新疆喀什工業(yè)園區(qū)鹽漬路基施工新工藝

李 昊

(中石化中原油建工程有限公司，河南 濮陽 457000)

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新疆喀什工業(yè)園區(qū)鹽漬路基施工新工藝

李 昊

(中石化中原油建工程有限公司，河南 濮陽 457000)

結(jié)合新疆喀什工業(yè)園區(qū)鹽漬路基的工程概況，對該路基施工方案與相關(guān)規(guī)范要求不符的情況作了分析，并提出了新的施工工藝措施，經(jīng)實施后取得了良好的社會經(jīng)濟效益。

路基，鹽漬土，風(fēng)積沙干壓法，土工布

1 工程概況

新疆伽師縣工業(yè)園區(qū)道路新建工程按二級公路平原微丘的指標(biāo)進行設(shè)計，原始地貌為喀什葛爾河沖積平原，地勢平坦，為鹽堿荒灘，地表土壤漬化現(xiàn)象嚴(yán)重，地表可見較多白色鹽殼。沿線土質(zhì)以含砂的低液限粉土為主。公路自然區(qū)劃為VI2區(qū)(綠洲～沙漠)，降雨量較少且蒸發(fā)較大，極端最高氣溫42.1 ℃，極端最低氣溫-24.6 ℃，最大凍土深度為0.87 m，平均年降水量約為61.5 cm，地下水位較高，該施工區(qū)內(nèi)零星分布小型湖泊。

鹽漬土按書面將是不同程度鹽堿化土的總稱，在公路工程中系指地表下1.0 m內(nèi)易溶鹽平均大于0.3%的土。經(jīng)過對該工程施工區(qū)域內(nèi)土壤的易溶鹽測定知，硫酸鹽漬土及亞硫酸鹽漬土含鹽質(zhì)量百分比為1.7%，為中鹽漬性鹽脹土，鹽漬化程度分類如表1所示。

表1 細粒土按鹽漬化程度分類

根據(jù)鹽漬土的鹽脹性不同可分為四類，見表2。

表2 鹽漬土按土的鹽脹性分類 %

2 原設(shè)計圖紙與《新疆鹽漬地區(qū)路基路面設(shè)計與施工規(guī)范》的沖突分析

工程前期準(zhǔn)備階段，我們對設(shè)計路線進行了原地面高程復(fù)測，根據(jù)現(xiàn)場復(fù)測情況和當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)實際情況，發(fā)現(xiàn)原設(shè)計圖紙在針對鹽漬地區(qū)路基處理上存在設(shè)計上的缺陷，原設(shè)計未能充分考慮到該工程地區(qū)地表土壤鹽漬化現(xiàn)象嚴(yán)重，地下水位高，地表以下2.0 m內(nèi)均為軟基的實際情況。于是向建設(shè)方建議進行設(shè)計變更，并根據(jù)實際情況提出了變更的方案。

原設(shè)計工業(yè)園區(qū)道路采用開挖路槽(見圖1)，風(fēng)積沙回填，開挖深度在地表以下80 cm，回填厚度為70 cm左右，道路路面距地表高度只有60 cm左右。而《新疆鹽漬土地區(qū)路基路面設(shè)計與施工規(guī)范》中提出，弱、中鹽漬回填砂量土高出地面0.6 m～1.0 m，風(fēng)積沙毛細水強烈上升至高度為80 cm，脹厚度為80 cm，而且又可能在路槽里面產(chǎn)生側(cè)滲，因此70 cm左右的風(fēng)積沙作為隔斷層，不滿足需求，而本工程中路槽開挖后，基底多為軟基，原設(shè)計中的填筑材料是透水性非常好的風(fēng)積沙，而且設(shè)計圖紙建議采用灑水碾壓施工方法，風(fēng)積沙施工需要大量的水，建設(shè)單位提供的水源又無法滿足施工進度的要求。風(fēng)積沙的水會很快滲透到軟基上，而軟基是鹽漬粘土，透水性很差，上層滲透下的水無法滲透，使軟基的含水量更大。這樣就會在碾壓過程中對下層產(chǎn)生擾動，無法固結(jié)。

