混凝土;铁丝网喷射混凝土网;钢纤维喷射混凝土在重庆地区,广泛分布着泥岩、页岩、泥灰岩地。在这些区域切坡修公路,常见的一个问题是切坡后这些软弱地层的风化剥落问题,以及差异风化导致的岩块崩落等,给高等级公路建设和养护带来严重危害。个别高切坡在长期风化、水体入侵等影响下发生整体及表层滑塌,严重威胁公路交通畅通,2001年发生在武隆地区的惨剧。

基金项目:国家自然科学基金重庆市交委科技攻关项目收稿日期:2007-06-较阴坡带分布密度大;路基外有长年积水及路基排水不畅有利于裂缝的发育。裂缝的形成原因主要有路基加宽部分沉陷、路基下多年冻土融化和季节冻融层不均匀冻胀。路基加宽沉陷形成顺路肩延伸的纵向裂缝,裂缝外侧路基存在明显沉陷现象;路基下多年冻土融化引起地基沉陷形成弧状裂缝,裂缝的产生与路基排水不畅紧密相关;季节冻融层不均匀冻胀导致路面中间带形成张性纵向裂缝,裂缝的形成与路基下多年冻土状态、路基高度关系密切,裂缝因规模和发育位臵对公路正常使用影响很大。2000,,青藏公路多年冻土段路基病害分布规律冰川冻土,2002,,2000,221青藏公路沿线铺筑沥青路面后路基下多年冻土的变化冰川冻土,1993,15青藏公路沿线多年冻土的变化与现状成都理工学院学报,2001,28青藏高原多年冻土沥青路面下融化盘形成变化特征冰川冻土,1997,冰川冻土,1995,冰川冻土,2001,,24参考文献:胡长顺,高原多年冻土地区路基路面典型结构研究西安:长安大学,20001胡长顺,张永清青藏公路路况调查与病害机理研究西安:长安大学,2long灰岩有强风化吗,一般情况下,在切坡整体稳定性能够得到保证对软弱地层进行封闭处理可以解决这个问题。

#

目前多采用的方法是喷射混凝土护面或锚喷混凝土整体处臵。前者喷层使用寿命有限,一般数年即发生开10～20但投资相对较大,一般高等级公路投资难以承一般而言,软弱地层在封闭表面后,即能够有效阻止表层风化剥落的发生及发展,以及坡体稳定性的进一步劣化,所以防治技术的关键在于保持封层的有效性。素喷混凝土使用寿命有限的根本原因在于喷层自身抵抗风化能力有限,易在温度应力等作用下发生开裂、剥落而失效,若能有效增强喷层抵抗拉应力的能力,则可大幅提高喷层的使用寿命。针对重庆地域特征和发展现状,结合典型的两巫路高切坡实地调研,本文提出了竹筋喷射混凝土、铁丝喷射混凝土、钢纤维喷射混凝土等种经济适用的软弱地层抵御风化剥落问题的技术手段。92+40092+90093+300～98+800其他坡段情形类同。11111地质概况该路段位于山区,属低山斜坡地貌,地形起伏较大。从构造上看属朝阳～官阳背斜南翼,以单斜构造为主,未发现断层及次级褶皱,岩体节理发育。原始坡体表层多覆盖015～115层多为紫红色,松散,主要由粉质粘土、碎石不均匀混合组成,碎石含15%～25%成分以泥岩为主,呈强风化状态,粒径多呈灰色、75%～85%松散,以泥灰岩、灰岩块石为主,弱风化状,形状不规则,含量>60%粉质粘土充填,土质不均匀。 #

发生严重表层破坏的岩层主要有泥岩灰岩、泥灰岩地层。泥岩地层主要由粘土矿物组成,方解石细脉发育,薄层构造,从施工开挖揭露来看,强风化带深度可达815紫红色,节理裂隙发育,节理裂隙面粗大部分原生结构已被破坏,岩层较破碎,区内均有分布,018～19130不等。灰岩、泥灰岩,揭露层厚212～1513灰色、深灰色,隐晶结构,状构造,以方解石为主,岩芯呈块状、短柱状,强风化带深度多在215左右,该层较破碎,尤其是泥灰岩地层,切坡后表层风化破坏状况同泥岩地层相仿。区内灰岩岩溶不发育,无地表水,也无地下水,大气降雨沿斜坡径流,向低处排泄,场地水文地质条件简单,且未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。11112设计概况依据线路走向、地质条件及高等级公路建设实原设计大量采用坡率法,设计坡比见表强风化泥岩、泥灰岩高切坡表层破坏特点对于重庆市广泛分布的红层泥岩以及泥灰岩地采用坡率法未加支护的公路切坡沿线到处可见,风化剥落的松散堆积物,给养护工作带来了长期困而且威胁切坡的长期稳定。为理清风化影响的程度、速度和表层破坏的特征,特选择了正在建设中的两巫路巫溪段强风化泥岩、泥灰岩高切坡,有针对性地进行实地考察。该段高切坡原设计为坡率法,形成时间在10个月之间不等,已出现了大量的风化剥落问题和表层破坏现象,基本能够反映重庆地区该类地层风化破坏特征。

