淺析濕陷性黃土地區(qū)公路病害防治

1、淺析濕陷性黃土地區(qū)公路病害防治濕陷性黃土一般生成于晚更新世或全新世， 在我國分布較廣泛， 尤以西北地區(qū)最為發(fā)育，在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行公路建設(shè)，應(yīng)根據(jù)各地濕陷性黃土的特點(diǎn)和工程要求，應(yīng)因地制宜，采取以路基處理為主的綜合措施，防止路基濕陷，保證公路的安全與正常使用。1 、濕陷性黃土的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因濕陷性黃土的顏色一般為褐黃色或灰黃色，顆粒以粉粒為主，孔隙比e1 0，一般具有肉眼可見的大孔隙，含有較多可溶性鹽類，垂直節(jié)理發(fā)育，能保持直立的天然邊坡。1 2 濕陷性黃土分類濕陷性黃土按濕陷性的強(qiáng)弱分為3 類，采用室內(nèi)壓縮試驗(yàn)的方法分類。按土的自重濕陷和外力濕陷又分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土。1

2、 3 黃土產(chǎn)生濕陷性的原因黃土的結(jié)構(gòu)特征及其物質(zhì)組成是黃土產(chǎn)生濕陷的內(nèi)在因素，而水和壓力作用是產(chǎn)生濕陷的外部條件。 在干旱和半干旱的氣候條件下，季節(jié)性的短期降雨把松散的粉粒粘聚起來，而長期的干旱氣候又使土中的水分不斷蒸發(fā)，水中所含的碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類逐漸在土粒表面析出，緩慢沉淀而形成膠結(jié)物， 隨著含水量的減少， 形成了粗粉粒為主骨架的多孔隙結(jié)構(gòu)，當(dāng)黃土受水浸濕時(shí)， 結(jié)合水的聯(lián)結(jié)作用消失， 鹽類溶于水中， 土骨架的強(qiáng)度隨之降低， 土體在上覆土層的自重與附加壓力共同作用下， 其結(jié)構(gòu)迅速破環(huán)， 土粒向大孔滑移， 粒間孔隙減小，導(dǎo)致大量的附加沉陷迅速產(chǎn)生，這就是黃土濕陷現(xiàn)象的根本原因所在。2 、濕陷

3、性黃土地區(qū)公路病害及處理措施黃土的濕陷性以及易溶蝕、易沖刷、 各向異性等工程特性，導(dǎo)致黃土地區(qū)路基容易產(chǎn)生多種特有的問題和病害， 對于公路路基常用的處理方法有強(qiáng)夯處理， 超壓固結(jié)等， 對路塹地段常用的處理方法有邊坡坡面拍實(shí)， 種草或灌木， 土護(hù)墻等， 在濕陷黃土路堤段， 以土墊層法、重夯法為主，對于黃土陷穴，其治理的方法有灌砂，灌泥漿，開挖夯填，或豎井進(jìn)行回填。2 1 填土路基沉陷2 11 沉陷機(jī)理對濕陷性黃土地段路基的沉陷而言，新填筑土路基下老地基沉陷是路基發(fā)生破壞的主因，沉陷機(jī)理主要包括土體受外力作用后，土體骨架脆斷、土中的空隙被充填壓實(shí)、土體顆粒重新排列及片狀產(chǎn)生彎曲等， 同時(shí)土中的部分

4、氣體被擠出， 土體向逐步提高其密實(shí)度和承載能力的方向轉(zhuǎn)化。 通過一定時(shí)間的固結(jié)，土體趨于穩(wěn)定，而沉陷逐步終止，這就是濕陷性黃土的沉陷機(jī)理。由于路基經(jīng)過濕陷性黃土地段時(shí)，該土層分布不可能均勻、統(tǒng)一，差異明顯。而填筑路基的抗剪性很差，在沉陷嚴(yán)重不一致時(shí)，路基將形成斷裂。一般路基地基處理厚度(1) 對于非自重濕陷黃土地基，處理厚度2 0m。(2) 對于級自重濕陷黃土地基，處理厚度2 0 3 0m， 1V 級自重濕陷黃土地基，處理厚度4 0 5 0m 。2 13處理措施根據(jù)公路的地基特性和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其地基處覆應(yīng)選擇以防水措施為主，地基處理為輔，卻有必要時(shí)采取結(jié)構(gòu)措施，多種措施綜合應(yīng)用。公路地基處理主要

