固原市凯达公路工程有限公司宁夏固原756000
摘要：本文针对湿陷性黄土结构特性及湿陷机理进行分析，对路基病害及其成因进行分析，对施工工艺原理及施工技术控制要点进行了总结，对该地质条件下路基施工具有一定的指导意义。
关键词：湿陷性黄土；路基；病害；防治
1湿陷性黄土简介
黄土以粉土颗粒为主，具有孔隙较大、竖向节理等特征，天然含水量小，具有低密度、含水量和高孔隙的特点，在外载和自重力作用下受水浸湿后易产生湿陷变形；在干旱和半干旱的条件下形成的黄土，由于蒸发量大，水分不断减少，盐类析出，胶体凝结，产生了加固黏聚力。在黄土湿度较小的情况下，上覆土不足以克服土中形成的加固黏聚力，因而形成欠压压密状态，一旦受水侵蚀，加固黏聚力消失，就产生湿陷。
2湿陷性黄土地区路基病害分析
2.1路堤沉陷变形
路堤的沉陷变形有人的因素和地基因素。人为因素主要为路堤填筑时碾压达不到设计的压实要求，这是路堤沉陷变形的主要原因之一。地基因素主要为路堤自重或行车荷载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，应根据黄土的工程特性以及路堤的高度采取相应的措施，有效防止路堤的沉陷或湿陷变形。
2.2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：路堤地基土软弱，当路堤高度大于临界值时，造成路堤整体滑动；路堤填筑质量压实度达不到设计要求；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；路堤给排水设施（如急流槽）基础压实不足，施工质量控制不好，容易导致雨水下渗，黄土湿陷，槽底局部掏空，排水设施破坏。
2.3黄土路堑边坡剥落、冲刷、滑塌
路堑边坡一般位于地面表层，开挖后暴露在大气中，受各种自然和人为因素影响，路堑边坡易发生破坏变形。由于黄土强度低、节理裂隙发育，当坡面受到冲刷时，常引起大量的水土流失，使坡面被冲刷成纹沟、细沟及洞穴，并发展成冲沟或暗沟。（图1）
图1堑边坡坍塌
3湿陷性黄土路基施工工艺原理
湿陷性黄土地区修建高速公路往往要克服多种不良地质特性，采用单一的处理方法很难处理好高填方的黄土路基施工质量。延延项目针对湿陷性黄土的地质特性，设置完善的防排水系统，最大限度的降低地基受水浸湿后的可能性是防止黄土湿陷破坏的首选措施。通过采用多种方法综合治理，分别从湿陷黄土地区的地基基底处理（强夯、灰土挤密桩）、压实、防护排水等方面综合整治黄土的不利因素，并在施工中采用大功率压实机械保证路基压实度，从而消除部分湿陷性，保证高填方黄土路基的施工质量。
4湿陷性黄土路基病害防治措施
4.1提前完善防排水设施
湿陷性黄土路基开始施工时，挖方地段应先做好截水沟，避免水流冲刷边坡，形成空洞、陷穴。填方地段应先挖开排水沟，排除流向路基的地表水，保证水流畅通。地上与地下水排水构造物均采取防渗措施，以减少地基湿陷性沉降。路基施工过程中，必须做好临时排水工程、（如急流槽、截水沟），防止路基浸泡，严禁雨水冲刷上、下边坡。（图2）
图5路堤临时排水
5.2对原地表进行强夯处理
强夯原理是利用起吊设备将一定质量的夯锤提升到额定高度，夯锤自由落下对地基土产生夯击作用，使起夯面下一定深度内的土层达到密实状态，以消除湿陷性、降低压缩性、提高地基承载力。强夯法加固地基速度快，效果好，是当前最经济简便的地基加固方法之一。
5.3灰土挤密桩法
