新疆某公路鹽漬土病害及處理措施

商兆娟

（上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，上海市200434）

新疆某公路鹽漬土病害及處理措施

商兆娟

（上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院，上海市200434）

新疆深居內(nèi)陸，地形封閉，氣候干旱，自然條件特殊，鹽漬土不僅分布范圍廣，而且鹽化程度和含鹽性質(zhì)各地差異較大。境內(nèi)公路受鹽漬化影響，形成嚴(yán)重病害，鹽漬土地區(qū)公路的修建與養(yǎng)護(hù)存在許多特殊問題。現(xiàn)以新疆克州阿圖什市松他克大橋至格達(dá)良鄉(xiāng)公路改建工程為例，闡述鹽漬土的一些處理方法。

公路；鹽漬土；病害；處理方法

1　概述

新疆克孜勒蘇柯爾克孜州阿圖什市松他克大橋至格達(dá)良鄉(xiāng)公路改建工程是連接阿圖什市松他克鄉(xiāng)和格達(dá)良鄉(xiāng)的鄉(xiāng)村公路。該項(xiàng)目路線全長(zhǎng)40.3 km，線路經(jīng)過的地區(qū)基本為程度不同的鹽漬土，地勢(shì)平坦，地表徑流不發(fā)育（見圖1、圖2）。地層由低液限粉土組成，地下水距地表約1.5～5 m屬于硫酸鹽型或亞硫酸鹽型，鹽堿化程度較重地段地面雪白，鹽殼最大可達(dá)50 mm，鄉(xiāng)村農(nóng)田附近鹽堿化程度很輕。大部分地段地表瘤狀蓬松，松脹作用較強(qiáng)。代表性植物有旱葦、紅柳、胡楊及駱駝刺等，植物覆蓋率約為30%。

圖1　現(xiàn)場(chǎng)鹽堿狀況實(shí)景一

圖2　現(xiàn)場(chǎng)鹽堿狀況實(shí)景二

2　對(duì)現(xiàn)狀地質(zhì)情況調(diào)查

該項(xiàng)目地層為第四系上更新統(tǒng)-全新統(tǒng)沖、洪積的粉土。褐黃及黃色，厚度大于5 m，局部有粘性，可塑。由于路基基礎(chǔ)的地質(zhì)條件比較差，路基設(shè)計(jì)總體上是根據(jù)原路情況，盡量采用填方，少挖路槽。全線路基以填方為主。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)全線鹽漬土做試驗(yàn)。按照《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（ JT J 051- 93）對(duì)公路全線進(jìn)行易溶鹽8種離子和總鹽含量的試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果按含鹽性質(zhì)和含鹽量統(tǒng)計(jì)如表1所列。

表1　鹽漬土試樣統(tǒng)計(jì)表

通過鹽漬土試樣統(tǒng)計(jì)表可以看出全線80%屬于強(qiáng)鹽漬土，10%重鹽漬土，并且亞硫酸鹽漬土和硫酸鹽漬土占全線的60%。由于土壤鹽分過高，使土壤溶液濃度增加，導(dǎo)致滲透壓不斷提高，植物從土壤中吸收水分的能力減小，表面缺水，植物不能吸收土壤中的水分而死亡。

3　鹽漬土地基的病害

由于鹽漬土特殊的工程性質(zhì)，導(dǎo)致該地區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害屢屢發(fā)生。主要病害有溶陷、翻漿、鹽脹、腐蝕。

3.1溶陷

溶陷是氯化物鹽漬土地區(qū)道路的病害之一。它是由于道路鹽漬土路基或結(jié)構(gòu)層在淡水作用下，鹽分融解并被水分帶走，導(dǎo)致土體強(qiáng)度逐漸喪失，在荷載作用下，鹽漬土路基或結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)沉陷、空洞等破壞.，給行車帶來隱患。

3.2翻漿

這類病害以氯鹽漬土地區(qū)較多，春融時(shí)期，由于土基上層含水量過大，強(qiáng)度急劇下降，在行車作用下，路面出現(xiàn)不均勻起伏、松軟或破裂冒漿等現(xiàn)象。使道路表面泥濘、濕滑，影響車輛正常運(yùn)營。

3.3鹽脹

含有硫酸鹽的鹽漬土，降溫時(shí)硫酸鹽吸水結(jié)晶，體積增大，促使土體膨脹；溫度升高時(shí)，硫酸鹽又脫水，體積變小，致土體疏松。這種隨溫度變化而發(fā)生體積變化，引起地表松脹或公路路基、路面變形破壞。

