一、前言

　　我國的黃土分布很廣泛，其中以西北地區(qū)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(qū)時(shí)常發(fā)生公路病害。黃土地區(qū)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。本文圍繞著黃土的濕陷性，分析黃土的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造，濕陷機(jī)理與影響因素，提出處治對策，為合理地防治黃土地區(qū)公路各種病害提供依據(jù)。

　　二、黃土的結(jié)構(gòu)特性

　　1.黃土的結(jié)構(gòu)和構(gòu)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(xì)粉粒（0.01mm～0.1mm）的含量。黃土中的粘粒，大部分被膠結(jié)成集�；蚋皆谏傲＜按址哿５谋砻�。黃土中的粉粒和集粒共同構(gòu)成了支承結(jié)構(gòu)的骨架。較大的砂粒則“浮”在結(jié)構(gòu)體中，由于排列比較疏松，接觸聯(lián)接點(diǎn)較少，構(gòu)成一定數(shù)量的架空孔隙，而在接觸聯(lián)接處沒有或只有少量膠結(jié)物質(zhì)。常見的膠結(jié)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�(xì)孔隙，是架空結(jié)構(gòu)中大顆粒的粒問孔隙，肉眼看不見，可在放大鏡下觀察到；

　�、勖�細(xì)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。

　�。�3）節(jié)理

　　新黃土中原生柱狀垂直節(jié)理發(fā)育，未發(fā)現(xiàn)有構(gòu)造節(jié)理。老黃土中普遍發(fā)育有斜節(jié)理，屬構(gòu)造節(jié)理。節(jié)理特別是構(gòu)造節(jié)理，對路基邊坡穩(wěn)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(jié)理極為發(fā)育，往往引起黃土沿垂直節(jié)理發(fā)生大規(guī)模崩塌和急溯源侵蝕，造成懸崖陡壁和“U”型溝谷，嚴(yán)重影響著公路建設(shè)。

　　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(jié)理等特殊構(gòu)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(qiáng)，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(xiàn)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(fù)容易形成裂縫及剝落。由于黃土在堆積過程中，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(wěn)定性下降。

　�。�3）崩解性

　　各類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)過一段時(shí)間才會全部崩解；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(qiáng)度

　　原狀黃土的各向異性：由于垂直節(jié)理及大孔隙的存在，原狀黃土的強(qiáng)度隨方向而異，黃土水平方向的強(qiáng)度較大，45o方向強(qiáng)度居中，垂直方向強(qiáng)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(xiàn)象，稱為濕陷。濕陷性黃土按其受力來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。濕陷機(jī)理至今還未被完全揭示出來，多認(rèn)為膠結(jié)鹽類的溶解是黃土濕陷的原因。

　　三、黃土地區(qū)挖方路基病害調(diào)查與分析

　　（1）后緣拉裂

　　黃土中的天然應(yīng)力場主要為自重應(yīng)力，在開挖前，自重應(yīng)力以垂直方向?yàn)橹�，由于人工迅速開挖，形成高陡臨空面，其應(yīng)力要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的結(jié)果是應(yīng)力的偏轉(zhuǎn)，即形成平行于坡面的最大主應(yīng)力和與之垂直相交的最小主應(yīng)力，兩應(yīng)力的交線成為剪應(yīng)力軌跡，最大主應(yīng)力的偏轉(zhuǎn)程度與坡高和坡型有著直接的關(guān)系，邊坡越高越陡，剪應(yīng)力在坡腳越集中，同時(shí)在坡腳形成較高的壓應(yīng)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(shù)較小，一般為之間，黃土的覆蓋較厚，一般情況下，在降水過程中，不可能入滲到達(dá)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，會沿這些裂隙、孔洞直接灌入到達(dá)一定的深度，加之地下水的側(cè)向補(bǔ)給就會在該處形成地下潛水或上層滯水，便黃土呈現(xiàn)流塑或軟塑狀態(tài)。這樣在坡體重力作用下就會沿著薄弱面產(chǎn)生滑動，使邊坡破壞。