談濕陷性黃土路基病害及處理策略研究

杜 月 林

(山西省公路局忻州分局,山西 忻州 034000)

濕陷性黃土是一種有特殊性的巖石，在氣候較為干燥的情況之下擁有相對的高強度與低壓縮性，在自重作用下碰見水有一定的外力或強度突然下降。它廣泛分布在甘肅，寧夏，陜西和山西等黃土高原上面。濕陷性黃土在公路工程中的工程危害主要是水接觸后不均勻沉降造成的，造成公路路面大面積開裂和下沉。這導致其他二級道路疾病，進一步加劇了黃土地基的濕陷性并造成惡性循環。因此，本文指出了黃土路基的幾種病害，并提出了病害處理的方法。

1 黃土公路路基的病害

1.1 勾縫脫落

砂漿接縫處于雨水地表徑流的作用下，砂漿被沖走，水泥混凝土預制塊或(塊)石接縫暴露出來。坡面降雨集中清洗，侵蝕效果加劇，形成坡面溝壑侵蝕，使路面填充的水流失去水或雨水滲入基體。降低路基的強度，甚至形成路基陷阱，使磚石空置。

1.2 裂縫

通常有兩種類型的斜坡防護裂縫：一個是斜坡頂部有錯誤平臺的裂縫，主要是由于路基不均勻沉降造成的;另一個是斜坡上有錯誤坡度的裂縫。根據嚴重程度，擋土墻有兩種類型的裂縫：貫通裂縫和未貫通裂縫。當發生穿透裂縫時，墻壁可能會破裂，并且支撐可能已經丟失。

1.3 表面破損

表面損傷主要是指砌筑(塊)石塊或預制砌塊松動，砂漿脫落。雨水沖刷并滲透，導致大面積損失，排泄和剝落，減少或失去支撐保護。

1.4 墻體回填下沉變形和黃土圈閉

形成斜坡回填和擋土墻回填的沉降和變形是一種常見的嚴重疾病。由于黃土的濕陷性和孔隙度的特點，加上施工壓實不足，在墻體后排水的不利條件下，收集地表徑流，雨水滲漏，在傾斜侵蝕作用下引起黃土的濕陷變形。當墻體的排水孔暢通時，黃土顆粒隨著向下的滲流而移動，被水流帶走，逐漸形成黃土鉤洞，導致背面被清空，導致不穩定。當排水孔堵塞時，背面會積水，填料的含水量會增加，強度會大大減弱，并會發生下沉。嚴重的是，它會在土壤的上方造成滑溜和山體滑坡，危及駕駛安全。

1.5 泄水孔堵塞

在泥漿斜坡和擋土墻上設置合理的排水孔有利于消除回填水，降低孔隙水壓力并保持其穩定性。但是，由于施工質量問題，如過濾層的不合理設置和排水孔結構不符合設計要求等。水含量增加，可能導致嚴重的疾病，如霜凍，坍塌。

1.6 基礎沖刷淘空

基本沖刷是黃土地區道路水損害的主要形式，是極其有害的。黃土地區的大雨集中，雨水被沖走。基礎導致底部材料的渦旋被侵蝕，卷起并被帶走。

1.7 沉降縫、伸縮縫破損變形

沉降接頭和膨脹節的形變主要是指在施工過程中接頭未完全關閉，設計中的設定位置不合理或安裝數量不足。在自然因素和人為因素的作用下，接縫填充有顆粒狀材料，變形量不足以被擠壓或拉開。所研究的幾條道路的大部分保護和支撐結構都有這樣的疾病，特別是高填路堤上的結構相對明顯且常見。

2 濕陷黃土路基相關防范和治理的辦法

2.1 黃土路基病害整治動態

因為黃土有著很大的濕陷性，會導致路基不均勻沉降，從而導致建筑物受損。為了處理現有建筑物中的此類事故，必須分兩步處理路基。首先，找出使路基土壤下沉并切斷水源;其次，有必要加固已經淹沒的路基。采用經濟可靠的加固方法，防止路基土的坍塌變形，承載力滿足上部結構荷載的要求。

