濕陷性黃土路基病害及防護(hù)技術(shù)

楊勝武

摘 要：社會的不斷發(fā)展，交通事業(yè)的不斷進(jìn)步，提高了人們的出行質(zhì)量。我國的幅員遼闊，因此公路的里程數(shù)也在不斷的增長。但由于我國的地質(zhì)條件比較的復(fù)雜，公路在建設(shè)的過程中，路基經(jīng)常會受到各種病害的影響，濕陷性黃土路基病害，是其中最為常見的一類。因此要對濕陷性黃土路基的病害及防護(hù)措施不斷地進(jìn)行研究及分析，本文針對這一問題進(jìn)行了相關(guān)的敘述，希望可以提高濕陷性黃土路基的施工質(zhì)量，減少病害的發(fā)生，增加公路的使用壽命。

關(guān)鍵詞：濕陷性黃土路基;病害;防護(hù)技術(shù)

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0096-02

0 引言

在我國的土地分布中，黃土的分布范圍非常的廣泛。黃土的性質(zhì)主要表現(xiàn)在：顏色多為黃色，也有褐黃色及灰黃色等;粉粒的含量較高，孔隙大;黃土中含有大量的碳酸鈣，很容易被溶蝕、被沖刷;土壤的含水量及密度較低;在受到水的浸濕后，會使土體結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度遭到破壞，出現(xiàn)變形的情況。這樣的黃土被稱為濕陷性黃土，這類黃土在干燥的情況下，具有較高的強(qiáng)度，在遇水浸濕后，強(qiáng)度會急速下降，這對公路的路基建設(shè)非常的不利。此外，黃土分布的區(qū)域，降雨主要集中在七至九月份，這個時期的濕陷性黃土地區(qū)的路基施工，非常容易出現(xiàn)病害。因此，必須加強(qiáng)對濕陷性黃土路基存在的病害及解決措施，進(jìn)行深入的研究，不斷地提高路基的質(zhì)量[1]。

1 濕陷性黃土路基存在的病害及成因

1.1 濕陷性黃土路基沉陷問題及形成原因

濕陷性黃土的空隙較大，含水量低，再遇水浸濕后，土體的結(jié)構(gòu)遭到破壞，受外界荷載壓力及自身的重量的影響，出現(xiàn)下沉的情況。路基在濕陷性黃土下沉的情況下也會出現(xiàn)下沉的問題。而路基的沉陷的破壞形式，主要是縱向沉陷和橫向沉陷。而造成濕陷性黃土路基出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象的原因有很多，比如：路基的荷載壓力過大，道路排水設(shè)置不完善，黃土的土體本身的強(qiáng)度不高等方面，都有可能導(dǎo)致 濕陷性黃土路基出現(xiàn)沉陷的問題。濕陷性黃土路基的排水方式，主要是通過邊坡來進(jìn)行，如果邊坡被其他物質(zhì)所阻塞，及容易出現(xiàn)積水的現(xiàn)象，積水若不能及時的進(jìn)行排放，就會下滲到路基處，這樣就會對路基的結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，就會導(dǎo)致路基出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象，如圖1所示[2]。

1.2 濕陷性黃土路基的陷穴問題及形成原因

濕陷性黃土路基出現(xiàn)陷穴的問題，主要原因在于土體的結(jié)構(gòu)。濕陷性黃土的主要成分是細(xì)微顆粒，土質(zhì)比較的松軟，還含有大量的鹽，這些鹽分受到地下水的溶蝕影響，迅速地溶解，形成結(jié)構(gòu)性的碳酸鈣，降雨時，碳酸鈣與雨水會發(fā)生相關(guān)的反應(yīng)，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)瓦解的現(xiàn)象，進(jìn)而形成暗溝、暗洞及暗穴，這些路基陷穴的現(xiàn)象會直接影響路基的結(jié)構(gòu)。路基的陷穴與路基的沉陷不同，路基的陷穴主要是豎井狀陷穴及漏斗式陷穴，由于沉陷性黃土的土質(zhì)比較的松軟，空隙較大，雨水更易進(jìn)行下滲，對路基的結(jié)構(gòu)造成的溶蝕作用就增加了。長期這樣就會出現(xiàn)陷穴的現(xiàn)象。與濕陷性黃土路基的沉陷相比，路基的陷穴最初不會對道路的路面造成一定的影響，但如果路基的陷穴面積增大，一旦路面出現(xiàn)了荷載壓力超過路基陷穴處地面的承載能力，就會導(dǎo)致路面迅速出現(xiàn)塌陷，直接造成交通事故，危及人身安全，如圖2所示。

