鹽漬土分布特征及其路基處理技術(shù)探討

周　磊

(新疆立弓交通勘察設(shè)計研究院，新疆　烏魯木齊　831400)

?

鹽漬土分布特征及其路基處理技術(shù)探討

周磊

(新疆立弓交通勘察設(shè)計研究院，新疆烏魯木齊831400)

文章結(jié)合某公路工程項目，分析了鹽漬土的分布特征，并從施工組織、路基處理技術(shù)、路基排水、鹽池段路基施工質(zhì)量控制等方面闡述了鹽漬土路基的處理方法，以期為同類工程提供參考。

公路施工；路基處理；鹽漬土

0　引言

結(jié)合以往工程實踐效果來看，由于路基病害問題影響公路正常使用的案例大有所在，尤其是對于鹽漬土路基來說，基于鹽漬土自身存在的特性，其對路基造成的危害更大。因此，對鹽漬土路基施工來說，合理分析鹽漬土路基的鹽漬土分布特征，并提出有效的路基處理措施，對于指導(dǎo)鹽漬土路基施工具有重要意義。本文將結(jié)合某鹽漬土路基工程實例展開探討。

1　實例分析

本公路項目存在鹽漬土路基情況，道路斷面采用二級公路雙向兩車道的斷面形式，路線主要位于戈壁草場，從安全行駛的角度出發(fā)，項目要加強(qiáng)道路安全設(shè)計，以人為本，提出低路基、緩邊坡的設(shè)計理念。項目起點位于博樂市體育館南側(cè)西外環(huán)路上，終點接溫泉縣縣城南山景區(qū)，路線勘察總里程84.240 km，全線共有中橋261.74 m/7座，小橋551.5 m/30座，涵洞244道。項目所屬地形為山前沖積扇地形，排水工程調(diào)查應(yīng)充分考慮地表匯水、天然溝槽沖刷的特點，同時還需重視融雪、凍脹對路基排水的要求，在滿足特殊路基處治的前提下，盡量做到寬、淺、隱，外觀線形流暢，與周圍環(huán)境融合。

2　鹽漬土分布特征

根據(jù)本次野外工程地質(zhì)調(diào)查及室內(nèi)易溶鹽試驗結(jié)果表明，擬建公路沿線大部分路段分布有硫酸鹽、亞硫酸鹽鹽漬土，鹽漬化程度為弱-強(qiáng)鹽漬化。各路段地表土平均含鹽量及鹽漬化程度綜合評價如表1所示(鑒于篇幅限制，僅列出部分路段鹽漬土分布情況)?，F(xiàn)將該區(qū)鹽漬土的成因分析如下：

(1)該區(qū)第四系在沉積過程中本身賦含有大量的鹽分，其在地表水作用下鹽分溶解于水中，并在毛細(xì)水作用下向地表上升。

(2)該區(qū)氣候干旱，年蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于年降水量，強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用加劇了鹽分向地表聚集，從而形成鹽漬土。

結(jié)合本公路項目特點，沿線凡分布有鹽漬土的路段其地表一般均發(fā)育耐堿耐寒植被，指示性植物群落主要為苦蒿、駱駝刺；鹽漬土對路基土強(qiáng)度的影響表現(xiàn)為硫酸鹽在土中結(jié)晶時會釋放出分子中的水分，從而使得路基土含水量增加，造成路基土內(nèi)摩擦角減小、粘聚力減小，強(qiáng)度降低。擬建公路分布有鹽漬土的路段均為硫酸鹽漬土，所以鹽漬土路段的路基土承載力及路基在工后的變形將受到影響，故需對鹽漬土路段路基進(jìn)行處理以消除鹽漬土的不利影響。

