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湿陷性黄土路基病害及治理

　　【摘要】文章通过从湿陷性黄土的湿陷性概念分析路基病害原理与成因，并提出了相应的治理措施。病害因多样复杂，受到多种因素作用的结果，路基病害的治理并非一成不变，分析原因找到病症，一种或多种治理方法结合，才能减少经济损失。

　　【关键词】湿陷性黄土，公路路基病害，路基病害，病害治理
　　一、湿陷性黄土的概念：
　　在上覆土层自重应力的作用下，或者和附加应力共同的作用下，浸水后，土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土。因为湿陷性黄土以粉粒为主，空隙多，天然含水量小，其颗粒表面含有可溶盐，在雨水或者地表水水浸湿的情况下，可溶盐溶解，使得土颗粒向管孔中滑移，从而导致土层变形，地面塌陷。
　　二、湿陷性黄土对公路路基的影响：
　　在公路施工过程用由于对湿陷性黄土处理不得当或者施工质量控制严，很容易造成公路通车以后，发生路基沉陷；边坡失稳；桥头跳车等问题。
　　2.1路基沉陷。由于黄土具有湿陷性、多孔隙的特性，加上在施工过程中压实不足，如果路基排水不畅；路基边坡封闭不严，在雨季或者地表水多的情况下，雨水或地表水下渗，黄土路基会在水的浸湿或浸泡下，易溶盐被溶解，土层结构遭到破坏，黄土颗粒随着下渗水移动，被水流带走，逐步形成黄土陷穴，造成路基沉陷。
　　2.2桥头跳车。桥头跳车现象主要是由桥台与台后填土路堤的沉降不均匀引起桥台构造物属于刚性体，另外桥台的基础一般采用坚石砌筑或钢筋混凝土基础，强度较大，桥台的沉降可视为零；而与桥台连接的黄土路基半刚性体，刚性小且柔性大，在车辆荷载的作用下，会差生一定的竖向位移，路基与桥台存在的位移差就会引起桥头跳车。然而黄土路基的在遭到水的侵蚀以后，其位移差会快速增长，对公路行车速度、安全性和舒适性都产生较大影响。
　　2.3边坡失稳。黄土地区在暴雨集中的季节，雨水冲刷边沟活着边坡严重。在沿河、冲沟地段的防护支挡工程或路基边坡，雨水冲刷部分基础，使基础底部材料被冲刷带走，随着冲刷的深度和范围变大，会导致基础脱空，如果不及时处理，会进一步导致路基或支护工程失稳，造成严重乃至巨大的经济损失。
　　三、湿陷性黄土路基病害治理
　　针对湿陷性黄土地区路基的各种病害，由于具有多样复杂的成因，应该针对不同病害准确分析病害产生原因，采用一种或者多种治理方式，对症下药，彻底治理。
　　3.1及时检查修补。定期安排人员检查公路排水沟，边沟，边坡及构造物的情况，尤其是在雨季应该加强检查频率和周期，对发生勾缝脱落、砌体松动剥落或路基边坡封闭不严渗水等小的病害的时候，应该及时处理，在未发生严重病害，如裂缝、大面积破损或完全丧失功能等，根据具体情况具体分析，采取修补或返工重修，以免进一步危害公路行车安全，造成经济损失。如路基边坡封闭不严渗水的情况，应根据渗水情况大小具体分析具体解决，如渗水较少，不影响黄土路基稳定性，应该及时封闭路基边坡，避免继续渗水造成路基沉陷；如渗水较多，已经影响到了路基稳定性，或已经发生路基轻微沉陷的，应及时封闭道路，以免造成更大的经济损失，分析具体情况采取回填夯实、灌砂、设置盲沟排导、高压注浆等措施予以处理。
　　3.2增加排水设施。对雨水冲刷作用较强病害部位，根据分析水流来源、检测水量大小，设置足够的拦排水沟，减弱雨水对黄土路基的侵蚀。如路堑边坡坡顶应设置足够的截水沟，避免雨水冲刷边坡，在坡底设置足够的排水沟，排导雨水，避免雨水沿坡面冲刷下来侵蚀路基。
　　3.3改进路基填料。湿陷性黄土的工程特性比较特殊，在没水渗入时候，其工程特性比较好；一旦有水渗入路基中，黄土颗粒会崩解、溶蚀，从而引起不同程度的路基病害。改进路基填料是防止黄土湿陷性的有力措施。如黄土路基发生路基沉陷或桥头跳车，可根据路基破坏面积大小采取灰土或素土换填法及强夯法；如面积较大或情况较严重，可采取注浆，但采用注浆这种方法费用较大。
　　开挖回填夯实：适用于各种小面积的路基沉陷，开挖必须彻底，挖净沉陷内的虚土，回填可采用灰土、素土、砂砾等，后分层强夯夯实。
　　注浆：针对路基沉陷面积较大或桥头沉降范围加大的情况，不适用大面积开挖的情况下，建议采用注浆，打钻孔作为注浆孔，用压力泵泵入适量水泥浆，在各孔凝固收缩后，应继续补充注浆，一般重复2-3次。待基础处理得当以后，在进行路面处理。
　　3.4增强边坡设计
　　针对未做防护设计的黄土边坡，或防护遭到破坏的边坡，进行增强边坡设计，根据各个边坡的不同情况，进行不同设计。
　　坡面植被防护：
　　坡面植被防护是比较传统的防护措施和主要手段，但是因常年运营或者因为设计施工时采用的植物死亡或者成活率低，造成部分边坡直接暴露在外，应尽量选择适合当地环境切成活率高的植物，利用这些植物的生长来固结土体，防止冲刷，而且也美化路容。
　　浆砌片石网状骨架配合绿化支护边坡：网状骨架连成一体，设置合理的拱形骨架护坡，并在平台上设置截排水沟，护面内绿化植草，以增强抗冲刷性和稳定性，并在边坡最高顶部设置截排水沟，防止雨水冲刷。
　　土工格栅加固边坡：土工格栅与土体共同受力的原理类似于钢筋混凝土结构，当按照一定间距在路基边坡中铺入土工格栅后，在边坡受到雨水浸泡或者冲刷的情况下，土工格栅承受拉力来平衡土体的下滑力，以保持边坡稳定。但此法只适用于路基边坡较高，而且滑塌较严重的病害治理。
　　四、结束语
　　湿陷性黄土路基的病害已经被工程技术人员所熟知，但是工程设计施工中大多只是针对对黄土湿陷性进行设计及处理，而忽视一个主要外因――水分对湿陷性黄土影响巨大，因此无论是在设计阶段、施工阶段还是运营维护阶段都要非常重视防排水措施，尤其是雨季，经常会出现一次暴雨甚至是大雨过后，就会出现或多或少的各种病害，这些病害积少成多，就会造成更大规模的事故，所以设计并制定出好的排水措施，及时检修维护排水截水设施，以此来保证黄土路基的结构稳定，才能为人民群众带来良好舒适的行车环境。
　　参考文献：
　　[1]胡长顺，黄辉华.高等级公路路基路面施工技术[M]北京：人民交通出版社，1995.
　　[2]刘祖典.黄土力学与工程[M]西安：陕西科学技术出版社，1997.
　　[3] JTG D30-2004.公路路基设计规范