鹽漬土路基高出長期地下水位最小高度見表3。

表3 鹽漬土路基高出長期地下水位最小高度

再從上料的角度考慮，場地、路槽內(nèi)均為軟基，運輸車輛和膠輪施工車輛無法正常進入現(xiàn)場施工，填筑材料無法運輸?shù)街付ㄎ恢?，如果修便道施工，全線長度8 220 m，寬度按4 m計算，材料運費按當(dāng)?shù)厥袌鰞r，運距46 km，每立方米需要23元，這樣下來，只是便道材料直接費就相當(dāng)大，而且工期要20 d(按15臺車?yán)\，每車16 m3，每天每車?yán)?車計算)，其他設(shè)備人員停工待命，工期也就嚴(yán)重滯后，無法按期完工，而且會無期拖延下去，造成很大的損失。

土工合成材料(即合成纖維材料)作為一種特殊的工程材料在巖土工程中的應(yīng)用已經(jīng)愈來愈廣泛。土工合成材料由合成纖維制成，以聚丙烯、聚酯為主要原料。土工合成在土工中應(yīng)用主要作用有反濾、排水、隔離和補強四種，可以用來有效地解決軟土地基加固和防止含鹽毛細水上升的難題。正確地應(yīng)用土工合成材料已有大量成功的先例。

綜合考慮，我方建議：采用的土工合成材料并結(jié)合我們的施工工藝，選用了兩種土工合成材料(聚丙乙烯防滲膜)分別為路基底部為一布一膜，每平方米重量不小于85 g，強度不少于規(guī)范要求，尺寸為30 cm+a+2×70 cm+50 cm×2，a為路面寬度，30 cm為路槽兩側(cè)寬出部分，50 cm為風(fēng)積沙填筑材料頂部內(nèi)包裹；鋪設(shè)在路基頂面的為一布一膜土工布，每平方米重量不低于125 g，強度不小于規(guī)范要求，尺寸為a+2×30 cm+15 cm×2，將原設(shè)計的60 cm風(fēng)積沙灑水碾壓改為70 cm風(fēng)積沙干壓實。這是因為在干旱缺水地區(qū)，對砂類土或礫類土的土基，在天然含水量的條件下，采用振動碾壓機具進行壓實的施工工藝(干壓法)。且為保持工程總造價不變，將40 cm天然砂礫改為30 cm厚。變更后斷面見圖2，圖3。

針對上述情況，技術(shù)人員大量翻閱有關(guān)資料，結(jié)合主客觀因素，決定向設(shè)計單位、建設(shè)單位提出自己的施工工藝：風(fēng)積沙干壓法、鋪設(shè)土工布，這樣會很大程度的加快工程進度，減少工程成本。

主要施工工藝：

首先，路基底部封閉以防止含鹽毛細水上升，保證路基穩(wěn)定性。在風(fēng)積沙的底部鋪設(shè)85 g/m2聚丙烯淋漠編織布土工布，兩側(cè)加寬1.5 m將風(fēng)積沙包裹住，防止地下水和側(cè)面水鹽漬水的滲透，避免了鹽脹凍脹現(xiàn)象的發(fā)生，從而也對軟基進行補強防止不均勻沉降的產(chǎn)生。路基頂部封閉，以防止自然降水滲入路基，在風(fēng)積沙頂面鋪設(shè)125 g/m2機織土工布作為隔斷層對路基進行補強(所謂鹽脹是指含有硫酸鹽的鹽漬土，降溫時硫酸鹽吸水結(jié)晶，體積增大，促使土體膨脹；溫度升高時，硫酸鹽又脫水、體積變小，致土地疏松。這樣隨溫度變化而發(fā)生體積變化，引起地表松脹或公路路基、路面變形破壞。凍脹是在寒冷地區(qū)、冬季土基下部的水分向上集聚并凍結(jié)成冰，引起膨脹，造成地表或路面局部隆起的現(xiàn)象)。

