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盐渍土地区路基施工

时间:2024-05-17

王 萌 张 新 刘乾坤

(河南省公路工程局集团有限公司,河南 郑州450000)

1 施工季节的选择及施工程序安排

1.1 施工季节的选择

在盐渍土地区筑路,应尽可能地考虑当地盐渍土的水盐状态特点,力求在土的含水量接近于最佳含水量的时期不发生冻结,也不在积水季节进行施工。根据这一原则,一般认为:当地下水位高,对粘性土的盐土地区,以夏季施工为宜;对砂性土的盐土地区,以春季和夏初施工为宜;强盐渍土地区,应在表层含盐量降低的春季施工为宜;对于不冻结的土,可以考虑冬季施工。

1.2 路基施工程序的安排

盐渍土路基要分段一次做完。自基底清除过盐土开始,要连续施工,一次做到路堤的设计标高,不可间断。在设置隔离层的地段,至少也要一次做到隔离层的顶部,以避免路基的再盐渍化和形成新的盐壳。

2 基底处理

盐渍土路基基底的处理应视含盐量、含水量及地下水位而定。

2.1 从含盐量方面看

由于一般盐渍土地区土的含盐量往往表层最大,故当路堤底部表层盐渍土含有过量盐分(含盐量大于8%)或表土松软有盐壳时,应在建筑前,将路堤基底与取土范围内的表层过盐渍土铲除,铲除深度应根据土的表土挖除外,应换填渗水性土,其厚度对高速公路、一级公路不应小于1.0m,其他公路不应小于0.8m。

2.2 从含水量及地下水位方面看

当含水量超过液限的土层在1.0m以内时,必须全部换填渗水性土;如含水量界于液限和整限之间时,应铺0.1~0.3m的渗水性土后,再填粘性土;如含水量在塑限以下时,可直接填筑粘性土。当清除软弱土体达到地下水位以下时,则应铺填渗水性土,并在高出地下水位0.3m以上,再填粘性土。在修建高级路面或次高级路面的地段,除路床填料符合规定要求外,还应在路堤下部设置封闭性隔水层以隔断地下水的上升。

2.3 基底的换填作业的要求

清除表层后,地表应做成由路基中心向两侧约2%的横坡,整平压实,沿横坡均匀铺平,以利排水;铲除的表层过盐渍土应堆置在较远处,最好堆置在低处,以免水流浸渍后,又流回路基范围。铲除后的回填应按规定采用可用的盐渍土。

3 填料要求

由于盐渍土含量决定了土的物理、力学性质,所以含盐量的大小便成了填料选择的主要依据。盐渍土地区选择路堤填料时,还应注意如下几点:盐渍土的含盐程度在容许范围时可用作路堤填料,但施工时必须注意含盐量的均匀性。对填料的含盐量及其均匀性应加强施工控制检测,路床以下每1000m3填料、路床部分每500m3填料至少应测试一组,每组取3个土样,取土不足上列数量时,亦应做一组试件。在施工时,如将上下两层盐土打碎拌和,而含盐量不超过规定时,则表土不必铲除废弃。用石膏土作填料时,石膏含量一般不予限制,但应严格控制填筑密实度。路堤基底如为松散的石膏土时,应先予夯实。

4 路基压实及含水量控制

为了防止盐分的转移和保证路基的稳定,盐渍土路基的压实应尽可能地提高一些,要求达到重型击实标准。

路基应分层压实,每层填土厚度,对粘性土不得大于20cm,对砂性土不得大于30cm。

碾压时应严格控制含水量,不应大于最佳含水量1个百分点。在干旱缺水地区,对路基填土可采用加大压实功能的办法进行压实,并应设法洒水,使路基表层20cm厚的土层在碾压时为最佳含水量,至少应达到最佳含水量的60%~70%以上。当填土含水量过大时,施工中除按设计挖好该地区排水沟外,可在取土坑附近挖临时水沟,以截断地表水和降低地下水位。此外也可延长施工段落,在取土坑内分层挖土,分段填土暴晒,分段夯压。

5 路基排水

盐渍土地区路基排水是一项关键性的工作。如排水不畅,势必会因积水使土质发生不利的变化,造成路基病害。因此,在施工中应及时合理地布置好地表排水系统,防止路基及其附近积水。

