一、前言

　　我國的黃土分布很廣泛，其中以西北地區黃土地層最厚、最完整、發(fā)育好、地層全，其特征比較典型。由于黃土具有特殊的濕陷性，黃土挖方地區時(shí)常發(fā)生公路病害。黃土地區公路病害與黃土的工程特性有重要關(guān)系，其中最典型的是黃土的濕陷性。本文圍繞著(zhù)黃土的濕陷性，分析黃土的結構與構造，濕陷機理與影響因素，提出處治對策，為合理地防治黃土地區公路各種病害提供依據。

　　二、黃土的結構特性

　　1.黃土的結構和構造

　�。�1）物質(zhì)成分

　　黃土的顆粒成分以粉粒為主，一般占總重55%以上，其中粗粉粒（0.05mm～0.1mm）含量又大于細粉粒（0.01mm～0.1mm）的含量。黃土中的粘粒，大部分被膠結成集�；蚋皆谏傲＜按址哿５谋砻�。黃土中的粉粒和集粒共同構成了支承結構的骨架。較大的砂粒則“浮”在結構體中，由于排列比較疏松，接觸聯(lián)接點(diǎn)較少，構成一定數量的架空孔隙，而在接觸聯(lián)接處沒(méi)有或只有少量膠結物質(zhì)。常見(jiàn)的膠結物質(zhì)有聚集在聯(lián)接點(diǎn)的粘粒，易溶鹽與沉積在該處的碳酸鈣、硫酸鈣等。

　�。�2）多孔隙性

　�、俅罂紫�，直徑約0.5～1.0mm，肉眼就可辯識；

　�、诩毧紫�，是架空結構中大顆粒的粒問(wèn)孔隙，肉眼看不見(jiàn)，可在放大鏡下觀(guān)察到；

　�、勖�細孔隙，由大顆粒與附在其表面上的小顆粒所形成的粒間孔隙，肉眼更看不見(jiàn)。

　�。�3）節理

　　新黃土中原生柱狀垂直節理發(fā)育，未發(fā)現有構造節理。老黃土中普遍發(fā)育有斜節理，屬構造節理。節理特別是構造節理，對路基邊坡穩定帶起控制作用，對黃土沖溝的發(fā)育和黃土暗穴的形成也常起控制作用。黃土的垂直節理極為發(fā)育，往往引起黃土沿垂直節理發(fā)生大規模崩塌和急溯源侵蝕，造成懸崖陡壁和“U”型溝谷，嚴重影響著(zhù)公路建設。

　　2.黃土的水理特性

　�。�1）滲水性

　　由于黃土具有大孔隙及垂直節理等特殊構造，故其垂直方向的滲透性較水平方向大。新黃士的滲透性強，老黃土的滲透性差，所以新老黃土地層的接觸帶常為地下水出露的地帶，其附近往往有不良地質(zhì)現象發(fā)生。

　�。�2）收縮和膨脹性

　　黃土遇水膨脹，干燥后又收縮，多次反復容易形成裂縫及剝落。由于黃土在堆積過(guò)程中，土的自重作用使粉粒在垂直方向的粒間距離變小，所以具有天然濕度的黃土在干燥后，水平方向的收縮量比垂直方向的收縮大，一般約大50%到100%.這種收縮與膨脹特性，易引起路基明顯變形，邊坡溝洞發(fā)展和穩定性下降。

　�。�3）崩解性

　　各類(lèi)黃土崩解性差異特大，新黃上浸水后，很快就全部崩解；老黃土則要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才會(huì )全部崩解；而紅色黃上浸水后，幾乎不崩解。所以新黃土濕陷性明顯，而土層越老，崩解性越小，濕陷性也越小。

　　3.黃土的力學(xué)特性

　�。�1）抗剪強度

　　原狀黃土的各向異性：由于垂直節理及大孔隙的存在，原狀黃土的強度隨方向而異，黃土水平方向的強度較大，45o方向強度居中，垂直方向強度最小。

　�。�2）濕陷性

　　黃土浸水后在外荷載或土自重的作用下發(fā)生的下沉現象，稱(chēng)為濕陷。濕陷性黃土按其受力來(lái)源不同又可劃分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土兩大類(lèi)。濕陷機理至今還未被完全揭示出來(lái)，多認為膠結鹽類(lèi)的溶解是黃土濕陷的原因。

　　三、黃土地區挖方路基病害調查與分析

　�。�1）后緣拉裂

　　黃土中的天然應力場(chǎng)主要為自重應力，在開(kāi)挖前，自重應力以垂直方向為主，由于人工迅速開(kāi)挖，形成高陡臨空面，其應力要進(jìn)行調整，調整的結果是應力的偏轉，即形成平行于坡面的最大主應力和與之垂直相交的最小主應力，兩應力的交線(xiàn)成為剪應力軌跡，最大主應力的偏轉程度與坡高和坡型有著(zhù)直接的關(guān)系，邊坡越高越陡，剪應力在坡腳越集中，同時(shí)在坡腳形成較高的壓應力集中。

　�。�2）滑移破壞

　　黃土中存在相對隔水層，其坡腳一些地段是相對隔水的泥巖、泥質(zhì)砂巖及風(fēng)化剝蝕面，相對黃土而言，這些層位其滲透系數較小，一般為之間，黃土的覆蓋較厚，一般情況下，在降水過(guò)程中，不可能入滲到達下部相對隔水層，但是由于張裂隙及一些大的孔洞存在，在降水時(shí)地表水形成面流，會(huì )沿這些裂隙、孔洞直接灌入到達一定的深度，加之地下水的側向補給就會(huì )在該處形成地下潛水或上層滯水，便黃土呈現流塑或軟塑狀態(tài)。這樣在坡體重力作用下就會(huì )沿著(zhù)薄弱面產(chǎn)生滑動(dòng)，使邊坡破壞。