其次，路槽報驗完后，先鋪設(shè)50 m～100 m便道，由便道上拉運風(fēng)積沙，推土機配合裝載機，倒一車向前推，逐步拓展，待到各項檢測指標(biāo)合格后，鋪設(shè)土工布，在土工布上攤鋪戈壁料，同樣也是上一車推一車，以扇形擴展，嚴(yán)禁車輛輪子碾壓土工布以免造成破裂，這一段路施工完后，進行少量灑水碾壓，保持穩(wěn)定就可以。因運輸車輛無法在路槽和風(fēng)積沙上行走，所以每次便借用上次戈壁段行車分兩頭施工邊推邊倒，每50 m～100 m為段落拉沙、鋪布、上戈壁、循環(huán)作業(yè)。

風(fēng)積沙干壓法，采用重型振動壓路機壓實，設(shè)計要求壓實密度達到最佳壓實度的95%以上。從風(fēng)積沙的力學(xué)特性看，具有沉降量小(<1.5%)、壓縮快、徐變小，且在干燥狀態(tài)下經(jīng)擊實可達到密實度的95%～100%，采用振動壓實振動功能的深度可達到60 cm以下，所以采用70 cm風(fēng)積沙全厚度填筑的干壓實工藝，干壓實工藝流程分初壓、復(fù)壓、振動碾壓。

初壓：由推土機大致整平，并借助推土機履帶碾壓4遍～6遍。

調(diào)平復(fù)壓：用平地機進行調(diào)平，并碾壓2遍～3遍。

振動碾壓：調(diào)平復(fù)壓后用重型振動壓路機高頻低振幅碾壓2遍～3遍，碾壓速度3 km/h～4 km/h。

鋪設(shè)土工布時按如下要求進行施工：

1)鋪設(shè)土工布時下承層平整度與橫坡應(yīng)符合要求。

2)土工布應(yīng)全路基斷面鋪設(shè)，并鋪設(shè)平展，不得有褶皺。當(dāng)沿路線縱向鋪設(shè)時，應(yīng)先由外側(cè)向內(nèi)側(cè)鋪設(shè)，幅與幅接頭處的重疊寬度應(yīng)不少于20 cm。應(yīng)根據(jù)路基的縱坡與橫坡，低的一幅接頭在下，高的一幅接頭在上。鋪筑完后，要仔細檢查有無破損處，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)在破損處的上面加鋪大小適當(dāng)能防止破損處不漏水的土工布進行補強。鋪設(shè)完成后嚴(yán)防行人、牲畜、各種車輛上路，并隨即鋪筑上保護層或填料。

3)為保證土工布的整體性，采用搭接法連接時，搭接長度宜為30 cm～90 cm，采用縫接時，縫接寬度應(yīng)不少于5 cm。

3 社會及經(jīng)濟效益

如果按原設(shè)計施工，綜合考慮各方面因素，工期粗略估計要延長2個月，2個月就進入冬季，施工設(shè)備和人員的費用就會增加，而且很難保證工程質(zhì)量。

按改進后施工工程不但工期可以提前，材料和工序上成本都會有較大的降低。這樣，既實現(xiàn)了較好的經(jīng)濟效益，又收到了較好的社會效益，得到甲方和監(jiān)理方的一致好評。

[1] XJT J01—2001，新疆鹽漬土地區(qū)公路路基路面設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG F90—2015，公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范[S].

[3] JTG F10—2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

On new craft for saline soil subgrade in Kashgar Industrial Park in Xinjiang

Li Hao

(SinopectPetroleumEngineering&ConstructionZhongyuanCorporation,Puyang457000,China)

Combining with the engineering survey of the saline soil subgrade in Kashgar Industrial Park in Xinjiang, the paper analyzes the inconsistency between road subgrade construction schemes with the related regulations of the construction, and points out the new construction craft, so as to achieve better social and economic benefits after its implementation.

road subgrade, saline soil subgrade, aeolian sand dust pressing, geotechnical cloth

1009-6825(2016)05-0168-02

2015-12-01

李 昊(1983- )，男，助理工程師

U416.1

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