111地质及设计概况巫山～巫溪(巫溪段)二级公路位于巫溪县南部所在范围为北纬3120′～3125′、东经10935′10945′,起点位于龙溪金家沟86+000)该段地层岩性主要为灰岩、泥岩和泥灰岩地层,从公路切坡后出露的情况来看,高切坡坡表岩体风化破碎严重,采用不采取有效处臵措施,则表层的碎落、滑塌和掉块等将长期威胁公路正常运营,或者给养护带来长期困扰。依据考察情况来看,各处泥岩和泥灰岩切坡坡表情况大致类似,特选取了从施工切坡揭露状况来看,切坡后整体稳定性能够得到满足,但局部不稳定、表层风化剥落非常突类型风化程度边坡坡率1515未风化、微风化1013～～10175弱风化1015～～弱风化强风化1015～不仅会给养护带来长期问题,而且随着稳定性的难以保证不发生类似武隆地区的事件。112局部表层破坏特征该路段切坡由于地层岩性、节理发育,以及当地日照、温差和降雨的综合作用,风化强烈,表层破坏非常突出, 主要表现类型为表层风化碎落 K93+300～ K93+ 600 泥岩切坡局部掉块 K92+400 泥岩、泥灰岩互层碎落现象 K98+800 段泥岩切坡坡顶局部滑塌 K92+900 泥灰岩切坡碎落严重 K93+300～ K93+ 600 泥岩切坡坡顶局部滑塌 风化加剧, 则不仅能避免表层破坏, 而且能保证坡体 长期稳定。 #

本文依据高等级公路建设实际, 提出了 种措施,即竹筋喷射混凝土、铁丝喷射混凝土、钢纤 维喷射混凝土。3 种措施功能一样, 均为有效封闭坡 通过竹筋、铁丝或钢纤维加筋,达到有效抵御温 度应力的目的, 从而保证喷层的耐久性, 避免素喷混 凝土层的主要不足, 又不大幅增加投资。各措施的技 术特点和使用条件略有差别, 而且在使用这些技术 措施的同时, 应做好坡表、坡顶和坡脚的排水工程, 可结合坡脚矮挡墙使用。 211 竹筋喷射混凝土 K98+800 段泥岩切坡坡表掉块、碎落严重 坡表封闭工程措施鉴于该段高切坡表层破坏的实际, 若不予以有 任由其风化剥落,则会带来前述一系列问 题。若能经济有效地封闭坡表, 阻止日晒雨淋导致的 竹子是重庆市出产较多的一种植物资源,价格 便宜, 产量丰富, 而且是一种环境友好的可再生资 对于生长了两年以上的竹子,其竹筋抗拉强度较 高。李树清等通过对梅田地区的毛竹做抗拉、抗剪强 度试验, 得到了竹材强度, 如表 度大约为钢筋的1?3,作为分布加筋材料布于喷射混 凝土中抵御温度应力, 完全能够满足要求。而且在钢 筋缺乏的年代, 国内外甚至以竹筋代替钢筋作楼板 而且使用情况良好,使用期达 到了 40～ 70 表现出了良好的力学和耐久性能,欧洲也将其归为最环保的 21 世纪建材, 国际上也有 专门组织推广竹建筑。

mm。铁丝 编制成网片备用,或选用厂家生产的定型网片, 网孔 尺寸可选为 50～ 200 mm 000mm 000mm 加强钢筋。目前铁丝的防腐问题已基本解决, 而且市场上已出现 PV 表面,具有附着力强、防腐性好、色泽光亮等特点。该 类型网片耐久性极好, 网片宽度多为 112～ 210 也可按设计尺寸订做。该技术施工要点、坡表固定 土相同,适用于各种风化切坡的封闭工程。 213 钢纤维喷射混凝土 钢纤维喷射混凝土是在普 通混凝土中掺入分布 均匀且离散的钢纤维, 依靠压缩空气将钢纤维混凝 土高速喷射到结构的表面, 快速凝固后形成防护壳 目前常用在隧道围岩支护和混凝土结构加固中。钢纤维混凝土中乱向分布的短纤维主要作用是阻碍 混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和 发展。对于防风化剥落而言, 喷层温度应力是素喷射 混凝土耐久性不良的主要原因, 钢纤维的加入可以 有效抵抗温度应力, 增强喷射混凝土的抗裂性能和 耐久性。 喷射混凝土一般优先选用冷拉型钢纤维, 单丝长度不超过30 mm 40～60 20～40 钢纤维喷射混凝土还有一个优点就是施工快捷简便, 无需坡表铺挂网片等步骤, 直接一次喷 射成型。