1.3 濕陷性黃土路基的邊坡破壞及形成原因

濕陷性黃土路基邊坡的破壞形式主要是：坡面沖蝕、邊坡塌陷以及邊坡失穩(wěn)出現(xiàn)的滑坡。濕陷性黃土路基的排水設(shè)施，主要設(shè)置在道路的兩側(cè)，可以保障路基及路面存在積水，及時的被排出。但是公路在實際的施工建設(shè)中，邊坡的施工上非常的復(fù)雜，坡面與排水設(shè)施通常情況下沒有實行相應(yīng)的防護(hù)措施，一旦遇見強(qiáng)降雨的惡劣天氣，坡面上雨水沖刷會對坡腳造成水土流失，致使邊坡失去穩(wěn)定性，一旦邊坡沒有了穩(wěn)定性，就會導(dǎo)致濕陷性黃土路基出現(xiàn)位移的現(xiàn)象。濕陷性黃土路基的病害中，邊坡的破壞最為常見。邊坡遭到破壞的原因，除了缺乏相應(yīng)的防護(hù)措施外，還有可能是因為路基的壓實度不符合標(biāo)準(zhǔn)，邊坡斷面的設(shè)計形式不合理等都會直接導(dǎo)致邊坡遭到破壞。

1.4 濕陷性黃土路基路塹邊坡剝落及形成原因

路塹邊坡剝落在濕陷性黃土路基的病害中非常特殊的一種，這種病害形成的原因主要是外界的環(huán)境問題以及人為的影響，路基建設(shè)的設(shè)計方式與施工等方面幾乎不會導(dǎo)致路塹邊坡出現(xiàn)剝落現(xiàn)象。公路工程在實際的施工中，濕陷性黃土的強(qiáng)度比較的低，路塹邊坡的坡度非常大，因此邊坡的穩(wěn)定性就較差，一旦邊坡承受的壓力過大時，邊坡很容易受外部壓力和自身重量的影響，出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，進(jìn)而影響路基的正常施工[3]。

2 濕陷性黃土路基病害的防護(hù)方式

2.1 完善排水設(shè)施

濕陷性黃土路基的各種病害形成的主要原因，大多數(shù)都與道路的排水不暢息息相關(guān)。因此，濕陷性黃土路基在進(jìn)行施工時，首先應(yīng)對排水設(shè)施進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，建立系統(tǒng)的排水設(shè)施，可以有效的將積水阻擋與外面，降低積水對濕陷性黃土路基造成的影響，使得路基的施工質(zhì)量得到進(jìn)一步的保障。對排水設(shè)施出現(xiàn)的異常現(xiàn)象及時的進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)擁堵，影響排水功能。在進(jìn)行排水設(shè)施設(shè)計時，要保障兩側(cè)排水溝設(shè)計的合理性，可以有效的分散地表水和雨水，避免公路受到侵蝕。排水系統(tǒng)中，還應(yīng)建立邊溝，邊溝的設(shè)計應(yīng)結(jié)合濕陷性黃土路基的弧度，可以將地表水及雨水進(jìn)行分散，最大程度的降低地表水及雨水的影響程度;或者是建設(shè)滲溝，滲溝的種類分別是填石滲溝、管式滲溝以及洞式滲溝，這三種方式上存在一定的不同，因此起到的作用也就不盡相同。滲溝種類的選擇，需要結(jié)合濕陷性黃土路基地下水的情況以及實際的施工情況。為了方便維修，提高滲溝的建設(shè)質(zhì)量，滲溝在建設(shè)時，應(yīng)采用相互交叉的方式進(jìn)行布置。排水設(shè)施在未建成后，需在施工現(xiàn)場設(shè)置臨時排水設(shè)施，可以將雨水順利的排出，不影響后期的路基施工[4]。

