盐渍土路基的危害与应对措施＊

汪旭东

(中铁十八局集团有限公司隧道工程公司，天津300222)

盐渍土路基的危害与应对措施＊

汪旭东

(中铁十八局集团有限公司隧道工程公司，天津300222)

对盐渍土的特点、性质及其对公路路基的危害进行分析，并提出对盐渍土路基施工的相应措施。

盐渍土;路基;危害;应对措施

一、概述

盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。新规范定义:当土层内平均易溶盐含量大于0.3%时，一般可称为盐渍土。盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布。我国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土总面积的2.1%。盐渍土在干燥状态时，即盐类呈结晶状态时，地基土具有较高的强度;而当地基浸水时，易溶盐则呈现液态，土体性质发生变化，地基强度降低，压缩性增大。含盐量越大，土的液限、塑限越低。当土的含水率等于液限时，其抗剪强度几乎为零，即盐渍土在较大含水率的情况下会丧失强度。

二、盐渍土的特点

(1)盐渍土的三相组成与一般的土不同，液相中含有盐溶液，固相中含有盐结晶，尤其是易溶的盐结晶。

(2)盐渍土中的盐遇水溶解后，土的物理和力学性质指标均会发生变化，其强度会发生变化，强度指标明显降低，所以盐渍土地基不能同一般的地基一样只考虑天然条件下的原始物理和力学性质指标。

(3)盐渍土地基浸水后，因盐溶解而产生地基溶陷。

(4)某些盐渍土(如含硫酸钠的土)地基，在温度或湿度变化时，会产生体积膨胀，对建筑和地面设施造成危害。

(5)盐渍土中的盐溶液会导致建筑物和地下设施的材料腐蚀。

除了以上性质外，盐渍土还具有其他特点。例如，在盐渍土地区一般地表没有植物生长或仅有衰退的植物残体存在。又如，盐渍土地一般具有较高的的吸湿性，所以遇水后能吸附较多的水分，使盐渍土变软，反之，则干缩严重，造成地面龟裂。

三、盐渍土的分类

盐渍土分类方法很多，不同专业有不同的分类方法。公路工程建设中一般这样分类:

(1)按生成条件或者是所含盐类的不同分类。按生成条件盐渍土可分为盐土、碱土、胶碱土、盐质碱土、盐质胶碱土。

(2)按土体的盐渍化程度分类，可分为弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土、过盐渍土(见表1)。

表1 盐渍土按盐渍化程度分类

(3)按盐渍土的含盐性质分类，可分为氯盐渍土、亚氯盐渍土、硫酸盐渍、亚硫酸盐渍土和碳酸盐渍土。

(4)按土体中所含盐份在水中的可溶程度分类，因为盐份在水体中的溶解度是评价盐渍土工程稳定性的要素之一(见表2)。

表2 盐渍土按盐的溶解度分类

四、盐渍土中易溶盐的性质

盐渍土的主要特征与对路基的危害，是由所含溶盐的性质决定的。例如:氯盐渍土具有吸湿性;碱性盐渍土具有膨胀性;硫酸盐渍土具有松胀性;碳酸盐渍土具有膨胀性。

五、盐渍土对路基的危害

(1)淋溶与湿陷

这类病害主要是由于低矿化度的降雨或流动水体将土基中结晶的易溶盐晶体溶解并被流水带走，使土体中固相体积减小、空隙比增大，从而在自重、流水或外荷载作用下形成土基局部雨沟、洞穴、沉陷或坍塌等病害。

(2)翻浆

这类病害主要是由于盐渍土中所含易溶盐晶体聚水、脱水及吸湿潮化，使得土基饱水及承载能力下降，在外荷载作用下形成翻浆，使道路表面泥泞、湿滑，影响车辆正常运营。以氯盐渍土地区较为多见。

