苏交科集团股份有限公司 江苏省南京市 210019
摘要：黄土是第四纪大陆松散堆积物的一种，性质特殊，特别是黄土的湿陷性。黄土作为一种广泛分布的特殊土，从黄土结构方面阐述黄土的湿陷机理。水的作用使黄土本来稳定的架空状结构变得不稳定，颗粒相对移动滑落，引起黄土的湿陷。因此，研究湿陷性黄土地区的处理是非常重要的。在公路的建设中，如果有湿陷性地基路段，应当选择合理的处理方法解决问题。文章就此进行简要的分析。
关键词：湿陷性黄土地区；桥梁；施工风险
1湿陷性黄土的概述
1.1湿陷性黄土的定义
湿陷性黄土是一种在一定压力下被水浸泡的黄土，土体结构破坏迅速，有明显的附加沉降。其主要包括两种类型，一种是自重湿陷性，另一种是非自重湿陷性，下面针对其具体不同进行介绍。
自重湿陷性黄土是一种在上覆土的自重作用下被水浸泡后，显著下沉的湿陷性黄土。
非自重湿陷性黄土是一种在上覆土自重压力作用下浸水，不会出现明显的下沉湿陷性黄土。
1.2湿陷发生的原因
黄土的湿陷性是一个非常复杂的过程，包括物理以及化学反应。它受到诸多因素的影响和制约。首先是受到了外部的压力，然后遇水浸泡，从导致湿陷沉降。另一个重要的因素是由于黄土的固有特性。黄土湿陷的内因是黄土的物质组成和结构特征。
湿陷性黄土的本质就在于受到压力的情况下，如果再遇到水，就会发生明显的形变，下沉。造成这种情况的主要原因之一就是因为天气干旱的时，土壤内部结构不密实，所以一旦受到外部压力，在遇水就容易下沉的，其内部水分的蒸发量要远大于降水量。由于黄土层的压实作用不强，在黄土形成过程中，往往不能承受足够的压力和适宜的湿度。但是一般涂层在靠近地面2-3m的地方，其湿度会比较适合压密。但此时土壤覆盖层很小，土层不能很好压实，形成湿陷性黄土具有低湿度和高孔隙度。
1.3湿陷发生的影响因素
黄土湿陷性的导致原因多种多样，其中土壤性质就是其中比较重要的一部分，土壤中黏土、颗粒等等的含量对于其湿陷性也是有着很大的影响。除此之外，土壤中，盐类种量也会对湿陷性造成影响，如果土壤中易溶类盐含量较高，则湿陷性的敏感性越大，会造成下沉的情况出现。反之，如果土壤中，不溶盐或者少溶盐的含量较高，在遇水时不被溶化，则湿陷下沉现象就会相对的不明显。另外，土壤自身含水量、孔隙、压力等，也会对湿陷性的情况造成影响，比如自然孔隙越小，所含的水越多。但如果土壤中的含水量和孔隙比在一定值时，受到外部压力越大，黄土的湿陷性就越强；然而，当压力大到一定程度时，继续增加压力，反而使黄土湿陷性变弱。特别是在新近堆积的黄土中，在压力小的作用下，变形十分敏感，表现出高压缩性。湿陷性黄土地基，遇水的发生概率，也极大地影响了湿陷的可能性。湿陷性也受浸水次数和浸泡时间的影响。
2湿陷性黄土铁路桥梁工程项目中存在的风险
2.1桩基处理问题
桩基作为铁路桥梁的支持，需承受非常大的质量。因此，在地基建设环节，需采用特殊的技术手段——加密地基材料的密度、硬度，增加地基的防水性，防止湿陷等地质情况的发生。
2.2防水技术
水分对湿陷黄土的影响非常大。在制造桥梁地基时，要采用一些防水技术。但是，任何防水技术都不能百分百地阻隔水侵蚀地基。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以，在采用防水措施的同时，不妨结合比较合适的地基处理技术，双倍保险更能保证结果。
2.3工期问题
铁路桥梁工程中会涉及到比较复杂的工作，有时会出现遇河架桥、改造已有线路等情况。这就要求在施工过程中要格外小心，防止因道路不畅、地质条件限制等延长工期，导致工程不能够按时完成。工程不能按时完成会给整个铁路桥梁项目造成难以挽回的损失。
3湿陷性黄土铁路桥梁施工风险应对要点
3.1经济风险应对
