黄土地区路基

1、黄土地区路基 制作人：王娟 学 号：CD20140875 黄土路基的主要内容 黄土地区路基工程的特点 黄土路基病害及其成因 黄土路基问题及处理 什么是黄土？ 黄土是第四世纪干旱、半干旱气候条件下， 陆相沉积的一种特殊土，其主要特征为，颜色以 黄色为主，为淡黄、棕黄或棕红色，具有多孔性。 有肉眼能看到的大孔隙，孔隙比一般为0.71.1， 颗粒成份以粉粒（0.0750.005）为主,占50% 75%，一般不含粗大颗粒，富含碳酸钙成份及其结 核。并含有少量中溶盐和易溶盐，一般无明显层 理，有堆积间断的剥蚀面和埋藏的古土壤层，且 垂直节里，在天然状态下边坡能保持直立，天然 状态下含水率低 遇水易崩解。

2、表层多具有湿陷性，易产潜蚀形成 陷穴等。 黄土地区路基工程的特点 由于黄土特有的性质和黄土类型复杂，黄土地区的路基工程具 有以下特点： 1）黄土地貌有真独特的形态、形成所谓塬、梁、岇的地貌景 观。由于冲沟发育。黄土地区山高谷深。因此，黄土地区路基 多高填深挖，工程数量浩大。 2）黄土路堑边坡容易产生变形。常见的变形有剥落、冲蚀、 溜坍和崩塌，所以恰当的根据工点黄土类型和特性选择路堑边 坡形式及边坡坡度是防止发生上述变形关键。 3）黄土高路堤容易产生下沉，这一方面是由于黄土湿陷性造 成的，另一方面 也是由于黄土天然含水量小，难以达到要求的压实密度的缘故。 4）黄土路堤边坡在雨水作用下容易产生冲蚀

3、。 5）由于黄土具有垂直节理、多孔隙及丰富的易溶盐，使黄土 产生陷穴。 黄土地貌黄土地貌 一、黄土路基病害及其成因一、黄土路基病害及其成因 1、黄土陷穴成因 2、黄土陷穴类型 3、黄土陷穴的探查和防治 1、黄土陷穴成因、黄土陷穴成因 黄土地区修筑的路基，在雨季时大面积汇集的 雨水，沿着黄土的垂直节理和大孔隙向路基内部渗 透、潜流，溶解了黄土中的易溶盐，破坏了黄土结 构，土体不断崩解，水流带走黄土颗粒，形成暗穴， 在水的浸泡和冲刷作用下，洞壁坍塌，逐渐扩大形 成更大的暗穴或出露于地表的其他形态的陷穴。特 别是在地形起伏多变、地表径流容易汇集的地方， 而土质松散、垂直节理较多的新黄土中最易形成陷

4、穴。 黄土陷穴的产生是黄土的湿陷性及水的潜蚀淋 溶作用的结果。黄土的湿陷性是产生陷穴的内在原 因，水的潜蚀作用是产生陷穴的外部诱因。 黄土的自身特点，为陷穴产生提供了本质条件。 (1)湿陷性黄土是一种土质疏松，主要成分为粉土颗 粒组成的特殊土，其细微颗粒极易遭受潜蚀； (2)黄土中易溶盐含量丰富，对强度起作用的结构状 碳酸钙，在含CO2的水或酸性环境中，易受水溶蚀，破坏 黄土的内部结构，使之变得松软，有利于地下水渗透，加 速了渗流作用和机构潜蚀作用； (3)大孔隙和裂隙发育，为水的渗透提供了便利通道， 加速了机械潜蚀。 黄土地区特殊的水文气候条件，为陷穴的产生提供了有利 的外部条件。该地区雨量

5、很少，但较集中，全年暴雨多发 生在7、8、9三个月，尤其在暴雨后，大量地表水迅速积 聚，且有一定的水压力，水透过黄土像通过一个小吸管被 吸下去，陷穴一般中间大，进口和出口 微地形地貌特征，对陷穴产生也有一定影响。一般陷 穴多发生在一边靠山，一边临深沟的地段，有时也发生在 半填半挖路堑与路堤衔接处、桥涵台背填土处或者填土施 工接岔处等，在地形起伏波折变化多的地方，特别是缓坡 突然转为陡坡地段，也易形成陷穴。另外黄土地区，由于 植被不发达，也为水的渗透提供了有利条件。 2黄土陷穴类型黄土陷穴类型 (1)根据黄土陷穴的成因划分 由地表浸水形成的陷穴； 暗流的侵蚀作用形成的陷穴； 因动植物和微生物作用

6、引起的洞穴； 人为的洞穴； (2)根据黄土陷穴的形态划分 碟形地； 漏斗状陷穴； 竖井状陷穴； 串珠状陷穴； 暗穴； 黄土陷穴的探查： 为了判断是否存在陷穴，可对可疑地段进行 锥探。锥探时判别陷穴的两种情况： (1)在紧密土壤中，下锥时其土层对锥头的 阻力大，因此，用很大力才能使锥杆进入土中。 如锥头进入陷穴，土层对锥头的阻力突然消失， 锥杆很快落下，就证明路基下部有陷穴。 (2)在疏松的土壤中，土层对锥杆的阻力很 小，此时锥探者要精神集中、细心锥探，降低 进锥速度，用“高提轻落”的方法，缓慢下锥， 如遇到陷穴，土层对锥头的阻力突然消失，锥 杆自动下落，并在感觉上也有不同，就证明路 基下部有陷

