黃土路基病害形式及防治研究
2015-06-15
引言
隨著公路里程的增加，公路建設(shè)將會(huì)遇到更多如黃土地區(qū)等特殊地形地質(zhì)情況，這就大大增加了路基災(zāi)害發(fā)生的可能，路基工程是道路工程中的一項(xiàng)重要工程項(xiàng)目，是路面工程的基礎(chǔ)，直接影響到道路工程的使用品質(zhì)和行車交通，因此，黃土地區(qū)路基災(zāi)害的防治也日益受到人們的關(guān)注。
一、填方路基病害的主要類型及防治措施
?。ㄒ唬┏Ｒ娞罘铰坊『Ρ憩F(xiàn)為：
1.路面出現(xiàn)橫向裂縫，裂縫處出現(xiàn)差異沉降,產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)；
2.路面出現(xiàn)縱向裂縫，嚴(yán)重時(shí)裂縫向路肩邊緣伸展,形成滑裂面；
3.填方路基完工后路基整體或局部沉陷；
4.路基滑動(dòng)或邊坡坍塌。
?。ǘ┨罘铰坊『Πl(fā)生的影響因素
黃土填方路基病害的發(fā)生是多方面因素綜合作用的結(jié)果，其中可能有設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量問題；路基填料問題；地基中存在軟弱土層或暗穴；路面防水和排水設(shè)施不完善，造成路基浸水軟化等。對(duì)黃土區(qū)高速公路填方路基建設(shè)質(zhì)量具有普遍性影響的因素主要是路基填土土質(zhì)、級(jí)配,以及施工質(zhì)量，這兩個(gè)方面最終都?xì)w結(jié)為路基填土的壓實(shí)度不足及壓實(shí)不均勻。另外，由于黃土對(duì)水的特殊敏感性，路基路面防水和排水設(shè)施的不完善而造成的路基浸水軟化是加劇路基病害程度的重要原因。
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基于提高路基土體的壓實(shí)度和壓實(shí)均勻性的目的，從控制路基填料和施工質(zhì)量來防止病害的發(fā)生，加上黃土對(duì)水的特殊敏感性，對(duì)路基路面排水設(shè)施的合理設(shè)計(jì)是防止黃土地區(qū)高速公路病害發(fā)生的重要方面；橋臺(tái)背路基為病害的集中發(fā)生帶，可根據(jù)實(shí)際情況采用強(qiáng)夯法或注漿法加固。
二、挖方路基病害的主要類型及防治措施
（一）常見挖方路基病害表現(xiàn)為:
1.后緣拉裂
由于人工迅速開挖使黃土中的天然應(yīng)力場(chǎng)（自重應(yīng)力）進(jìn)行調(diào)整，由于應(yīng)力的偏轉(zhuǎn)，剪應(yīng)力在坡腳越集中，同時(shí)在坡腳形成較高的壓應(yīng)力集中。
2.滑移破壞
由于黃土的覆蓋較厚，其坡腳一些地段是相對(duì)隔水的泥巖、泥質(zhì)砂巖及風(fēng)化剝蝕面，在降水過程中，由于張裂隙及一些大的孔洞存在，地表水形成面流，會(huì)沿這些裂隙、孔洞直接灌入到達(dá)一定的深度，加之地下水的側(cè)向補(bǔ)給就會(huì)在該處形成地下潛水或上層滯水，便黃土呈現(xiàn)流塑或軟塑狀態(tài)。這樣在坡體重力作用下就會(huì)沿著薄弱面產(chǎn)生滑動(dòng)，使邊坡破壞。
3.崩塌
高邊坡形成后暴露地表，受到各種外部應(yīng)力的作用，使坡形產(chǎn)生改變，最終下部形成反坡，如有不利的裂隙切割組合成塊體，最終產(chǎn)生崩塌破壞。
4.滑坡
滑坡的產(chǎn)生原因，主要是由于黃土的強(qiáng)度下降引起土體穩(wěn)定性平衡的破壞。
（二）黃土地區(qū)挖方路基地基處治措施
1.換填法處治法
當(dāng)?shù)鼗恋某休d力和變形滿足不了道路結(jié)構(gòu)的要求，而軟弱土層的厚度又不很大時(shí)，將基層底面下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，然后分層換填砂、石、石灰、爐渣等建筑材料并夯實(shí)。
2.沖擊壓實(shí)法
土體在壓實(shí)過程中，土的密度和強(qiáng)度隨之提高，土體漸漸由塑性狀態(tài)變?yōu)閺椝苄誀顟B(tài)，直到彈性狀態(tài)。加大作用于土體的沖擊能量，可以增加影響深度，提高土體的密實(shí)度，從而更容易使土體達(dá)到彈性狀態(tài)。
3.強(qiáng)夯法處
強(qiáng)夯法是在重錘夯實(shí)法的基礎(chǔ)上演變而來的。重錘夯實(shí)法加固地基，可提高地基表層土的強(qiáng)度。對(duì)濕陷性黃土，可降低地表的濕陷性，對(duì)雜填土，可減少表層土的強(qiáng)度不均勻性。
4.土工格柵加筋處治法
在黃土路基半填半挖路段，由于在填挖結(jié)合部沉降量不同，產(chǎn)生一定的沉降差值，由此導(dǎo)致道路產(chǎn)生縱向裂縫。土工格柵加筋就是眾多處治措施中比較有效的方法之一，可以減少填挖結(jié)合部位的沉降差；同時(shí)加強(qiáng)填挖路基的銜接，并保證路基的填筑質(zhì)量，用來減輕填挖路基性質(zhì)差異所產(chǎn)生的危害。
三、結(jié)論
由于黃土本身具有的特殊性質(zhì)，對(duì)黃土地區(qū)路基病害應(yīng)以預(yù)防為主，工后處治為輔。對(duì)填方路基質(zhì)量預(yù)防措施應(yīng)著重提高路基土體的壓實(shí)度和壓實(shí)均勻性,從控制路基填料和施工質(zhì)量來防止病害的發(fā)生。對(duì)挖方路基，可通過鋪設(shè)砂礫墊層和灰土墊層，一方面提高了地基的承載力，另一方面又控制了水對(duì)黃土地基的影響作用，合理選用沖擊壓實(shí)法、強(qiáng)夯法、土工格柵對(duì)路基進(jìn)行處治。
