淺談新疆鹽漬土公路路基病害及處理措施

代樹(shù)斌

(新疆瀚盛建設(shè)工程有限公司)

1 新疆鹽漬土常見(jiàn)的病害

1.1 溶陷

主要成分是氯化物鹽漬土的道路最容易發(fā)生溶陷。氯鹽漬土具有吸水性，容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)在積年累月的化學(xué)作用下，土壤中的鹽分被地下淡水溶解并逐漸帶走，破壞了原來(lái)的土質(zhì)，致使土體強(qiáng)度慢慢減弱甚至喪失。路面負(fù)荷度的減弱，路基或結(jié)構(gòu)層不斷出現(xiàn)孔洞、沉陷等損壞，并反映至路面層，有的地區(qū)路面由于地表水的沖淋，會(huì)產(chǎn)生溶洞，給行車帶來(lái)不便，容易發(fā)生事故。

1.2 鹽脹

含有大量硫酸鹽漬土的地區(qū)道路容易出現(xiàn)鹽脹現(xiàn)象。鹽脹病害主要和當(dāng)?shù)氐臍夂颍涤炅窟€有周圍環(huán)境條件有關(guān)，這些因素對(duì)鹽漬土中的易溶鹽周期性的化學(xué)作用有很大的影響。氣溫降低，硫酸鹽吸收水分使得體積增大，氣溫升高的時(shí)候硫酸鹽脫水縮小了體積，這樣反復(fù)運(yùn)作，土體也隨著忽脹忽縮，導(dǎo)致路肩表層疏松，路基表面不平、開(kāi)裂、鼓脹。

1.3 腐蝕

由于鹽漬土里面含有大量易溶鹽，能與許多化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。公路路基工程中需要使用到各種金屬材料(如鋼筋)或者非金屬材料(如混凝土)，硫酸鹽以及氯化鹽與之接觸容易使其氧化，使得鋼筋生銹，混凝土開(kāi)裂等，對(duì)路基或者結(jié)構(gòu)造成危害。

1.4 翻漿

鹽漬土中所含易溶鹽有吸水、脫水的特點(diǎn)，當(dāng)吸收過(guò)多的水分，導(dǎo)致路基水層泡水軟化，土體無(wú)法再吸收更多的水分，降低了其負(fù)載能力。車輛在路面上不斷的經(jīng)過(guò)，外力向下壓造成路面破裂，泥漿從裂縫中冒出。同時(shí)，路面由于水分過(guò)多處于濕滑狀態(tài)，降低了車輛行駛的舒適性以及安全性。

2 新疆鹽漬土公路路基病害的防治對(duì)策

2.1 合理設(shè)計(jì)路基高度

適宜的路基高度，可以減少鹽漬對(duì)一部分路基的影響，避免鹽脹現(xiàn)象。根據(jù)鹽漬土地區(qū)不同的水位高度控制路堤高度，使路堤高度至少高于最小填土高度，盡量減少水分和鹽分進(jìn)入路基上部的份量，這種方法適用于排水不良或土質(zhì)過(guò)濕的地段。

2.2 控制土中鹽分含量

(1)換填法。

路基含鹽量超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)、路床濕度過(guò)大導(dǎo)致土質(zhì)松散未達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)、低填淺挖地段且路基高度受限制，這幾種狀況都適合用換填法來(lái)減低含鹽量。換填材料就近選擇，一般選用風(fēng)積砂或者沙礫，根據(jù)地質(zhì)勘探和填料實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定換填厚度，不能低于1.0 m。

我們對(duì)新疆奎賽高等級(jí)公路第8合同段K395+000～K403+200段進(jìn)行了勘探試驗(yàn)，這段路堤平均高度為2.4 m，地表以下1 m以內(nèi)含鹽量極高，往下含鹽量降低。資料表明，這段公路可以采用換填的方法，設(shè)計(jì)換填高度為1.2 m，所選材料是非鹽漬土且有足夠的強(qiáng)度，路基換填挖出的鹽漬土要集中拉運(yùn)到離換填線路大于40 m之外的地方，不能隨意堆積，以免污染到非鹽漬土。

