黃土地區路基設計與養護

摘要：本文根據黃土的分布情況及它的工程性質，并結合一些黃土地區路基工程實際情況，對黃土地區路基、防護、養護、排水等方面的設計體會進行了闡述。

關鍵詞:黃土路基 設計

0 引言

我國黃土廣泛分布于干旱和半干旱區內，而以黃土高原的黃土分布最為集中、黃土沉積最為典型，黃土的主要特征為：顏色以黃色為主，有灰黃、褐黃等色；并含有55%以上的粉粒；孔隙比在1左右，肉眼可見；無層里，垂直節理發育；濕陷性、易溶蝕、易沖刷、各向異性。多種特有的問題和病害容易在黃土地區的路基產生，本文以濕陷性黃土地區路基設計為例加以介紹。

1 黃土地區路基設計的重點

應首先查明黃土分布范圍、厚度及其變化規律；路線所處的地貌單元及地表水、地下水等情況；沿線黃土的成因類型和底層特征；黃土的力學、物理性質、濕陷等級和濕陷類型；而后再進行路基設計。

黃土地區強夯處理措施須由試驗后再確定，避免施工場地浸水或排水不暢，注意做好排水工作。設置有利于水土保持的綜合排水設施及防護工程，并采取分散、攔截的處理原則，處理好農田水利設施與路基的干擾問題。

2 濕陷類型黃土地區場地的劃分

劃分黃土地區場地濕陷類型主要是按實測自重濕陷量或室內壓縮試驗累積的計算自重濕陷量判定。當自重濕陷量大于70mm時為自重濕陷性黃土，而小于70mm時為非自重濕陷性黃土場地。并按下表來判定濕陷性黃土地基的濕陷等級。

3 對于黃土路段的路基基底處理

按規范要求需根據黃土濕陷等級及填土高度對一定的深度的黃土地基進行處理；與高擋土墻路基、橋臺相鄰路基需消除地基的全部濕陷量，或穿透全部濕陷性土層。黃土路段的路基基底處理方案的確定依據據是填方高度、濕陷等級等影響因素。

3.1 基底為I級非自重性濕陷黃土時，清表后再用沖擊碾碾壓；對于橋臺處采用強夯處理。根據基底黃土層厚度按下表確定處理方式來處理Ⅱ級非自重性濕陷的黃土地段：

Ⅱ級非自重性濕陷黃土段處理方式

如果高路堤的地基允許承載力低于路堤自重壓力和車輛動力荷載時，還應適當增加地基處理以滿足承載力要求。

3.2 視路基填土高度及基底黃土層厚度情況，路基基底為自重性濕陷的黃土地段應確定如下表所示處理方式。

自重性濕陷黃土段處理方式

如果高路堤的地基允許承載力小于車輛動力荷載和路堤自重壓力時，還應適當增加地基處理，以滿足承載力要求。

3.3 填土高度小于1.5m及土質挖方路段，首先清除路基頂面以下80cm內的黃土，并按不同的濕陷程度按照下表處理。回填頂部采用5%厚度為30cm灰土隔水層處理，底部用3%灰土隔水層（50cm）處理。

填土小于1.5m及土質挖方段的處理方式

3.4 對于II級及II級以上自重濕陷和非自重濕陷的路段強夯處理后設置厚度為30cm的灰土墊層。路基底設置間距1.5m、樁徑40cm的灰土樁；而橋臺及臺后設置樁徑40cm灰土樁，間距采用1.0-1.5m，并在頂面設置厚度為30cm的灰土墊層。

4 用黃土填筑路基

路基填料使用黃土時，各層位的CBR值應滿足規范要求，如果需要進行摻灰處理才能滿足此要求，應通過試驗來確定摻灰劑量；路床在0-50cm范圍內應用砂礫進行填筑，不能用黃土填筑，在50-80cm區段內用灰土（5%）隔水層；施工時需采用2000kN·m的夯擊對路基填筑每4.0m填高進行強夯補壓；填方路基網格骨架防護自第二級邊坡以下采用，采用適合于當地生長的植被進行綠化防護填方路基邊坡。

5 黃土路基挖方段邊坡坡率

黃土路段挖方邊坡，要一次開挖成型，若發生超挖，則嚴禁采用回填方式來修整邊坡，施工中應盡量避免原狀土的擾動。都為黃土的同一挖方段，邊坡坡率采用1:0.75或1:1.0，寬度為3.0m。如果挖方邊坡最大高度小于8.0m時，采用一級邊坡；最大高度大于8.0m的挖方邊坡，平臺自下而上在每6.0m高處設置。非黃土與黃土如果存在同一挖方段時，碎落臺寬度為3.0m。對于最大邊坡高度大于8.0m且厚度大于6.0m時的表層黃土，邊坡每6.0m高分級，采用3.0m寬平臺。

6 黃土路基挖方邊坡防護

在挖方邊坡的碎落臺兩泄水槽之間進行綠化帶的布置，綠化帶緣石高出碎落臺5cm。防護邊坡平臺采用25cm厚漿砌片石，并設置漿砌片石縱向流水槽。對于兩級、三級的邊坡在第一級設置六角網格防護。對于四級以上邊坡，在第一、二級邊坡內進行六角網格防護。植草等措施用來對黃土挖方邊坡坡面進行綠化，采用植樹、種植爬墻虎、種花等措施進行坡腳碎落臺綠化帶的綠化。

7 邊坡養護

通常來講邊坡養護主要包括如下內容：觀察邊坡坡率的變化；注意路塹邊坡上的浮石、危巖、滑塌體等的變動；檢查邊坡加固設施的技術狀況；經常檢查邊坡上有無沖溝、雜物；當發現在邊坡上及路堤坡腳、護坡道上挖土取料或種植農作物、修建其他建筑物的行為應及時制止并責其改正。通過經常地維修與加固和養護工作，使邊坡坡面保持平順、穩定、堅實、無裂縫；防止滑坡或滾石堵塞邊溝、路面或危及行車；邊坡加固設施要保持完整；制止破壞路基邊坡的行為等工作便是邊坡養護的基本任務。

黃土路基邊坡養護的對策有：

7.1 黃土路基邊坡坡面的養護。①用挖臺階辦法清除溝壑邊坡的疏松土質。②拍打密實疏松坡面。③當雨量適宜，黃土邊坡緩于1：1時可以采用種草或鋪草皮的辦法。④對于降水少，沖刷不嚴重的黃土邊坡可以抹草泥。⑤三合土或四合土抹面加固雨雪量大的黃土路基地區。⑥植物防護高路堤黃土邊坡。

7.2 地表水侵蝕，路肩上出現坑凹。①可用砂土混合料來改善表層。②可用瀝青表處等進行路肩硬化。

8 黃土段的路基排水

路基排水系統是用漿砌石或混凝土預制塊來砌筑的，邊溝、泄水槽、截水溝等排水的構造物在底部要設置15cm厚灰土墊層起到隔水的作用，灰土墊層的體積比為2:8或3:7。對于路堤邊溝和截水溝，涂瀝青的土工布應鋪設在灰土墊層下面。

參考文獻：

[1]劉祖典.黃土力學與工程[M].西安：陜西科學技術出版社，1997.

[2]關文章.濕陷性黃土工程性能新篇[M].西安：西安交大出版社，1997.