[科普中国]-黄土地区路基

黄土地区路基1(subgrade in loess region)是指修筑在黄土地区的路基。黄土是无层理的黄色粉质土状沉积物，富含碳酸盐，疏松多孔，具有垂直节理。

简介黄土地区路基(subgrade in loess region)是指修筑在黄土地区的路基。黄土是无层理的黄色粉质土状沉积物，富含碳酸盐，疏松多孔，具有垂直节理1。

黄土是无层理的黄色粉质土状沉积物，富含碳酸盐，孔隙度高，并具垂直节理。中国的黄土主要分布在黄河中游，包括乌鞘岭以东、太行山以西、长城以南、秦岭以北的广大地区，形成著名的黄土高原。不仅分布面积大，而且厚度也大。

黄土的特殊结构和构造，决定以下几个方面的工程特性：垂直渗透性远较水平方向大；各向抗剪强度有明显差别；易遭冲刷和冲蚀；具有湿陷性质；干燥状态下粘聚强度较大，可形成较陡边坡。

黄土的年代不同,性质有明显差异。因此,道路工程上一般采用按地质年代并考虑成因的黄土分类法。中国公路工程采用的黄土工程分类如下表。 由于黄土疏松多孔，易受侵蚀，又加之长期不合理的滥伐与开垦,因而造成黄土地区水土流失严重,形成千沟万壑的地貌特征。沟谷间的地貌可划分为塬、梁、峁三种类型。塬是面积较大的平坦高地，梁是长条形高地，峁是圆形丘陵。

黄土地区路基应特别注意防冲、防渗和保持水土。黄土路堑应根据土层、坡高、降水等情况，采用不同的边坡形式和边坡坡度。黄土路堑边坡有三种基本形式：①直线形。适用于多层黄土边坡，坡高小于12米；也适用于单层均质疏松黄土边坡，坡高小于18米；单层均质密实黄土边坡，坡高小于24米。②折线形。适用于坡高在12～24米的均质或非均质黄土边坡。③阶梯形。适用于坡高大于18米的黄土高边坡和强震区的较高黄土边坡。跨越深沟的高路堤，在低等级的公路上多采用土桥形式。土桥是中国创造的一种特殊的高路堤，这种路堤边坡较陡，夯实度要求较高，施工工艺特殊。

黄土特性由于黄土具有疏松、湿陷及遇水崩解的特性，因此，黄土地区的路基应特别注意防冲、防渗和保持水土，尤其要排除路基附近的地面水和地下水，并对排水构造物作好必要的防护与加固。黄土具有直立特性，路基设计应充分利用这一优越性。对结构紧密的黄上，可采用较陡的路堑边坡；跨越深沟的高路堤，在低等级公路上多采用边坡甚陡的土桥形式。

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：

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。

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。

影响边坡稳定的因素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。

(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。

(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、浆砌片石局部下沉，从而出现护坡面凹凸不平，并多处开裂。由于桥台基础产生不均匀沉降变形，往往导致局部护坡体失稳滑塌。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学