灰土挤密桩是加固地下水位以上湿陷性黄土地基的一种方法。它是利用锤击等方法，在土中形成桩孔，然后再分层填入灰土并夯实而成。在成孔和夯实过程中，原处于桩孔部位的土全部挤入周围土层中，使距桩周一定距离内的天然土得到挤密，从而消除桩间土的湿陷性并提高承载力。在湿陷性黄土地区，利用灰土挤密桩对厚度较大的湿陷性黄土地基进行处理，其质量高、费用低、工期短、效果好、无污染、安全可靠、可以完全消除其湿陷性，较大幅度提高地基承载力，是一种值得推广的地基处理方法。
5.4灰土路基施工
5.4.1石灰土施工工艺参数确定
在灰土混合料的配合比确定并完成击实试验获知混合料的最佳含水量和最大干密度的基础上，即可进行石灰土正式施工前的试验段施工，以确定相关工艺参数，正确指导施工过程。石灰土施工须配备的机械设备有：推土机、平地机、路拌机、多铧犁、拖式羊角碾、光轮压路机。通过试验段施工，主要达到如下目的：检验拌和、摊铺、碾压等所投入机械设备的可靠性；混合料的组成设计能否满足质量要求，达到设计意图；确定过程控制措施及相关工序参数如碾压方法、碾压遍数及速度、碾压机械类型及碾压前含水量等；为正式施工提供标准。
5.4.2备料
根据结构层宽度、厚度及松铺系数和预定的干密度，计算每一施工段需要干土的数量。根据料场土的含水量和运输车容量，计算每车料的堆放间距并据此在施工区域内划格线定位。每一施工段须用同一车型以保证每车容量基本相同。上料前应先洒水湿润下结构层表面，但不得过分潮湿而造成泥泞。（图3-4）
图3方格网定位图4洒水焖料
5.4.3土料摊铺
用推土机和平地机将土料均匀摊铺在预定的施工区域内，表面平整，路拱符合规定或设计要求。摊铺过程中，将较大土块粉碎，并拣除杂物和石块。摊铺完成后，如含水量低于预定要求，必须洒水闷料8h左右以使水分在土层内均匀分布并渗入土料颗粒内部。
5.4.4石灰摊铺
在整平后的土料表面用白灰线撒划格线，根据每格面积、土层厚度及灰土配合比、最大干密度、最佳含水量，计算每一格内石灰需要量。根据计算结果，在每一方格内卸置一定量的石灰，然后用平直的刮板将石灰均匀摊开，并铺满整个方格，石灰剂量力求准确。在拌和的过程中必须设专人跟随，随时检查拌和深度并通知路拌机操作员及时调整。
5.4.5闷料
将石灰与土拌制均匀并整平后为保证施工效果需进行闷料，时间为3h左右。石灰土混合后，在发生剧烈变化的同时，会因消解而产生水化热加速反应的进行，提高混合料的性能，若碾压过早，水化热会使结构层胀松隆起，严重影响施工质量且造成水化热不能充分利用降低施工效果。
5.4.6碾压
闷料结束后，须再次检测混合料的含水量，若处于最佳含水量或低于最佳含水量1%～2%时立即进行碾压。碾压时遵循直线段和不设超高的平曲线段由两侧路肩向线路中心碾压，设超高的平曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压时，相邻轮幅间重叠1/3～2/3轮宽且不得小于0.5m；碾压速度和遍数参照试验段结论，并最终达到碾压层表面无明显轮迹、满足规定的压实度标准。
5.4.7压实质量检测
灰土路基施工过程中要进行松铺厚度、含水量、灰剂量控制，完成后进行压实厚度、灰剂量、压实度检测。
6结语
综上所述，在我国的地区当中，黄土地区的工程属于一种特殊的工程性质，因此在本文当中，对湿陷性黄土地区路基做出了分析，在此基础上，针对其中的病害原因以及现状，根据实际情况来提出了相对应的措施。因此在对我国的湿陷性黄土地区当中所出现的病害做出分析研究的时候，需要保证黄土自身的工程性质，从而在实际情况的基础上采取对应的铁路灾害的防治技术。
参考文献：
[1]陆芳.浅析湿陷性黄土地区路基常见病害及处理措施[J].西部交通科技，2013，（04）：15-19.
[2]张，杨广庆，吕鹏等.高等级公路路基病害分析与防治技术[M].北京：人民交通出版社，2007，8.