Page 44 - 基坑边坡支护设计与施工管理
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D 基坑边坡支护设计与施工管理
esign and Construction Management of Foundation Pit Slope Support
细粒层在降雨期间起着积蓄雨水的作用,故其蓄水能力的强弱将影响到 CB 抗渗
性能的强弱;而细粒层的蓄水能力强弱又与细 / 粗粒层的材料组成有着一定的关
系。针对不同粒径的细 / 粗粒层材料组成的 CB 的研究指出,粗粒层材料的颗粒
的质地越均匀,表面越粗糙,细粒层的最终蓄水量就越大,细 / 粗粒层间的阻滞
效应就越明显。此外,对构筑在室外 CB 土柱的监测实验的结果指出,CB 的细
粒层与粗粒层存在临界含水率,只有当细 / 粗粒层的含水率超过临界含水率时,
CB 才会被雨水击穿。细粗粒层的临界含水率可作为一个安全指标,帮助人们有
效监测与评估 CB 的安全状况,在 CB 失效前及时做出相应的防范措施。
2.CB 边坡防护技术的优点
一是更好的耐久性。这是因为 CB 主要是依靠细 / 粗粒层间的毛细阻滞效应
来阻止雨水下渗,而粗粒层在高基质吸力下的低渗透性正是毛细阻滞效应形成的
重要原因之一。由于构成粗粒层的粗颗粒(例如砾石,砂)之间并不是相互粘结,
因此粗粒层既不会像黏土覆盖层一样容易因降雨后的干湿循环而出现裂隙,也不
会像混凝土板或是水泥砂浆层一样容易因热胀冷缩而开裂。同时,相较于一些土
工膜或土工织物,粗颗粒的性质更稳定,因此粗粒层不会轻易随时间推移而出现
破损,这使得 CB 具有更好的耐久性。
二是更好地抑制下方土层开裂。这是因为 CB 的粗粒层相当于铺设在细粒层
与边坡土体之间的夹砂层,而当土体中存在夹砂层时,夹砂层不仅仅会影响毛管
水上升的速度,还会影响毛管水上升的高度,使下层土壤滞留更多的水分,能够
有效抑制下层土壤中水分的蒸发强度和蒸发量,降低下方边坡土层因蒸发作用而
开裂的风险。孙志忠等针对粒径不同的两种块石层的研究显示块石层的孔隙性大,
能够对下部土体起到热屏蔽作用。粗粒层的颗粒间存在大量的孔隙,同时粗粒层
在基质吸力低时排水速度快,在基质吸力高时雨水不易渗入,因此粗粒层的含水
量一般较低,孔隙中往往充盈着气体,能够对下方土体起到保温隔热的作用,从
而降低了下方边坡土层因热胀冷缩而开裂的风险。
三是更好地满足环境保护的需求。在进行边坡防护时,若使用喷射砂浆或
混凝土来覆盖坡面的方法或是往边坡土壤中加入土壤固化剂的方法,不仅会限
制植物的生长,有时还会对边坡的土壤环境造成不可逆转的破坏。而不同于上
述防护方法,CB 之上允许植物生长,对生态环境影响较小。同时可将 CB 与一
些植物防护的方法结合起来,在利用 CB 实现排水抗渗的同时,CB 上生长的植
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