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盐渍土路段公路路基处理的处理

时间:2024-07-28

王 建

(新疆启程岩土工程勘察设计有限公司,新疆 乌鲁木齐 830099)

现在我国的公路建设水平发展的越来越快,不管是公路的施工技术也好,还是施工理念也好,都出现了非常大的进步,特别是处理盐渍土等一些特殊路基的过程中积累了大量的经验,并且已经将一套完整的治理体系形成。本文以盐渍土的特点为根据对处理盐渍土路基的措施进行了分析和介绍,所有的盐渍土工程都必须要与当地的盐渍土的特点相结合,从而将相应的防治措施和处理方法制定出来,最终能够更好的服务于工程建设。

1.盐渍土的作用机理及特点

1.1溶陷性

盐渍土大多包含氯化物、碳酸盐以及硫酸盐等类型的盐,在盐渍土中的钾盐、镁以及钠等都属于易溶盐,土颗粒之间胶结物的主要成分就是这些盐类。这些盐类在干燥的状体下具有较小的压缩性以及较高的强度,然而一旦遇水之后,其就会出现溶解的现象,在自重或者荷载的作用下土体会出现下沉的情况,这就是所谓的盐渍土的溶陷性。

1.2盐胀性

大量的研究资料表明,如果盐渍土表层成分以硫酸钠为主,那么土体就会由于盐胀作用而出现土粒松散以及空隙增大的情况,最终将与盐结壳脱离的蓬松层形成。这种盐胀作用会对建筑物室内外、机场跑道以及路面等产生严重的破坏作用。在温度的变化过程中土中的硫酸钠会出现结晶形态的转化。在温度不断上升的情况下,硫酸钠的溶解度也会不断的加大,而硫酸钠的溶解度在具有超过33度以上的环境当中会在温度上升的情况下下降,这时候由于脱水作用其就会变成无水芒硝,由于这种相互转化的作用导致土壤的结构变得越来越松软,从而严重的破坏到公路的路基[1]。

1.3对混凝土具有腐蚀作用

一般可以将盐渍土对混凝土造成的侵蚀划分为三种,也就是溶出型侵蚀、酸性结晶性侵蚀以及碱性侵蚀。其中溶出型侵蚀主要是指在某些特定条件下混凝土表面的氢氧化钙或碳酸钙会与地下水中存在的一些游离状态的负离子发生反应,从而造成混凝土的强度不断的下降。酸性结晶性侵蚀主要表现为混凝土中的铝酸三钙会与地下水中的 SO42离子发生反应,从而形成钙矾,导致混凝土的强度不断的减弱。碱性侵蚀主要指的是碱溶液在具有较大的浓度时,就会在混凝土的孔隙中渗入进去,最终形成碳酸钙,从而严重的危害到混凝土的强度。

2.高速公路盐渍土路基的主要破坏形式

2.1硫酸盐子图的膨胀和松胀性会使路基的稳定性受到影响

随着温度的变化,硫酸盐的溶解度也会出现相应的变化,盐溶解会在温度降低的情况出现饱和状态,这样就会从溶液当中析出盐分结晶,因此出现不断增大的体积;结晶在温度升高的情况下又会在溶液中溶解,出现不断缩小的体积。因为温度会出现季节性的变化,在秋季之后随着不断降低的温度土层中包含的硫酸盐吸水结晶会变得越来越大,导致土体的体积也变得越来越大,这就是所谓的硫酸盐渍土的膨胀性;硫酸盐在气温不断回升的春季会出现脱水的情况,因此其体积会变得越来越小,导致土体的体积也会随之而变小。硫酸盐渍土具有相当大的膨胀量以及膨胀影响深度,会导致路基出现季节性的下沉或者隆起,引起路基的不稳定,并且使公路的养护工作量和成本得以加大[2]。

2.2土体的塑性会在盐渍度的影响下引起路基失稳的情况

在含盐量增加的情况下,同一类土就会出现相应减小的液塑限,而且塑性指数也会出现相应的降低。这种情况对路基的稳定性造成了十分不利的影响。一旦遇到有水的情况,如果具有相同的含水量,相对于非盐渍土而言,盐渍土会更快的达到流塑状态或者塑限,也就是会出现非常不稳定的状态。

3.高速公路盐渍土路基的处理措施

处理高速公路盐渍土路基的主要措施有降低水位法、化学处理法、强夯法、浸水预溶法、提高路基高度、设置毛细水隔断层以及基底处理法等。

3.1基底处理

对于低填浅挖地段、路床过湿地段和含盐量过高的路基地段采用换填法,也就是用风积砂或沙砾来进行换填,换填厚度必须大于 1米。要使用非盐渍土进行换填,保障换填土的强度。不要将换填和铲除的盐渍土在路基的两侧坡角堆放,以免出现次生盐渍化的现象,要将其集中拉运到30米之外的远处堆放。

3.2毛细水隔断层的设置

为了阻止盐分和水分进入路基上部而破坏路基和路面,可以设置一定厚度的隔断层。按照材料划分,现行的隔断层类型主要有油毛毡隔断层、沥青砂隔断层、砾石隔断层、河砂隔断层和土工布隔断层。风积砂、砾石等属于透水性隔断层,只能对毛细水的上升进行阻断,油毛毡为不透水隔断层,能够对气态水和毛细水的上升进行阻断。对于路基盐胀,隔断层的设置是最简便有效的措施,在受到地下毛细水和地面水影响较大的硫酸盐渍土地段和中强盐渍土地段中经常使用这种方法[3]。

3.3将路基高度提高

路基的填筑高度提高可以使进入路基上部的盐分和水分减少,对盐胀进行预防,一般在过湿或排水不良的地段使用。如果该地区具有较高的地下水位,则要对路堤高度进行控制,避免路基再盐渍化和冻害。施工过程为清除表面的腐殖土、盐壳、植被,对其进行分层填筑,对填料进行严格的控制,最好使用具有较好透水性的非盐渍土作为填料。

3.4浸水预溶法

浸水预溶就是通过对路基预先浸水,使易溶盐先溶解,并随水渗流入土层深处,使土颗粒间原有的结构被破坏,产生压密作用,改变路基土的盐胶结构,降低含盐量。浸水过后要立即晾晒,对路基的含水量进行调整。

除此之外,强夯法、化学处理法和降低水位法也是对高速公路盐渍土路基对主要处理方法。

4.结语

盐渍土会严重危害高速公路的路基,影响路基的使用寿命和质量。在实际施工过程中,要根据高速公路的工程特性和公路等级、当地筑路材料来源、施工工期和施工环境条件来选择合适的处理措施,解决高速公路盐渍土路基的问题,保障路基的质量。

[1]袁宏文.浅谈湿陷性黄土路基处理 [J]. 科技风. 2011 (15)

[2]胡华启.浅谈公路设计与施工阶段的环境保护 [J]. 黑龙江科技信息. 2011(33)

[3]史金明.试论公路施工阶段计量支付监理 [J]. 科技风. 2011 (03)

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