表1　鹽漬土一覽表

在地表0～1.0 m范圍內(nèi)，沿線根據(jù)土化學(xué)易溶鹽結(jié)果分析：全線地基土中Na2SO4含量在0.003 9%～0.575 0%，根據(jù)《鹽漬土地區(qū)公路設(shè)計與施工指南》，滿足二級公路鹽漬土路基鹽脹性指標(biāo)要求(Z<1.2%)，新建路基在0～80 cm路床范圍內(nèi)采用非鹽漬土填筑。擬建公路沿線大部分路段分布有硫酸鹽、亞硫酸鹽鹽漬土，鹽漬化程度為中等-強(qiáng)鹽漬化。鹽漬土段處理措施：對弱-中鹽漬土路段，填方段采取清表30 cm處理，強(qiáng)鹽漬土路段，清表30 cm后并鋪設(shè)土工布；挖方段進(jìn)行超挖換填礫石土，做好路基、路面排水設(shè)計。

3　鹽漬土路基處理

3.1施工組織

(1)合理選取施工時間。因為鹽漬土中所含鹽的成分不同，為了在進(jìn)行路基填料時不使填料發(fā)生凍結(jié)，所以要選擇不同的施工季節(jié)進(jìn)行施工[1]。結(jié)合鹽漬土的不同成分，可分為以下幾種：①在地下水利高的鹽黏土鹽土地區(qū)，一般夏季施工最佳；②在砂性土鹽土地區(qū)，以春季和夏季最好；③強(qiáng)鹽漬土地區(qū)或者在表層含鹽量較低地區(qū)，一般是春季施工為好。

(2)合理安排路基施工流程。一般采取的是分段連續(xù)施工方式，分的段落不宜太長，最好于當(dāng)年鋪筑路面基層。若當(dāng)年不能鋪筑路面，應(yīng)采取必要的措施防止雨水侵入，影響路基的正常施工。

3.2路基處理技術(shù)

結(jié)合工程特點，鹽漬土段處理措施：對弱-中鹽漬土路段，填方段采取清表30 cm處理，強(qiáng)鹽漬土路段，清表30 cm后并鋪設(shè)土工布；挖方段進(jìn)行超挖換填礫石土，做好路基、路面排水設(shè)計。本項目第二合同段特殊性巖土主要為鹽漬土，另外農(nóng)田、林帶內(nèi)耕土需要進(jìn)行清表換填處理。針對鹽漬化程度結(jié)合路基填土高度，分為如下兩類處理措施：

(1)弱-中鹽漬土路段。對于弱中酸性鹽或亞硫酸鹽鹽漬土，一般填方路基，清表30 cm；合計長9.88 km。低填淺挖路段，超挖換填礫石土，處理厚度≤80 cm。合計長3.76 km。

(2)強(qiáng)鹽漬土路段。對于強(qiáng)硫酸鹽或亞硫酸鹽鹽漬土，一般填方路段，清表30 cm，并在路床底面鋪設(shè)復(fù)合土工膜做隔斷。土工膜鋪設(shè)于路面結(jié)構(gòu)層以下50 cm，距離地表≥30 cm，合計長2.55 km，見圖1。對于低填淺挖路段，應(yīng)超挖換填礫石土，處理厚度≤80 cm。合計長1.99 km，見圖2。另外，礫石土中通過0.075篩孔的顆粒含量≤10%。復(fù)合土工布采用兩布一膜，單位面積質(zhì)量≥600 g/m，膜厚≥0.3 mm，滲透性耐靜水壓≥0.6 MPa，斷裂強(qiáng)度≥10 kN/m，CBR頂破強(qiáng)度≥1.9 kN，撕裂強(qiáng)度≥0.3 kN(梯形)，斷裂伸長率≥50%，剝裂強(qiáng)度>6 N/cm。

圖1　一般填方路段示意圖

圖2　低填淺挖路段示意圖

(3)耕土處理。第二合同段K51～K60路段穿越7處農(nóng)田和林帶，共計1 140 m，表層為30 cm的耕土，含大量植物根莖，以下為角礫、卵石層。

3.3路基排水

鹽漬土地區(qū)公路病害，主要與地表水和地下水有關(guān)。因此在施工前或者施工中應(yīng)及時處理好路基的排水系統(tǒng)，及時清除路基表面的積水。對于地下水位較高的路面，除了處理好路面水的排除外，還要處理好兩側(cè)邊溝和排水溝，以有效降低路基下的地表水位，即降低地表水和地下水對路基路面的破壞。