(3)盐胀

这类病害主要是由于盐渍土中的盐分因结晶膨胀而造成的路面局部不平、鼓起开裂，还会在昼夜温度变化所引起的盐胀反复作用下造成路基边坡及路肩表层的疏松、多孔，致使道路易遭风蚀，易陷车。盐胀主要发生在硫酸盐渍土中。

(4)腐蚀

这类病害主要是由于盐渍土中所含易溶盐与道路工程中所使用的金属材料、非金属制成品发生化学反应，致使这些材料或制成品的工程性能发生劣化，最终导致道路的破坏。这类病害在道路工程中的表现为钢筋锈蚀、混凝土或粘土制成品粉化开裂，高等级路面结构损坏。

六、盐渍土地区路基处理措施

综上所述，由于盐渍土的这些特点、性质及危害，在路基施工中应采取如下一些措施:

(1)盐渍土地区路堤基底和护坡道的表层土大于填料的容许含盐量时，应将其铲除并换填。

(2)加强地表排水和降低地下水位，可以防止雨水浸泡路基，避免地下水上升引起路基次生盐渍土和冻害。

(3)如使路堤不受冻害和次生盐渍化的影响，应使路堤高度大于最小填土高度，最小填土高度应以地下水最高位、毛细水上升高度以及临界冻结深度决定。

(4)控制填料含盐量和路基压实度。

(5)设置毛细水隔断层。

a.用渗水土(砂砾、碎石等)填筑路堤适当部位，构成毛细水隔断层。

b.用碎石、砂砾等掺入土中填筑路堤适当部位增大土的密度，构成毛细水隔断层。

c.用石灰、水泥等稳定土填筑路堤适当部位增大土的密度和强度，构成毛细水隔断层。

d.用不透水材料(土工膜、沥青砂、油毛毡等)当隔断层。当采用这些材料作隔断层时，宜在隔断层上、下分别铺一层8～15cm的砂作保护层。

隔断层材料的选择应考虑易溶盐含量、当地材料、公路等级、路基高度、材料成本等多种因素。

七、注意事项

(1)合理安排施工季节，尽量避免雨季施工。

(2)施工时应测试土壤含盐量和含水率。

(3)盐渍土地区应分层取样，取样深度为地表层下0.05m、0.25m各取一组，以下每隔0.25m各取一组，至1m深为止。

(4)各取土场应加强含盐量均匀性的测试。

(5)由于盐渍土地区地形一般比较平坦低洼，水沟纵坡小，排水困难，加之土中含盐多，地下水浅，排水沟边坡容易破坏，养护修复也比较困难，在采用长大排水沟时应根据当地条件结合其他措施，慎重选择。

(6)用各类盐渍土填筑的路堤，路床以下填土的压实度应满足规范要求。

(7)盐渍土路基施工要分段一次做成，自清除基底过盐渍土开始，要连续施工，一次做到设计的路基高度。在采用毛细水隔断层的地段，至少要一次做到隔断层的顶部，以避免路基的再盐化和形成新的盐壳。

八、结语

总之，盐渍土的化学成分复杂，其中氯盐具有强烈的吸湿性和保湿性，用氯盐渍土填筑的路基容易吸水软化;硫酸盐渍土具有松胀性，每年春季容易引起路基隆起和下沉，造成翻浆冒泥;碱性盐渍土具有膨胀性，对路基的强度与稳定不利。针对盐渍土的这些特性，修筑路基时应分别采取合理的技术措施，主要是确定路基的最小高度，严格控制夯实度和在路基基底或中部设置毛细水隔断层等，以防止路基下面的盐分向路基土体上部转移，避免路基表层再度盐渍化。

［1］新疆公路学会.盐渍土地区公路设计与施工指南［M］.北京:人民交通出版社，2006.

［2］高江平，杨荣尚.含氯化钠硫酸盐渍土在单向降温时水分和盐分迁移规律的研究［J］.西安公路交通大学学报，1997.

2011－07－19

汪旭东(1977－)，男，湖北武汉人，工程师。