当路基一侧或两侧有取土坑时,可利用取土坑进行横向与纵向排水。取土坑进行横向和纵向排水。取土坑的坑底离最高地下水位不应小于0.15~0.20m。底部应向路堤外有2%~3%的排水横坡和不小于0.2%的纵坡。在排水困难地段或取土坑有被水淹没可能时,应在路基一侧或两侧取土坑外设置高0.4~0.5m、顶宽1m的纵向护堤。当路基两侧无取土坑时,应设置纵向排水沟,并根据当地的地形、地势设置必要的横向排水沟,两排水沟的间距不宜大于300~500m,长度不超过2km。当地下水位高时,除挡导表面水外,应加深两侧边沟或排水沟,以降低路基下的地下水位。盐渍土地区的地下排水管与地面排水沟渠必须采取防渗措施。盐渍土地区一般不宜设置盲沟、渗沟排除地下水,因为盐分的沉淀易使盲沟失效。且地面排水系统不宜与地下排水系统合并设置,以免造成地下水位的升高,影响路基稳定。

6 路基毛细水隔断层的设置

路基修筑在强盐渍化细颗粒粘土地区,路基边缘至地下水位高度又不可能达到设计规定,而采用提高路堤或降低地下水位的措施又不经济或不可能时,可在路基边缘以下0.4~0.6m处的整个路基宽度上设置毛细隔断层。隔断层的材料可以用卵石、碎石或其他粒径约5~50mm的砂砾,厚度采用0.15~0.3m,并在上、下面各铺设一层5~10cm厚粗砂或石屑作为反滤层,以防止隔断层失效。隔断层也可用沥青、石灰或石灰沥青等不透水材料修筑,但成本较高,施工不太方便,故在目前较少采用。

7 路基边坡与路肩的处理

对于强盐渍土,无论其路基结构如何,边坡及路肩都必须进行加固。为保证路基有效宽度,当路基容易遭受雨水冲刷、淋溶和松胀时,对强盐渍土的路基宽度,应较标准路基宽度增加0.5~1.0m。

对硫酸盐渍土路基的边坡,根据需要与可能,宜采用卵石、砾石、粘土或盐壳平铺在路堤边坡上,用以防止破疏松、风蚀等破坏。对长期浸水地段,还需在高水位以上0.5m处做护坡道,并予以防护。

在过盐渍土地区,对路肩的加固,可用粗粒浸水材料掺在当地土内封闭路肩表层,也可用沥青材料封闭路肩或用15cm厚的盐壳加固。

8 盐湖地区路基施工

8.1 盐湖的形成及其特征

盐湖一般无水,地形平坦,数公里至数十公里内,高差有时仅有数十厘米。盐湖内无植物生长。盐湖表面的盐盖,因受气温剧烈变化和强烈风蚀作用,多形成波浪起伏的鳞片锯齿状。

在盐湖周围地带常有季节性的小股地表径流。在盐湖地表下的不同深度处,一般都有饱和晶间卤水和地下水,地下水位四季变化不明显,且饱和盐水冬季不冻结。

8.2 盐湖地区岩盐的基本性质

岩盐的含盐量一般在20%~95%之间。其性质取决于生成条件、含盐种类、含盐量、土的颗粒成分和结构密度等。

8.3 盐湖路基施工中的注意事项

①盐湖周边有潜水易于发生变化和受地面水补给的过盐渍土地段,应按过盐渍土地区的筑路方法进行。②对不再发展的溶洞、溶塘,如为外露者,可用岩盐或卵石、砂砾材料填补夯实;如系暗洞,洞顶距盐盖地表厚度达0.3~0.5m以上,且范围不大时,辅道等低级路可不进行处理,在上面直接行车;若厚度小于0.3m,或修建高等级公路,则需将洞挖开,进行填补;若溶洞、溶沟、溶塘尚在发展,范围又较大,则应考虑绕避或采用其他措施;当用砂石材料填筑时,还应设置反渗层。③填料如为岩盐,应将岩盐打碎成大小不同的碎块,分层填筑,并洒卤水压实到规定密实度。④常用路基横断面式有两种。当有地下卤水时,建议采用设有取土坑及护坡道的路基横断面。

9 结语

路基稳定、坚实、牢固,道路才会经久耐用,盐渍土路基施工更增加了施工的难度,但随着科学技术的不断发展,盐渍土路基的最佳稳固和更有效的控制都会实现,路基会要来越好,公路质量会越来越高。

[1]樊自立,马英杰,马映军;中国西部地区的盐渍土及其改良利用[J];干旱区研究;2001年03期

[2]许攸..盐渍土地基[M].北京:中国建筑工业出版社,1993..

[3]中华人民共和国行业标准.SY/T 0317-1997(2005)盐渍土地区建筑规范[S].石油工业出版社,1997.

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