浅析湿陷性黄土地区公路病害防治
湿陷性黄土一般生成于晚更新世或全新世，在我国分布较广泛，尤以西北地区最为发育，在湿陷性黄土地区进行公路建设，应根据各地湿陷性黄土的特点和工程要求，应因地制宜，采取以路基处理为主的综合措施，防止路基湿陷，保证公路的安全与正常使用。
1、湿陷性黄土的性质及产生的原因
湿陷性黄土的颜色一般为褐黄色或灰黄色，颗粒以粉粒为主，孔隙比e≥1．0，一般具有肉眼可见的大孔隙，含有较多可溶性盐类，垂直节理发育，能保持直立的天然边坡。
1．2 湿陷性黄土分类
湿陷性黄土按湿陷性的强弱分为3类，采用室内压缩试验的方法分类。
按土的自重湿陷和外力湿陷又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。
1．3 黄土产生湿陷性的原因
黄土的结构特征及其物质组成是黄土产生湿陷的内在因素，而水和压力作用是产生湿陷的外部条件。在干旱和半干旱的气候条件下，季节性的短期降雨把松散的粉粒粘聚起来，而长期的干旱气候又使土中的水分不断蒸发，水中所含的碳酸钙、硫酸钙等盐类逐渐在土粒表面析出，缓慢沉淀而形成胶结物，随着含水量的减少，形成了粗粉粒为主骨架的多孔隙结构，当黄土受水浸湿时，结合水的联结作用消失，盐类溶于水中，土骨架的强度随之降低，土体在上覆土层的自重与附加压力共同作用下，其结构迅速破环，土粒向大孔滑移，粒间孔隙减小，导致大量的附加沉陷迅速产生，这就是黄土湿陷现象的根本原因所在。
2、湿陷性黄土地区公路病害及处理措施
黄土的湿陷性以及易溶蚀、易冲刷、各向异性等工程特性，导致黄土地区路基容易产生多种特有的问题和病害，对于公路路基常用的处理方法有强夯处理，超压固结等，对路堑地段常用的处理方法有边坡坡面拍实，种草或灌木，土护墙等，在湿陷黄土路堤段，以土垫层法、重夯法为主，对于黄土陷穴，其治理的方法有灌砂，灌泥浆，开挖夯填，或竖井进行回填。
2．1 填土路基沉陷
2．1．1 沉陷机理
对湿陷性黄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发生破坏的主因，沉陷机理主要包括土体受外力作用后，土体骨架脆断、土中的空隙被充填压实、土体颗粒重新排列及片状产生弯曲等，同时土中的部分气体被挤出，土体向逐步提高其密实度和承载能力的方向转化。通过一定时间的固结，土体趋于稳定，而沉陷逐步终止，这就是湿陷性黄土的沉陷机理。由于路基经过湿陷性黄土地段时，该土层分布不可能均匀、统一，差异明显。而填筑路基的抗剪性很差，在沉陷严重不一致时，路基将形成断裂。
2.1.2 一般路基地基处理厚度
（1）对于非自重湿陷黄土地基，处理厚度2．0m。
（2）对于Ⅱ ～Ⅲ级自重湿陷黄土地基，处理厚度2．0—3．0m，1V级自重湿陷黄土地基，处理厚度4．0 —5．0m 。
2．1．3 处理措施
根据公路的地基特性和结构特点，其地基处覆应选择以防水措施为主，地基处理为辅，却有必要时采取结构措施，多种措施综合应用。公路地基处理主要目的是在满足路基底的承载力的前提下，通过表层或浅层整片处理加固表层土体，提高承载力和消除部分湿陷量，常用的处理方法有强夯处理，超压固结，挤密处理和化学加固。防水措施主要用于防止或减少地基受水浸湿；结构措施主要用于减小和调整构造物的不均匀沉降，或使上部构造适应地基变形。
2．1．4 桥涵构造物地基
（1）在非自重湿陷黄土地基上，应将基础下湿陷起始小于附加压力与上覆土的饱和自重压力之和的所有土层进行处理和处理至基础下的压缩层下限为止；
（2）在自重湿陷黄土地基上，应处理自重湿陷性土层；
（3）处理后的地基承载力应满足构造筑物设计要求，其下卧层顶面的承载力不小于下卧层顶面的附加应力与土自重压力之和。
（4）湿陷黄土的厚度越大，湿陷性可能越严重，当湿陷黄土层等于或大于10m的场地，往往要采用桩基础，采用的桩形主要有：钻、孔灌柱桩，沉管灌注桩，静压桩和打入式混凝土预制桩等。
2。2 路堑和路堤边坡的变形
路堑和路堤边坡的变形，有路堑坡面的剥落、冲刷和破体的滑坍、流泥，路堤坡面的冲刷、滑坍，高路堤的下沉等。
（1）路堑地段应先做好堑顶截水沟、天沟，处理好地表排水导流工程，然后再开挖路堑。开挖时均需从上而下进行，严谨掏底开挖，以防坍塌。湿陷黄土的边坡防护与加固措施有：边坡坡面拍实，种草或灌木，草泥抹面，土护墙等。
（2）在湿陷黄土路堤段，填筑前对基底部做好清理和压实并防止地表水浸入路基，路基分层填土。路堤完工后进行刷坡，夯拍紧密。对于地基处理方法，传统的有土垫层法、重夯法，新型的地基处理技术如强夯法、冲击碾压、DDC法等也大规模使用。
2．3 黄土陷穴
黄土陷穴是黄土地区一个典型的公路地质问题。产生的原因是由于黄土的湿陷性在经水的冲蚀和溶蚀以及地下水潜能作用，形成的暗沟、暗穴等统称陷穴。多发生在新黄土的塬、梁、峁的边缘及起伏多变、地表径流容易汇集的地方。流水沿解理下渗，使黄土的细粒不断流失，黄土层产生沉陷，形成陷穴。
黄土陷穴对公路路基的危害性较大，其治理的方法有灌砂、灌泥浆、开挖夯填、开挖导洞或竖井进行回填。
3、工程实例
在甘肃兰州某湿陷性黄土地段（K1+2oo—K2+775），其路堑边坡的最大垂直高度为41．96m，其上部为黄土，湿陷性土层厚度约10m，经钻探后去原状土样进行试验，对其黄土湿陷性进行了统计和评价，见表1。
其湿陷量的计算值（A。）>700ram，自重湿陷计算值（△ ）>350mm，其湿陷等级属Ⅳ级（很严重）自重湿陷性场地；其下部为Q 老黄土，无湿陷性。在施工图设计中其边坡设计采用台阶形，第一层设高8m的挡土墙，坡率为l：0．5，第二层、三层设高8m的拱形骨架护坡，坡率为1：0．75，最上面的边坡坡率为1：1一坡到顶，每8m设置3．0m宽的平台。
并在平台上设置截水沟，护面内绿化植草，以增强抗冲刷性能和稳定性，在高边坡的最顶层设置截水沟。经施工运营后，该湿陷性黄土地段边坡基本稳定。
4、结束语
公路建设属于高投入项目，湿陷性黄土对公路的建设的危害性和潜在的威胁很大，为了确保公路路基及其构造物的安全和正常使用，黄土地区的湿陷性必须引起高度重视。在工程勘察设计时，不应以控制投资作为设计依据，而应在立项、勘测、选线后，根据公路等级和使用功能要求，综合必选出合理的方案，按照规范严密勘察，严谨设计，在施工中全面控制工程质量，掌握施工现场第一手资料，严格施工，对湿陷性黄土地区公路病害应提前防治和预判，消除突发性的质量隐患，做到防患于未然。
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