3.4腐蝕

這類病害在道路工程中主要表現(xiàn)為鋼筋銹蝕，高等級(jí)結(jié)構(gòu)層路面損壞。

4　鹽漬土地基處理措施

從鹽漬土的工程特征來看，其主要影響來自于水的作用。因此采取有效、合理的防水系統(tǒng)，不使地基土受水浸蝕，是主動(dòng)防治法。而在地基與基礎(chǔ)中采取處理措施，則為被動(dòng)防治法。若處理得當(dāng)，既可彌補(bǔ)前者的缺陷，又可降低造價(jià)，保障結(jié)構(gòu)安全。結(jié)合該工程的實(shí)際情況及工程造價(jià)的控制采取如下處理措施。

4.1降低地下水位

鹽漬土地區(qū)公路病害，主要與地表水和地下水有關(guān)。水的作用加劇了地表和路堤的鹽分聚積，影響公路路基穩(wěn)定，控制地表水滲入，減少地下水的補(bǔ)給來源，挖排堿渠是降低地下水位的有效措施，降低地下水位減少進(jìn)入路基上部的水分和鹽分。該項(xiàng)目結(jié)合路線縱坡和橫坡設(shè)置路基邊溝，把排水溝與當(dāng)?shù)氐呐艍A溝統(tǒng)一布置，即在路肩外側(cè)6 m處挖排水溝與既有排堿溝連通，降低地下水位，減少不良地質(zhì)地基對(duì)新建路基的影響。

4.2拾高路基填土高度

提高路基填筑高度，可以減少進(jìn)入路基上部的水分和鹽分，使上部路床受鹽漬影響較小，有效防止鹽脹。保持路基干燥，達(dá)到防治之目的。當(dāng)有些鹽漬土地區(qū)地下水位較高時(shí)，一般采用該方法。

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)鹽漬地區(qū)填土高度：原則上在新建線路處填高不小于80 cm，沿老路路基不小于50 cm。填土?xí)r老路基邊坡應(yīng)挖成臺(tái)階狀，臺(tái)階寬度不得小于1 m，臺(tái)階底部應(yīng)有2%～4%向內(nèi)傾斜的坡度。

4.3換填砂礫

鹽漬土地區(qū)路堤基底，應(yīng)視地表不同情況分別進(jìn)行處理，對(duì)于強(qiáng)鹽漬土地基，要采取換填砂礫的處理方式達(dá)到排減處理目的。先將表層的植被、鹽殼、腐殖質(zhì)土予以嚴(yán)格清除，然后再壓實(shí)；對(duì)于過濕地段應(yīng)排除積水，挖除表層濕土后換填。換填一般采用就近砂礫或風(fēng)積砂。風(fēng)積沙換填有良好的透水性及水穩(wěn)性、造價(jià)低、效果好等特點(diǎn)。因該工程設(shè)計(jì)為四級(jí)公路，并根據(jù)鹽漬土試驗(yàn)，該項(xiàng)目換填厚度不應(yīng)小于30 cm砂礫石。并且在換填中必須注意細(xì)顆粒含量不得大于15%。因該項(xiàng)目是屬于老路改建，故在老路利用段就不考慮排堿處理。圖3為換填砂礫路基斷面圖。

圖3　換填砂礫石路基斷面圖

4.4設(shè)土工布隔斷層

為了阻止毛細(xì)水上升攜鹽積聚，設(shè)置封閉型隔斷層。當(dāng)采用提高路基高度或降低地下水位等措施有困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可用土工布填筑路堤適當(dāng)部位。

該項(xiàng)目對(duì)于重鹽漬土地段，為提高路基穩(wěn)定性，阻斷毛細(xì)水的強(qiáng)烈上升造成的鹽份向上聚集，除采用上述措施外，另外在路面以下50 cm 處采用增設(shè)土工布防滲等措施，土工布距原地面高度必須大于等于0.2 m確保路床0～80 cm處于干燥或中濕狀況，不受鹽份和水分的影響（見圖4）。

圖4　設(shè)置土工布隔斷層路基斷面圖

根據(jù)鹽漬土的分析報(bào)告，來選擇合理的鹽漬土地基處理方式，在施工中加強(qiáng)業(yè)主與施工單位的配合，2007年該項(xiàng)目施工完畢。實(shí)踐證明：該項(xiàng)目的鹽漬土地基處理方案是合理、經(jīng)濟(jì)、適用的。

5　結(jié)語

鹽漬土地區(qū)公路路基、路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)方案，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱卣?、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、筑路材料、施工條件、環(huán)境保護(hù)等因素，貫徹因地制宜、經(jīng)濟(jì)適用、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的原則。

U419.5、U418.8

B

1009-7716（2015）05-0055-02

2015-01-29

商兆娟（1979-），女，山東人，工程師，從事道路工程設(shè)計(jì)工作。