路基軟弱有較多的相關處理方法，比如說：改變土壤，礫石樁，噴射灌漿樁等。這些方法基本上都是在公路及鐵路路基的施工之前進行處理。一般來說，在鐵路路基施工之后，尤其是該道路開通以后，出現路基不平整的情況，將會導致線路難以維持。因此，在這樣的狀態之下，是非常難以處理線路之下的薄弱路基的，特別是在黃土高原之上交通密度非常高的鐵路干線上。

2.2 劈裂壓漿法的基本原理

由于路基較長，工程地質條件不斷變化，機械和材料的條件因地區而異。因此，需要對每個特定線段進行詳細分析。考慮到路基條件，加工要求，工程費用，材料，機械等，以確定合適的路基處理方法。

對于非自重濕陷黃土路基，例如，當基礎路基的處理厚度達到壓縮層的下限時，或者在飽和自重時，附加壓力的總不小于該土壤層的初始坍塌壓力，可以認為路基的所有可折疊性都已消失。對于自重濕陷性黃土路基，路基的濕陷性和可塌陷變形量與自重濕陷性土層的厚度和浸水面積有關。無論壓縮層的厚度如何，必須處理底層地板下的所有自重可折疊黃土層。

在非自重濕陷黃土路基上，Ⅰ級濕陷性黃土一般不需要路基處理。對于Ⅱ級處理厚度為1.0 m～1.5 m，如果處理厚度小于1.0 m，則可折疊性仍然會危及結構或線路的安全性。對于Ⅲ級濕陷性黃土，處理厚度為1.0 m～2.0 m，Ⅳ級應為2.0 m～3.0 m。另外，應根據土層的濕陷系數，濕陷性黃土層的厚度等的分布適當地增加或減少處理厚度。

3 處理病害的對策

3.1 增加排水設施

根據水流源和水量，病害部位在原設計中具有強烈的沖刷效果和排水設施不足，根據“近距離，長距離傳輸”原則，增加必要的排水和排水設施，減少路基降雨侵蝕。例如，在道路斜坡頂部設置截水溝，在護坡頂部采用封閉處理，安裝排水溝，防止雨水滲漏。當路堤坡面的地表徑流較大且流速較快時，截水帶和快速流槽可以從坡面到路基外部集中。在擋土墻上增加排水孔或盲溝，將水排出路基，防止水積聚在墻后，導致土壓力增加或凍脹。

3.2 再次充分夯實

當結構清空后，應清理損壞部分，補充和壓實背面黃土，或采用灌漿工藝使結構背面緊湊穩定。清潔損壞部件時，應擴大清潔范圍;在填充筏板時，應挖掘平臺以確保與原始斜坡緊密結合。

3.3 及時檢查修補

如果關節脫落，磚石松動等疾病，應及時采取措施，盡早修復治療或沒有嚴重發育。如果再次關閉接縫，請更換損壞的材料。對于裂縫，大面積破壞或喪失自身功能等嚴重疾病的發展，應根據具體情況采取返工和返工措施，以避免進一步威脅道路安全。裂縫應根據其嚴重程度進行不同的處理。如果功能沒有完全丟失，可以用鑿子，墻體加固，支撐墻加固方法等關閉。

3.4 有效處治黃土陷穴

黃土地區黃土圈閉處理非常重要，必須采取有效措施，達到徹底治愈和預防的目的。誘捕點是一種現象，其中水的侵蝕和溶解的混合物作用于由黃土形成的暗溝和暗洞。其形成條件是內部孔隙率和易沖刷;外因是地表水的匯集。誘捕孔對路基有害。首先，根據位置，找出水源，水量，發展方向和路基破壞程度等。并且，根據具體情況，有必要對搗固，填砂，灌漿和盲溝排水進行處理。

4 結語

本文通過對濕陷性黃土路基病害的發生原因與路基病害的相關處理辦法與策略進行討論分析，希望可以為該類型道路建設有一定的借鑒作用。