2.2 加強(qiáng)邊坡的防護(hù)措施

邊坡的破壞，是濕陷性黃土路基施工病害的主要原因。邊坡的穩(wěn)定性及安全性，可以有效的保障濕陷性黃土路基的職工質(zhì)量，所以路基在施工的過程中，必須加強(qiáng)對邊坡的防護(hù)工作，對邊坡的強(qiáng)度、高度及坡度進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測，保障各項指標(biāo)符合設(shè)計要求。在邊坡施工完畢后，應(yīng)盡快地栽種植被，避免因雨水的沖刷，而出現(xiàn)水土流失的現(xiàn)象。對于已經(jīng)出現(xiàn)沖蝕現(xiàn)象的路基，可以采用石灰、粉煤灰以及沙子等原材料配置的三合土，對邊坡的坡面進(jìn)行加固處理。邊坡的穩(wěn)定性，及容易受到外界環(huán)境及人為因素的影響，因此，應(yīng)對邊坡、山體、植被及坡底雜物進(jìn)行定期的維護(hù)和清理，加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性與安全性，進(jìn)而保障濕陷性黃土路基的施工質(zhì)量。

邊坡的穩(wěn)定性也與邊坡的設(shè)計息息相關(guān)，所以，濕陷性黃土路基在進(jìn)行工程設(shè)計時，應(yīng)對施工現(xiàn)場的土質(zhì)特點(diǎn)，水文環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘察，明確了解實際施工的環(huán)境，在對邊坡進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計。面對高填方的路基，需要對路基的基底受力情況進(jìn)行試驗檢測，如果受力情況良好的話，可以將路基邊坡設(shè)計為梯形，如果路基基底的受力能力較差，應(yīng)將路基邊坡設(shè)計為折線形，用來降低外部的壓力對路基邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。但對于高度較低的路基，可以采用一坡到底的方式設(shè)計邊坡，對于邊坡的坡度，需要根據(jù)邊坡的高度以及路基的填料等方面的情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2.3 提高土體的密度

濕陷性黃土路基出現(xiàn)各種病害的主要原因是黃土土體的孔隙較大，密度較低。在進(jìn)行施工時，需要采用碾壓的方式對濕陷性黃土路基進(jìn)行壓實，減少路基的孔隙，增加路基的密實度及承載能力，減少路基病害的發(fā)生。加強(qiáng)濕陷性黃土路基密實度的方式主要是強(qiáng)夯法或者是沖擊壓實法。強(qiáng)夯法是采用重錘對路基進(jìn)行不斷的沖擊，使得路基在沖擊的作用下，逐漸地被壓實，土體的結(jié)構(gòu)由顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)樾郎u狀，不斷地提高路基的強(qiáng)度及抗變形能力;沖擊壓實法是采用沖擊壓實機(jī)對濕陷性黃土路基進(jìn)行沖擊壓實，使得土體在沖擊壓力的作用下，密度能夠得到不斷地提高。

2.4 對基礎(chǔ)土層進(jìn)行置換

濕陷性黃土的性質(zhì)本不適合路基施工，即使對其進(jìn)行了密實度處理，也很難保證路基不出現(xiàn)病害問題。所以如果路基為淺層濕陷性黃土，在施工條件允許的情況下可以將基底的濕陷性黃土挖出，采用強(qiáng)度比較高的土體進(jìn)行替換，以提高路基的承載能力及抗變形能力。替換土層主要是灰土及粘土兩種。如采用灰土進(jìn)行替換，需要控制灰土的含水量，回填時需逐層進(jìn)行，并夯實。入采用黏土進(jìn)行替換，則需要控制黏土的有機(jī)含量。

3 結(jié)語

綜上所述，濕陷性黃土由于其孔隙大，強(qiáng)度低，因此濕陷性黃土路基極易出現(xiàn)沉降、陷穴以及邊坡破壞的病害問題，通過對這些病害的分析，通過設(shè)置排水系統(tǒng)、提高邊坡的設(shè)計與維護(hù)、提高土體的密度和進(jìn)行土層置換的方式對濕陷性黃土路基進(jìn)行防護(hù)，不斷地提高路基的施工質(zhì)量，延長使用壽命[5]。

參考文獻(xiàn)

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