本工程挖方段設(shè)置梯形邊溝。梯形邊溝尺寸：底寬1.0 m×溝深0.5 m，內(nèi)坡同路基填方邊坡，外坡同路基挖方邊坡。邊溝底寬采用1.0 m，兼做碎落臺使用。考慮到路線地表土多為鹽漬土，對邊溝均進(jìn)行加固處理，采用漿砌片石的形式。本項目合計設(shè)置漿砌片石邊溝，路基左側(cè)7.18 km，路基右側(cè)5.84 km，見圖3。

圖3　漿砌片石邊溝示意圖

為了防止在進(jìn)行鹽漬土填筑路基時出現(xiàn)路基滑塌、松散和沉陷等現(xiàn)象，要盡量避免路基邊面不受雨水、鹽分的侵蝕，可采用路基邊坡放緩，同時采取一定措施對路基邊坡的坡面進(jìn)行防護(hù)。另外，應(yīng)保證路堤邊坡的透氣性，這樣一方面有利于土體的干燥，另一方面有利于鹽分的表聚，因此在坡面的結(jié)構(gòu)上要選擇透氣性較好的材料。比如框格結(jié)構(gòu)、帶孔預(yù)制塊鋪砌、卵礫石覆蓋等。由于在路堤內(nèi)設(shè)置隔斷層時，毛細(xì)水被隔斷層阻斷了上升的通路，自然而然地就會往邊坡的方向轉(zhuǎn)移，這樣更有利于鹽分表聚，因此在進(jìn)行防護(hù)時應(yīng)該予以優(yōu)先考慮。

3.4鹽池段路基施工質(zhì)量控制

為確保鹽漬土填筑路基的施工質(zhì)量，路基必須分層填筑碾壓。每層最大壓實厚度≤20 cm，路床頂面最后一層壓實厚度為20 cm(遇特殊情況不能滿足設(shè)計要求時，最小壓實厚度≥10 cm)[2]。同時應(yīng)控制路基填筑寬度每側(cè)須寬出填筑層設(shè)計寬度30 cm，壓實寬度≥設(shè)計寬度，最后削坡。路基表面應(yīng)具有2%～4%橫坡[3]，防止積水。在路基填筑的過程中要及時采用臨時擋水埝和排水設(shè)施，這樣能有效防止路基邊坡被雨水沖刷，更有利于施工。

4　結(jié)語

某擬建公路分布有鹽漬土的路段均為硫酸鹽漬土，所以鹽漬土路段的路基土承載力及路基在工后的變形將受到其影響。本文結(jié)合以往工程實踐經(jīng)驗及該地區(qū)的鹽漬土處理經(jīng)驗，總結(jié)出本項目鹽漬土處理方法，為同類工程提供參考實例。

[1]張守平.鹽漬土對公路危害的淺析及處理措施[J].民營科技，2009(3)：163.

[2]商兆娟.新疆某公路鹽漬土病害及處理措施[J].城市道橋與防洪，2015(5)：55-56.

[3]高陽江.G218線尉犁縣城段公路鹽漬土處理措施探討[J].黑龍江交通科技，2013(8)：64.

Discussions on Saline Soil Distribution Characteristics and Its Roadbed Treatment Technology

ZHOU Lei

(Xinjiang Ligong Communications Survey and Design Institute，Urumqi，Xinjiang，831400)

In combination with a highway project，this article analyzed the distribution characteristics of saline soil，and described the saline soil roadbed treatment methods from the aspects such as con-struction organization，roadbed treatment technology，roadbed drainage，and roadbed construction quality control of salt-pond section，hoping to provide the references for similar projects.

Highway construction；Roadbed treatment；Saline soil

U416.1

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.03.015

1673-4874(2016)03-0053-04

2016-03-09

周磊(1987—)，助理工程師，研究方向：公路勘察設(shè)計。