基于黄土地区路基病害分析及防治对策分析

基于黄土地区路基病害分析及防治对策分析

西安市第二市政工程公司710000

摘要:我国公路网络建设的发展是带动社会经济发展的重要因素,尤其是我国中西部地区,高速公路的建立为地处偏远的人民带去发展之路,是我国西部开发的重要途径。在中西部高速公路建设过程中,时常遇到黄土地区,黄土含水量低、保水力差、压实难,在黄土地区筑造路基难度较大,本文从黄土地区土质特征出发,分析黄土地区路基病害,并提出相应的防治对策,为我国公路网络建设提供应有的贡献。

关键词:黄土地区;地基病害;防治对策

引言:在我国范围内,黄土是一种分布面积较为广阔的土地类型,对我国中西部公路网络建设有一定的限制作用。建设在黄土地区的路基经常出现一些病害情况,对路基整体和公路质量都造成不可忽视的伤害,需要相关部门科研人员对黄土地区的土质及处理技术投入更多的精力进行研究,结合公路建设地区的地形、地貌、水文、气候等诸方面综合特征,制定改善和治理方案,实现土质改善或技术加固,为我国公路网络建设进行推动。

1.黄土

黄土分为原生土和次生土,原生黄土含有古土壤层、钙质结核层,发育垂直节理,经常形成陡壁;次生黄土是原生黄土受风力搬运形成的黄色粉状土沉积物,是冲积坡形成的主要原因,很少夹杂古土壤,不发育垂直节理,因此不形成陡壁。我国原生黄土主要分布在黄河中游,在山西、陕西、甘肃东南、河南西部地区都有原生黄土;次生黄土主要分布在北方干旱、半干旱地区,以昆仑山、秦岭、泰山、鲁山连线为界以北的大部分地区都有次生黄土覆盖。黄土颗粒含量高,含有一定比例的细沙、极细沙、黏性颗粒物;矿物成分高,主要碳酸盐类矿物组成,碳酸盐类矿物具有胶结作用,是黄土湿陷的重要原因之一;原生黄土孔隙率高且孔径大,次生黄土孔隙相对较少,多孔性是黄土湿陷的重要原因之一;黄土在垂直方向上有众多铅直孔隙,削弱了水平方向上的力,容易沿垂直方向产生裂隙,导致坍塌或滑坡。

2.黄土地区路基病害

2.1路基边坡病害

黄土边坡病害主要体现为坡体和坡面的破坏,坡体多发崩坍、滑坡,坡面多发剥落和冲刷。崩坍主要是黄土沿着节理面坍塌,是自然作用和人为因素的共同结果,当黄土边坡角度大于55度小于75度时,土层侵润、风化、冲蚀情况严重时,砂砾层变形时比较容易出现;滑坡是黄土强度降低、土体稳定性下降、平衡性下降的结果,老黄土和岩石之间接触面不规则,黄土稳定性差,在地震、洪水等自然因素和爆破等人为因素作用下容易出现滑动乃至滑坡。剥落是黄土边坡发生变形的产物,当边坡变形时,即使是局部变形都有可能威胁路基,而路基受到影响会产生更大的变形,导致更大面积的剥落;冲刷是目前我国水土流失的重要原因之一,土壤的组成、当地水文条件都是形成冲刷的原因,冲刷使路基坡面形成沟或洞穴的形状,极易伤害路基基底出现坍塌。

2.2不均匀沉降病害

黄土地区公路路基沉降主要有两种形成原因,一种是路基基底沉降,一种是路基本身的结构不稳定形成沉降。基地沉降主要是因为作为公路基础的土地以冲积黄土为主,土壤在无外力施压的情况下就呈现较差的结构,孔隙率高、孔径大,黄土颗粒胶结作用补强,湿陷性较强且易变形,当地下有丰富的地下水时更容易出现基底沉降,且填方高度高路段压力大、变形程度大;自然坡体与路基建设过程中人工填土压实的土体在密度、干湿度上有所不同,在相同的压力下可能出现不同的变化;除此之外,公路施工时的人为原因也是沉降的一大原因,黄土地区公路在地基建设部分需要根据承载能力设计路基的建设方案,若对承载能力的测定有误,或对不同部位地基的标准一致都有可能造成不均匀沉降。结构不稳定的沉降主要有以下原因:第一,建筑公路的地形高低不同,需要进行填方的高度也不同,因此同一路段上的路基结构不稳定;第二,填方路基需要进行压实,压实的路基受力自上而下增大,而压实标准规定中压实度缺失自上而下减小,正好相反;第三,黄土出现湿陷变形时,因为压实度不同,路基各部分含水率不同,导致路基变形没有规律。

3.防治黄土地区路基病害的对策

3.1选择合适的路基位置

黄土地区路基的病害在自然条件层面看,主要是由于基底土体不规律或易变形导致的,因此黄土地区想要防治地基病害,要对公路的路基位置进行严格筛选。首先,路基不选在台塬位置,黄土地区的台塬由于土质分布较为均匀形成高陡的部位,但土质脆弱,在大规模、连续性降雨后容易出现坍塌;其次,不选在冲沟舌形残塬线上,若在此建立路基,会在大规模雨水冲刷下出现基底土质疏松。

3.2加强基底处理

选好路基建设位置后要进行基底的处理,首先要对基底进行清洁,清洁出的黄土可以在工程其他部分进行应用;其次,要对基底的空洞进行处理,可以使用土壤进行填平,也可以通过碾压让基底平整;最后,遇到基底较脆弱或湿润的情况,可以用合适的土壤进行更换。

3.3做好防水、排水

黄土湿陷性是黄土地区路基病害的产生原因之一,因此在黄土地区进行路基建设时要做好防水和排水工序,在路基坡脚设置排水设施,使路基中和降雨过程中的水能够顺利排出;在路基坡脚部分设置阻水设施,组织降雨量较大时在坡脚形成积水坑,导致坡脚部分路基出现黄土湿陷现象,威胁路基稳定性;为路面做好防水处理,避免积水排出过程不顺利导致积水向路基内部渗透,对路基造成影响。

结束语:黄土地区的路基病害相较于其他土质更加严重,造成路基病害的原因有自然原因也有人为原因,因此要对黄土地区的路基进行科学、合理的治理,合理运用自然资源,进行科学的路基位置选择、基底排水、防水系统建设,尽量提高黄土地区地基的质量,降低质量安全事故发生的几率。

参考文献

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[2]刘旺旺.浅析湿陷性黄土地区路基典型病害及防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2017(20):117-118.

[3]郭瑞,乔开娟.浅谈黄土地区路基病害及防治对策[J].四川水泥,2016(07):6.

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