5、目的是在滿足路基底的承載力的前提下， 通過表層或淺層整片處理加固表層土體，提高承載力和消除部分濕陷量，用的處理方法有強(qiáng)夯處理，超壓固結(jié)， 擠密處理和化學(xué)加固。防水措施主要用于防止或減少地基受水浸濕； 結(jié)構(gòu)措施主要用于減小和調(diào)整構(gòu)造物的不均勻沉降，或使上部構(gòu)造適應(yīng)地基變形。常2 14 橋涵構(gòu)造物地基(1)在非自重濕陷黃土地基上，應(yīng)將基礎(chǔ)下濕陷起始小于附加壓力與上覆土的飽和自重壓力之和的所有土層進(jìn)行處理和處理至基礎(chǔ)下的壓縮層下限為止；(2) 在自重濕陷黃土地基上，應(yīng)處理自重濕陷性土層；(3)處理后的地基承載力應(yīng)滿足構(gòu)造筑物設(shè)計(jì)要求，其下臥層頂面的承載力不小于下臥層頂面的附加應(yīng)力與土自重壓力之和。(

6、4) 濕陷黃土的厚度越大，濕陷性可能越嚴(yán)重，當(dāng)濕陷黃土層等于或大于10m 的場地，往往要采用樁基礎(chǔ)，采用的樁形主要有：鉆、孔灌柱樁，沉管灌注樁，靜壓樁和打入式混凝土預(yù)制樁等。2。 2 路塹和路堤邊坡的變形路塹和路堤邊坡的變形，有路塹坡面的剝落、 沖刷和破體的滑坍、 流泥，路堤坡面的沖刷、滑坍，高路堤的下沉等。(1) 路塹地段應(yīng)先做好塹頂截水溝、天溝，處理好地表排水導(dǎo)流工程，然后再開挖路塹。開挖時(shí)均需從上而下進(jìn)行，嚴(yán)謹(jǐn)掏底開挖，以防坍塌。濕陷黃土的邊坡防護(hù)與加固措施有：邊坡坡面拍實(shí)，種草或灌木，草泥抹面，土護(hù)墻等。(2)在濕陷黃土路堤段，填筑前對基底部做好清理和壓實(shí)并防止地表水浸入路基，路基分層

7、填土。路堤完工后進(jìn)行刷坡，夯拍緊密。對于地基處理方法，傳統(tǒng)的有土墊層法、重夯法，新型的地基處理技術(shù)如強(qiáng)夯法、沖擊碾壓、DDC 法等也大規(guī)模使用。2 3 黃土陷穴黃土陷穴是黃土地區(qū)一個(gè)典型的公路地質(zhì)問題。 產(chǎn)生的原因是由于黃土的濕陷性在經(jīng)水的沖蝕和溶蝕以及地下水潛能作用，形成的暗溝、暗穴等統(tǒng)稱陷穴。多發(fā)生在新黃土的塬、梁、峁的邊緣及起伏多變、地表徑流容易匯集的地方。流水沿解理下滲，使黃土的細(xì)粒不斷流失，黃土層產(chǎn)生沉陷，形成陷穴。黃土陷穴對公路路基的危害性較大， 其治理的方法有灌砂、灌泥漿、開挖夯填、開挖導(dǎo)洞或豎井進(jìn)行回填。3 、工程實(shí)例在甘肅蘭州某濕陷性黃土地段(K1+2oo K2+775) ，

8、其路塹邊坡的最大垂直高度為41 96m，其上部為黃土，濕陷性土層厚度約10m，經(jīng)鉆探后去原狀土樣進(jìn)行試驗(yàn)，對其黃土濕陷性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和評價(jià)，見表1。其濕陷量的計(jì)算值(A 。)>700ram ，自重濕陷計(jì)算值( )>350mm ，其濕陷等級屬級(很嚴(yán)重 )自重濕陷性場地；其下部為Q 老黃土，無濕陷性。在施工圖設(shè)計(jì)中其邊坡設(shè)計(jì)采用臺(tái)階形，第一層設(shè)高8m 的擋土墻，坡率為l： 0 5，第二層、三層設(shè)高8m 的拱形骨架護(hù)坡，坡率為 1：0 75，最上面的邊坡坡率為1： 1 一坡到頂，每8m 設(shè)置 3 0m 寬的平臺(tái)。并在平臺(tái)上設(shè)置截水溝， 護(hù)面內(nèi)綠化植草， 以增強(qiáng)抗沖刷性能和穩(wěn)定性， 在高邊坡的最頂層設(shè)置截水溝。經(jīng)施工運(yùn)營后，該濕陷性黃土地段邊坡基本穩(wěn)定。4 、結(jié)束語公路建設(shè)屬于高投入項(xiàng)目，濕陷性黃土對公路的建設(shè)的危害性和潛在的威脅很大，為了確保公路路基及其構(gòu)造物的安全和正常使用， 黃土地區(qū)的濕陷性必須引起高度重視。 在工程勘察設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)以控制投資作為