7、穴。 3黄土陷穴的探查和防治黄土陷穴的探查和防治 二、路堤病害及其成因二、路堤病害及其成因 路堤常见的病害主要有： 路堤或基底沉陷； 土桥病害； 路堤局部坍塌与边坡滑动等。 沉陷变形 路堤的沉陷变形有人为因素和地基因素。 人为因素是指路堤本身填筑时碾压达不到设计 的压实度要求，这是路堤沉陷变形的主要原因之一。 研究表明：湿陷性黄土压实干密度达到16.5kN/m3可 明显减少路堤本身的沉陷。 地基因素指由于堤重或行车荷载的作用引起的 固结沉降，对于湿陷性黄土浸水后则引起湿陷变形。 为减少路堤的沉陷变形，应根据黄土的工程性质以 及路堤的高度采取相应措施，其中利用土工合成材 料加筋路堤或进行防渗处理

8、，能够有效防止路堤的 沉陷或湿陷变形。 路堤坍塌与边坡滑动 产生路堤坍塌与边坡滑动的主要原因有：路堤填筑质 量，表现为压实度达不到设计标准；边坡设计不当，即 确定的设计边坡形和坡度与实际情况不符；路堤地基土 软弱，当路堤高度大于临界值时，造成路堤整体滑动； 边沟或边坡冲刷，边沟水冲刷掏空坡脚可造成路堤坍塌 与边坡滑动。 三、边坡病害及其成因三、边坡病害及其成因 1边坡病害类型 公路路堑一般位于地面表层，开挖后暴 露于大气中，受各种自然和人为因素影响， 路堑边坡易发生破坏变形。 黄土路堑边坡变形破坏方式可分为剥蚀 (包括剥落和冲刷)和滑塌(包括滑坍、崩坍、 坡脚坍塌等)两种。 (1)边坡剥蚀 坡

9、面剥蚀是黄土边坡变形的一种普通 现象，一般发生在各种黄土层中。虽然这种 边坡变形不是坡体整体变形，但对路堑边沟 危害较大，会引起其他更严重的边坡变形或 破坏。 路基边坡剥蚀路基边坡剥蚀 宁夏宁夏S202S202线线K23K23附近坡面剥落附近坡面剥落 a)K23+100a)K23+100；b)K23+300b)K23+300 由于坡面剥蚀严重，路堑边沟淤积，影响了边由于坡面剥蚀严重，路堑边沟淤积，影响了边 沟排水，雨水侵蚀进而可能造成边沟两侧黄土沟排水，雨水侵蚀进而可能造成边沟两侧黄土 湿陷，加剧路基破坏。湿陷，加剧路基破坏。 (2)边坡滑塌 黄土边坡的破坏方式和规模与黄土层的构造特征密 切相

10、关。具有构造节理的黄土边坡，常呈现沿节理面滑 落；具有垂直节理的黄土边坡，其破坏方式常呈现为坍 塌；无构造节理的黄土边坡则主要为滑坡破坏。 影响边坡稳定的因素主要有坡度、坡长、土壤硬度、植被 状况和护坡工程等。 (1)坡度：地面坡度是决定径流冲刷能力的基本因素之 一，而径流冲刷能力则是影响边坡稳定性的重要原因，径 流冲刷能力越强，对边坡的破坏作用越大。坡度与径流冲 刷能力的关系为，在一定的范围内，坡度越大，径流冲刷 能力越强，侵蚀量也越大。然而，存在有一个临界坡度， 超过临界坡度，侵蚀量随坡度的增加反而减小。目前，对 临界坡度的研究还没有统一的结论，有人认为临界坡度为 26-28，而有的研究认

11、为在40左右。 (2)坡长：已有资料证明，在相同降雨条件下，坡长越 长，它的径流量也越大。坡长越长，侵蚀量越大，边坡越 不稳定；同时，坡长增加也加重了重力侵蚀。 (3)土壤硬度：由于影响土壤硬度的因素与土壤的透 水性、抗蚀性、抗冲性有密切关系，因此，土壤硬度也是 影响边坡稳定性的重要因素之一。已有研究表明，土壤抗 冲性随土壤硬度的减小而减弱。土壤硬度的大小又决定了 植物的生长情况，而植物对边坡具有很强的保护作用。 影响边坡稳定的因素 (4)植被状况：良好的植被覆盖对防止土壤侵蚀起着积 极作用，各种条件下的植被都有阻止水蚀和风蚀发生的作 用。植物的机械效应有固结土体、降低风速等作用。 (5)护坡工程：护坡工程可有效地防止崩塌、滑坡等 重力侵蚀，并对减弱沟蚀也有一定的积极作用. 在黄土地区，穿越沟谷除采用黄土桥外，不少地段 采用建桥方案。由于沟壑纵横、谷坡陡峻，在暴雨季节， 桥台护坡体往往受到雨水的强烈冲刷作用。如果路堤边坡 表层土质松散，浆砌片石护坡不能与路堤紧密结合，雨水 渗入往往会引起表层松散黄土湿陷、