(2)浸水預(yù)溶法。

浸水預(yù)溶法就是把路基提前用水浸濕，在這個(gè)過(guò)程中，水先把土中易溶鹽溶解，一般都是地基上部分的含鹽量較高，溶解的鹽滲入到比較深的土壤中，土顆粒之間的原有結(jié)構(gòu)因?yàn)辂}的溶解受到了破壞，在土顆粒自身的重力下產(chǎn)生壓密。浸水預(yù)溶法通過(guò)改變路基鹽膠結(jié)構(gòu)，降低一定程度的含鹽量，解決鹽漬土溶陷等病害。

浸水期之后就是調(diào)整路基含水量，進(jìn)入晾曬期，為下一步的工作做準(zhǔn)備。當(dāng)浸水和晾曬完成之后，要做一個(gè)表面高度觀測(cè)、浸水后土質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)含量指標(biāo)試驗(yàn)等測(cè)試，對(duì)浸水后土質(zhì)的變化，重新評(píng)估試驗(yàn)之后的土質(zhì)。

鹽漬土地區(qū)道路的土質(zhì)如果是粘性鹽漬土且有厚度較大，滲透性較好的砂、礫石土和粉土，那么就適合采用浸水預(yù)溶法消除鹽分。

(3)化學(xué)處理鹽漬土法。

為了減輕硫酸鹽漬土造成的鹽脹現(xiàn)象，可以對(duì)路基上層的土進(jìn)行化學(xué)處理，改變土中的易溶鹽的化學(xué)成分。由于硫酸鈉在氯鹽溶液中其溶解度隨氯鹽濃度增加而減小，在硫酸鹽漬土中加入氯鹽可以減少鹽脹。

試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)土中C(Cl-)/C(SO2-4)的比值接近于6時(shí)，鹽脹發(fā)生率大大降低。利用化學(xué)處理方法治理硫酸鹽漬土路基的病害很有效，同時(shí)，也是最經(jīng)濟(jì)的一個(gè)方法。

可以看出，硫酸鈣是微溶于水且性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)。氯化鈣性質(zhì)是無(wú)毒，極易溶于水，而且是一種易配制，滲透性好，易于灌注的溶液，由氯化鈣溶液帶入的附加水也少。同時(shí)，路基底部應(yīng)該設(shè)置隔離層，使化學(xué)處理的鹽漬土不受下層水分和鹽分的影響。

2.3 設(shè)置隔斷層

為了防止水分和鹽分進(jìn)入路基上部，隔斷毛細(xì)水的上升，在路基某一層設(shè)置一個(gè)有效的隔斷層，保護(hù)路基和路面免遭破壞。

隔斷層類型按采用材料可以分為透水性隔斷層和不透水性隔斷層。透水性隔斷層有礫石和風(fēng)積砂，用來(lái)隔斷毛細(xì)水的上升，不透水性隔斷層包括瀝青石、油毛氈、土工膜，可隔斷下層毛細(xì)水和氣態(tài)水上升。

根據(jù)不同地段的土質(zhì)特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)測(cè)試，將二布一膜的針刺復(fù)合土工膜用于新疆奎賽高等級(jí)公路第3合同段K285+000～K295+000段，觀察表明效果較為理想。針對(duì)富含中、強(qiáng)硫酸鹽漬土的新疆奎賽高等級(jí)公路第9合同段K406+000～K416+200段，隔斷層材料采用礫石(5～50 mm)、厚度為400 mm，這個(gè)隔斷層有效地控制了毛細(xì)水上升，降低了鹽脹發(fā)生率。

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［1］張宏煒.新疆鹽漬土公路路基病害及處理措施［J］.黑龍江交通科技，2011，9(5):37-39.

［2］肖燕.鹽漬土路基病害分析與防治技術(shù)［J］.青?？萍?，2010，2(3):65-68.