通货膨胀会在一定程度上影响工程中所用材料的成本。在签订相关合同条款时，一定要明确这方面的信息。
3.2环境风险
湿陷黄土会对整个工程施工造成一定的影响。在制订工程项目计划时，可以适当改变铁路桥梁的线路，或者选择地质条件更好的地方。同时，还可以采取一定的技术手段加强桥梁地基的厚度、牢固度和防水性。完成工程建设之后，要彻底清理施工地的垃圾。虽然填埋能够将垃圾处理掉，但是，这种方式会污染环境。
3.3技术风险
这里的技术风险主要是指黄土地基处理技术的风险。在施工过程中，要根据湿陷程度选择合适的方法。常见的方法主要是增加地基的密度，提高它的强度，让其具备一定的防水性，从而夯实整个地基。
4湿陷性黄土地区铁路桥梁施工风险控制对策
4.1湿陷性黄土地区桥梁防排水措施
（1）桥面排水。为了将雨水快速排出，桥面须设置横坡及纵坡。桥面设置一定的横坡，可将雨水沿桥面汇聚在行车道两侧，而合理的纵坡则可确保汇聚在行车道两侧的桥面水利用排水管排出，以免滞留。桥面横坡一般控制在1.5%～2%之间，纵坡坡度通常不应超出3%～4%。桥面泄水管应根据设计径流量计算确定其尺寸，其内径通常取100～150mm，一级路和高速路通常采取150mm内径的排水管。排水管的应与墩台和梁肋保持一定距离，以免雨水沿梁体与台身顺流。在湿陷性黄土地区，应确保桥面水通过泄水管沿不影响桥梁墩（台）周围土体的渠道排除。
（2）桥梁坡面排水。湿陷性黄土地区，与桥梁相连接的路面水或因桥梁泄水孔不能完全排除桥面雨水时，遇水将沿桥梁两侧锥、护坡流下，引起桥梁护坡冲沟。或水流浸入到锥、护坡，造成锥、护坡土体湿陷，使得锥、护坡破坏，桥头撘板塌陷，亦或水流渗入墩（台）周围土体中产生基础沉降等病害。因此在湿陷性黄土区域要做好除桥面外的排水工作。可以通过设置排水槽的方式将雨水引至不影响桥梁安全的区域。在护坡坡度较大时，应采取阶梯型的形式进行水流的引导；坡度较小时，可在锥、护坡上设置排水槽，排除桥面、路面水。在设计排水沟的尺寸及线路时，应参考当地降雨量。
（3）基础防水。基底淘蚀会致使扩大基础抗倾覆稳定性变差，基底最大压应力增大。水流冲刷桩周土，使得桩基内力及桩顶水平位移增大。基础因水流造成的病害会对基础乃至桥梁结构会造成潜在威胁。因而，须对位于边坡或河流且易受水流冲刷的刚性扩大基础及桩基础采取防水措施。
4.2变形处理措施
针对实际湿陷性黄土地区的铁路桥梁工程施工中，可以根据具体的地质条件因素，从而可以优化制定出可靠的铁路桥梁中的路基施工措施，以确保可以提高路基对载荷的承载力。在具体的铁路桥梁施工中，为避免路基变形，可以改善路基土地的力学性质，从而消除路基变形、湿陷性障碍，保证铁路桥梁的施工安全与延长铁路桥梁使用，具体可采用基底高压旋喷桩加固处理技术，有助于提高路基的承载力，避免发生变形。同时，将变形缝设置在明暗分界处，还可以在基底软硬不均匀的地段，将变形缝的宽度控制在2cm，也可以避免发生路基变形，发挥积极影响。
综上，黄土湿陷特性对需要修建的诸如铁路桥梁等工程施工安全影响极大，必须关注湿陷性对围岩强度及围岩变形的变化，进而采取切实可靠的技术措施才能确保整个工程顺利完工。基于对湿陷性黄土问题的分析，结合不同工况下的围岩力学计算提出的施工控制技术可以保证湿陷性黄土铁路桥梁变形不超限，从而确保结构安全。
参考文献
[1]罗永恩.黄土地区铁路隧道工程施工风险管理研究[D].兰州交通大学，2013.
[2]杜娟.湿陷性黄土地区铁路桥梁施工风险研究[D].兰州交通大学，2013.
论文作者:杨兆国
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/9
标签：黄土论文; 桥梁论文; 桥面论文; 地基论文; 铁路论文; 护坡论文; 路基论文; 《基层建设》2017年第33期论文;