楊勝武
摘 要:社會的不斷發(fā)展,交通事業(yè)的不斷進步,提高了人們的出行質(zhì)量。我國的幅員遼闊,因此公路的里程數(shù)也在不斷的增長。但由于我國的地質(zhì)條件比較的復雜,公路在建設的過程中,路基經(jīng)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(zhì)量,減少病害的發(fā)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(zhì)主要表現(xiàn)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(xiàn)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(qū)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(qū)的路基施工,非常容易出現(xiàn)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(zhì)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(xiàn)下沉的情況。路基在濕陷性黃土下沉的情況下也會出現(xiàn)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(xiàn)沉陷現(xiàn)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(xiàn)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(zhì)所阻塞,及容易出現(xiàn)積水的現(xiàn)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(xiàn)沉降的現(xiàn)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(xiàn)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(zhì)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(fā)生相關的反應,導致土體結構出現(xiàn)瓦解的現(xiàn)象,進而形成暗溝、暗洞及暗穴,這些路基陷穴的現(xiàn)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(zhì)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(xiàn)陷穴的現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(wěn)出現(xiàn)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(wěn)定性,一旦邊坡沒有了穩(wěn)定性,就會導致濕陷性黃土路基出現(xiàn)位移的現(xiàn)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(huán)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(xiàn)剝落現(xiàn)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(wěn)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(xiàn)剝落現(xiàn)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(shù)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(tǒng)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(zhì)量得到進一步的保障。對排水設施出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象及時的進行處理,避免出現(xiàn)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(tǒng)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(zhì)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(xiàn)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(wěn)定性及安全性,可以有效的保障濕陷性黃土路基的職工質(zhì)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(xiàn)水土流失的現(xiàn)象。對于已經(jīng)出現(xiàn)沖蝕現(xiàn)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(wěn)定性,及容易受到外界環(huán)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(wěn)定性與安全性,進而保障濕陷性黃土路基的施工質(zhì)量。
邊坡的穩(wěn)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(xiàn)場的土質(zhì)特點,水文環(huán)境進行詳細的勘察,明確了解實際施工的環(huán)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(wěn)定性產(chǎn)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(jù)邊坡的高度以及路基的填料等方面的情況,進行適當?shù)恼{(diào)整。
2.3 提高土體的密度
濕陷性黃土路基出現(xiàn)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(fā)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(zhuǎn)變?yōu)樾郎u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(zhì)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(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)、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(zhì)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(qū)路基典型病害及防治措施[J].科學技術創(chuàng)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(qū)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(qū)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.