设计厚度可取 80～ 120 mm 混凝土标号不超过 20。该技术适用于坡体表层切坡后的快速封 或者是相对有一定粘结强度的坡表,如风化灰 岩、泥灰岩切坡, 以保证喷层和坡表的粘结强度, 致发生剥离。强风化泥岩、页岩坡表不推荐使用。 竹筋喷射混凝土作用机理同普通喷射混凝土, 区别仅在于以竹筋加筋。 通常喷射混凝土标号不超 20,喷层厚度可选择在 80～ 120 mm 之间。 年以上的健康毛竹,劈成宽 115 cm 200mm 间距的竹筋网片备用, 要指出的是,竹筋需做防腐、防虫处理, 目前家具制 造业有可靠简便方法处臵, 此处不详述。竹筋网片的 固定, 可以灵活选用间距 mm直径圆钢作 骨架, 节点处以孔径 40 mm 左右 500 mm 钉固定于坡表,防止喷层局部破坏。该技术施工工序 及技术要求等同锚喷混凝土, 适用于竹材丰富地区 的各种类型的风化切坡, 用以替代素喷混凝土。 212 铁丝网喷射混凝土 铁丝网喷射混凝土作用机理同竹筋混凝土, 别在于加筋材料选用镀锌铁丝。镀锌铁丝包括冷镀 和热镀两种。铁丝价格便宜, 能随坡表起伏状态随意 弯折, 线径规格包括8 而且厂家能够根据需要生产各种规格铁丝, 甚至编制好铁丝网, 直接运 至工地备用。

#

本技术喷射混凝土设计及施工同一般 喷射混凝土, 但混凝土喷层内采用铁丝网格加筋, 抵御温度应力,可有效提高防风化喷层耐久性, 价增加有限的情况下,喷层寿命可增至 10～ 15 20,喷层厚度可选择 80～120 mm 之间。加筋材料一般选用镀锌铁丝, 对于重庆市广泛分布的泥岩、页岩、泥灰岩等易风化地层, 公路路堑切坡坡表的表层破坏比较 突出, 不仅给养护工作带来长期影响,而且随着稳定 根据两巫路巫溪段高切坡泥岩、泥灰岩地层表层破坏情形来看灰岩有强风化吗, 切坡风化表层破坏主要有风化 碎落、局部掉块和局部滑塌等类型, 开挖出来短时间 即发生严重的表层和局部破坏现象, 说明当前设计 竹筋类别 抗拉强度?M 自然含水15616 13414 1614 1512 浸泡 天后19615 13817 1412 1312 2007 公路高切坡分类及其破坏模式研究 重庆交通学院学报,2007, 25 南交通大学学报,2006, 41 近水平红层开挖边坡变形破坏特征 岩土力学,2004, 25 岩土力学,2000, 21 云南红层边坡变形破坏机制中对于该类地层仅采用坡率法处臵, 难以一劳永逸 地解决养护和长期稳定性问题。 #

竹筋喷射混凝土、铁丝网喷射混凝土和钢纤维喷射混凝土既能避免素喷混凝土封层耐久性有限 的不足, 而且不会大幅增加投资, 是解决坡表风化碎 落和局部稳定问题的有效手段。 岩土力学,2003, 24 北京:人民交通出版社, 20051 李树清, 潘长良软岩巷道锚喷竹条网联合支护技术研究 矿山压力与顶板管理,2003, YE chun CHEN stitu te hongq ing hongq ing , ina;21C ho ngq ing stm en roup , hongq ing , icip eath redst ra ta, cu such idely resu lt dam age lo 2term effec serva ldth rea ten th vera ll stab ccord ighcu ield dam age co ied eath , lo ca swap lock se1 lt reso lve th serva stab ility lems1 easu re such amboo shotc re te, rbed tc re te shotc re te resen ted1 easu re lyavo id th du rab ility fo shotc re te, ially rease vestm en t1 easu re solve su rface eath loca stro eath s1Key word dam age; amboo shotc re te; rbed tc re te; stee shotc re te 日前,交通部发布公告, 正式公布《收费公路联网收费技术要求》。

该技术要求将提高收费公路通行效率 和服务质量, 规范收费公路联网收费的规划建设和运营管理工作。 根据《中华人民共和国公路法》、《收费公路管理条例》等法律法规及有关技术标准, 交通部组织制定了 《收费公路联网收费技术要求》并于日前正式施行。《高速公路联网收费暂行技术要求》同时废止。公告指出, 《收费公路联网收费技术要求》的管理权和解释权归交通部, 日常解释和管理工作由交通部公路科学研究院 负责。 #

[图]期 #

[图]以方解石为主

#

[图]K9