黄土地区路基病害与防治.ppt

黄土地区路基病害与防治
四川交通职业技术学院道桥系
路基病害整治
课程内容
第一节、黄土的工程特性
第二节、黄土地区路基病害类型与成因
第三节、土工合成材料防治黄土路基病害的应用技术
第四节、土工合成材料防治路基边坡及排水构造物病害的应用技术
第一节黄土的工程特性
一、黄土的工程特性
黄土具有多孔性,以粉土颗粒为主,富含碳酸盐,颜色以黄色为主;同时,黄土具有渗透性、湿陷性、易崩解等特点,在外荷载和自重作用下受水浸湿后容易产生湿陷变形。
黄土以风积成因为主,具有大孔性,垂直节理和架空孔隙均较发育,含有大量可溶盐和膨胀性黏土矿物等,因此具有湿陷性和较低的承载力,极易引发各种各样的工程质量事故。而作为带状工程的公路,黄土所具有的不良工程地质特性造成的危害尤其严重,主要表现为公路边坡剥落、冲刷、滑坍、崩坍、流泥;路堤沉陷、表面滑溜、局部滑坍以及路面裂缝等。

湿陷性是黄土的主要工程性质,它是指在一定压力下受水浸湿,土体结构发生迅速破坏而发生显著下沉的特性。
并不是所有黄土都具有湿陷性,具有湿陷性的黄土厚度并不大,一般在上部的10-20m。
湿陷性黄土根据上覆应力的性质可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两类,前者是指那些在自重压力下浸水湿陷的黄土,这种黄土浸水后对构筑物危害极大,即使本身荷重不大的构筑物(公路、铁路和机场跑道)受水浸后也会下沉;后者是指在土自重压力下浸水不发生湿陷,只有在一定附加荷重下浸水才会湿陷的黄土。
我国各地黄土的工程性能如下表所示

老黄土中普遍存在构造节理,如斜节理,新黄土中原生柱状垂直节理发育,未曾发现有构造性节理。黄土中的节理,对路基边坡的稳定性常起控制作用。
对于黄土渗透性来说,因其不是颗粒的胶结起作用,而是颗粒的排列结构起各向异性作用,影响是不能忽略的。
研究表明,平行于垂直节理方向的渗透系数,即垂直向渗透系数一般大于水平向渗透系数。大量的试验证明,对不同的黄土,-。

对黄土抗剪强度特性的研究,大多将注意力投向起始含水量的影响。
通过对与垂直节理成正交、平行和45度相交进行的剪切试验,证实抗剪强度在不同方向上并不相同,基本上呈椭圆状。当剪切面平行于垂直节理方向时,抗剪强度相对最低,且含水量低时受各向异性的影响程度更大。而对于黄土的抗剪强度随着密度与湿度的变化规律更加重视。
研究表明,对Q1、Q2黄土,密度较大,且变化较小,主要关注黏结力c、内摩擦角φ指标与含水量W的关系;对饱和黄土,湿度已达到饱和,主要关注黄土的c、φ指标和密度γd的关系;对非饱和黄土,c、φ指标与湿度和密度的关系须同时关注,它们均随起始含水量的增大而降低,随初始密度的增大而增大,且φ值的变化较小,而c值的变化却不容忽视。
二、黄土分布特点
%以上。我国是世界上黄土分布最广泛的地区,面积达64万km2左右,%以上,其中连续分布面积达到44万km2。主要分布在北纬30°-49°,东经75°-127°之间的大陆内部干旱和半干旱地区。
黄土分布地区的气候主要表现为干旱及半干旱的大陆性气候特征。雨量明显地从西北到东南逐渐增加。全年雨量的60%集中在7-9月,尤其是8月占全年的30%左右。年平均蒸发量则在1 000mm以上。气温也是由西北向东南逐渐增加。气温日变化剧烈,最大日温差为27℃左右,呈现出典型的大陆性气候特征。
黄土高原处于蒙古高原之南,极地气流由北向南伸展,即出现强度不同的寒潮,进入我国上空之后,改由西北向东南移动,冬春尤为频繁。在冷峰过后经常发生强旋风,将黄土高原西北部的沙漠或戈壁滩的尘埃卷入高空,形成尘暴。
我国黄土高原所处的三面环山一面沙漠的有利地形,典型的大陆性干旱气候条件和季节性尘暴,为我国黄土风成论提供了足够的论据。
我国西北地区黄土区地层最厚,最完整,分布连续,其特点较典型。
黄土地貌