濕陷性黃土路基病害及防護技術

楊勝武

摘 要：社會的不斷發展，交通事業的不斷進步，提高了人們的出行質量。我國的幅員遼闊，因此公路的里程數也在不斷的增長。但由于我國的地質條件比較的復雜，公路在建設的過程中，路基經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措施不斷地進行研究及分析，本文針對這一問題進行了相關的敘述，希望可以提高濕陷性黃土路基的施工質量，減少病害的發生，增加公路的使用壽命。

關鍵詞：濕陷性黃土路基;病害;防護技術

中圖分類號：U416 文獻標識碼：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。黃土的性質主要表現在：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，會使土體結構及強度遭到破壞，出現變形的情況。這樣的黃土被稱為濕陷性黃土，這類黃土在干燥的情況下，具有較高的強度，在遇水浸濕后，強度會急速下降，這對公路的路基建設非常的不利。此外，黃土分布的區域，降雨主要集中在七至九月份，這個時期的濕陷性黃土地區的路基施工，非常容易出現病害。因此，必須加強對濕陷性黃土路基存在的病害及解決措施，進行深入的研究，不斷地提高路基的質量[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，土體的結構遭到破壞，受外界荷載壓力及自身的重量的影響，出現下沉的情況。路基在濕陷性黃土下沉的情況下也會出現下沉的問題。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沉陷現象的原因有很多，比如：路基的荷載壓力過大，道路排水設置不完善，黃土的土體本身的強度不高等方面，都有可能導致 濕陷性黃土路基出現沉陷的問題。濕陷性黃土路基的排水方式，主要是通過邊坡來進行，如果邊坡被其他物質所阻塞，及容易出現積水的現象，積水若不能及時的進行排放，就會下滲到路基處，這樣就會對路基的結構進行破壞，就會導致路基出現沉降的現象，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陷穴的問題，主要原因在于土體的結構。濕陷性黃土的主要成分是細微顆粒，土質比較的松軟，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，形成結構性的碳酸鈣，降雨時，碳酸鈣與雨水會發生相關的反應，導致土體結構出現瓦解的現象，進而形成暗溝、暗洞及暗穴，這些路基陷穴的現象會直接影響路基的結構。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比較的松軟，空隙較大，雨水更易進行下滲，對路基的結構造成的溶蝕作用就增加了。長期這樣就會出現陷穴的現象。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，一旦路面出現了荷載壓力超過路基陷穴處地面的承載能力，就會導致路面迅速出現塌陷，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出現的滑坡。濕陷性黃土路基的排水設施，主要設置在道路的兩側，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中，邊坡的施工上非常的復雜，坡面與排水設施通常情況下沒有實行相應的防護措施，一旦遇見強降雨的惡劣天氣，坡面上雨水沖刷會對坡腳造成水土流失，致使邊坡失去穩定性，一旦邊坡沒有了穩定性，就會導致濕陷性黃土路基出現位移的現象。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，除了缺乏相應的防護措施外，還有可能是因為路基的壓實度不符合標準，邊坡斷面的設計形式不合理等都會直接導致邊坡遭到破壞。

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境問題以及人為的影響，路基建設的設計方式與施工等方面幾乎不會導致路塹邊坡出現剝落現象。公路工程在實際的施工中，濕陷性黃土的強度比較的低，路塹邊坡的坡度非常大，因此邊坡的穩定性就較差，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，出現剝落現象，進而影響路基的正常施工[3]。

2 濕陷性黃土路基病害的防護方式

2.1 完善排水設施

濕陷性黃土路基的各種病害形成的主要原因，大多數都與道路的排水不暢息息相關。因此，濕陷性黃土路基在進行施工時，首先應對排水設施進行科學的設計，建立系統的排水設施，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，使得路基的施工質量得到進一步的保障。對排水設施出現的異常現象及時的進行處理，避免出現擁堵，影響排水功能。在進行排水設施設計時，要保障兩側排水溝設計的合理性，可以有效的分散地表水和雨水，避免公路受到侵蝕。排水系統中，還應建立邊溝，邊溝的設計應結合濕陷性黃土路基的弧度，可以將地表水及雨水進行分散，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，提高滲溝的建設質量，滲溝在建設時，應采用相互交叉的方式進行布置。排水設施在未建成后，需在施工現場設置臨時排水設施，可以將雨水順利的排出，不影響后期的路基施工[4]。

2.2 加強邊坡的防護措施

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

邊坡的穩定性也與邊坡的設計息息相關，所以，濕陷性黃土路基在進行工程設計時，應對施工現場的土質特點，水文環境進行詳細的勘察，明確了解實際施工的環境，在對邊坡進行科學合理的設計。面對高填方的路基，需要對路基的基底受力情況進行試驗檢測，如果受力情況良好的話，可以將路基邊坡設計為梯形，如果路基基底的受力能力較差，應將路基邊坡設計為折線形，用來降低外部的壓力對路基邊坡穩定性產生的影響。但對于高度較低的路基，可以采用一坡到底的方式設計邊坡，對于邊坡的坡度，需要根據邊坡的高度以及路基的填料等方面的情況，進行適當的調整。

2.3 提高土體的密度

濕陷性黃土路基出現各種病害的主要原因是黃土土體的孔隙較大，密度較低。在進行施工時，需要采用碾壓的方式對濕陷性黃土路基進行壓實，減少路基的孔隙，增加路基的密實度及承載能力，減少路基病害的發生。加強濕陷性黃土路基密實度的方式主要是強夯法或者是沖擊壓實法。強夯法是采用重錘對路基進行不斷的沖擊，使得路基在沖擊的作用下，逐漸地被壓實，土體的結構由顆粒轉變為旋渦狀，不斷地提高路基的強度及抗變形能力;沖擊壓實法是采用沖擊壓實機對濕陷性黃土路基進行沖擊壓實，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 對基礎土層進行置換

濕陷性黃土的性質本不適合路基施工，即使對其進行了密實度處理，也很難保證路基不出現病害問題。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，采用強度比較高的土體進行替換，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。如采用灰土進行替換，需要控制灰土的含水量，回填時需逐層進行，并夯實。入采用黏土進行替換，則需要控制黏土的有機含量。

3 結語

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

參考文獻

[1] 趙興華.淺析濕陷性黃土地區路基典型病害及防治措施[J].科學技術創新，2017（3）：272-274.

[2] 黃濤，韓秋石.濕陷性黃土工程特性及路基病害防治措施[J].四川理工學院學報（自然科學版），2013（6）：61-64.

[3] 賈存亮.淺談濕陷性黃土路基的常見病害及防治[J].科技信息，2013（13）：382+398.

[4] 李佳音.淺析濕陷性黃土地區路基典型病害及防治措施[J].科學與財富，2017（16）：202.

[5] 劉旺旺.淺析濕陷性黃土地區路基典型病害及防治措施[J].城市建設理論研究（電子版），2017（20）：125-126.