盐渍土路基处理措施研究

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
/ 2

盐渍土路基处理措施研究

黎晖

乌鲁木齐市城建设计研究院新疆乌鲁木齐830092

摘要:阐述了我国盐渍土的分布以及盐渍土的分类和基本性质,分析了盐渍土路基的破坏类型及成因,介绍了盐渍土路基常见处理措施,并结合工程实例,介绍了盐渍土路基的处理方案。

关键词:盐渍土,路基处理,措施

1盐渍土路基灾害类型及成因分析

1.1盐渍土的分布

在我国西北、东北的干旱气候地区及沿海平原地区分布有大面积的盐渍土。据相关资料统计,西部六省区(新疆、内蒙、青海、甘肃、宁夏、陕西)的盐渍土面积达2506万公顷,占全国盐渍土总面积的69%。

盐渍土是一种含盐量较高的盐碱地,当地表1米内含有容易溶解的盐类超过0.3%时即属盐渍土。由于土中含有易溶盐,土的物理、力学性质和筑路性质发生变化,引起许多路基病害。随着土中含盐性质及含盐量的不同,盐渍土的筑路性质及路基病害的严重程度也不同。据不完全统计,我国每年因盐渍土造成的直接经济损失高达上亿元。因此,如何减少盐渍土对各类工程的破坏,减少经济损失,已经成为市政行业在设计阶段、施工阶段、后期运营管养阶段关注的主要问题。

1.2盐渍土的分类

1.按含盐性质分类

岩土中易溶盐类主要有氯化物盐类、硫酸盐类、碳酸盐类三种,其中以钠盐为主的氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠对道路的危害性最大。

2.按盐渍化程度分类

盐渍土按其盐渍化程度和含盐性质对道路危害性分类。盐渍化程度分为弱、中、强、过四类。

1.3盐渍土的基本性质

1.盐渍土的胀缩性

盐胀主要是指在硫酸盐盐渍土或碳酸盐盐渍土中,在低温作用下吸水结晶产生体积膨胀。盐渍土发生盐胀后,外界环境改变,结晶盐土脱水,盐土体积缩小,导致土体结构破坏而疏松。盐渍土的涨缩循环是导致盐渍土地区出现各类工程病害的主要原因。

2.盐渍土的溶陷性

盐渍土的结晶盐遭浸水后,产生溶陷变形。以土体的溶陷系数δ(%)为评价指标,在实际评价中常以地基溶陷量来衡量。

3.盐渍土的湿陷性

湿陷性是指土在上部压力或自重作用下浸水产生沉陷变形的性状,除了黄土外,盐渍土也具有该性质。研究表明:当盐渍土的粉粒含量大于45%、孔隙度大于45%时,将会出现于黄土相似的湿陷性。

4.盐渍土的毛细作用

盐渍土中有害毛细水上升能直接引起地基土的浸湿软化和次生盐渍化,进而使土的强度降低,产生盐胀、冻胀等病害。

1.4盐渍土路基破坏类型及成因分析

盐渍土地区道路路基的破坏类型主要由盐渍土胀缩性引起的路基破坏,由盐渍土溶陷性引起的路基破坏,由毛细水携盐上升对路基、路面造成的破坏等三类。

2盐渍土路基常见处理措施

2.1一般规定

1.宜为填方路基,采用挖方时,采用敞开式路堑,路床应适当超挖,并回填渗水性填料或设置隔断层,见图1。

图1路堑路基横断面

表1盐渍土地区最小路基相对高度

2.必须重视路基排水设计,保证排水畅通,避免因排水不良使土中盐分上升、升高。

2.2路基高度

路基高度应在满足城市规划高程基础上,使路床处于干燥或中湿状态。路基相对高度不应低于表1,否则应采取换填、设置隔断层等措施。

2.3路基填料

应严格控制土质的含盐量和含水量的允许限量范围。夹有淤泥、盐块、腐殖质和其它杂物的土不能用于填筑路基。盐渍土填筑路堤的可用性,应视道路等级和路堤填筑部位,以及当地地质水文条件、水文、气候等确定。

2.4路基边坡

根据填料的土质和盐渍化程度,考虑到盐渍土的盐胀、溶陷带来的浸蚀、松散、沉陷,边坡坡度适当放缓。

2.5路基处理

盐渍土地区路基处理,一般包括基底处理和路堤本身处理两部分。基底处理根据地基表层软弱土层和盐渍化程度的深度,分表层、浅层和深层三种不同情况予以处理;路堤处理主要对路堤采用换填、隔断、改善排水条件等措施,保证路床处于中湿或干燥状态,路基的稳定性不受盐分、水分的影响。

1.基底表层处理

严格清除表层盐霜、盐壳、高含盐土、腐殖质土,清表厚度一般不小于30厘米。清除后的基底做成双向或单向3%左右的向外侧倾斜的横坡,并逐层压实。

2.基底浅表处理

在重盐渍土地带的池塘、水坑、过湿路段等软弱地基,软弱土层在3米以内的厚度时可进行浅层处理。基底采用排水、挖除软弱或高含盐土层,换填非盐渍化渗透性好的砂或砂砾的措施,对软塑、流塑淤泥可采用抛石排淤等措施。换填厚度不宜小于1m。

3.基底深层处理

路线通过低洼沼泽湿地、重盐渍土区,地基土层含盐泥炭、淤泥,承载力小于100kPa,软弱土层厚度大于3m时,城市快速路、主干路、次干路路基基底应做深层处理。

4.隔断层设在一定深度处的路堤内,以隔断向上迁移的盐分和水分,防止路基翻浆、盐胀等病害发生,也是盐渍土地区降低路基高度常用方法。隔断层可选用透水性的砂、砾石、风积沙等,也可选用不透水的土工膜、复合土工膜、沥青砂等。

隔断层类型的选择,应根据道路等级、盐渍化程度、材料来源,并结合气象、水文、地质等条件,同时结合道路纵断面设计,经过技术经济比较后予以确定。

3盐渍土路基设计方案

3.1项目概况

创业路规划为城市次干路,位于乌鲁木齐市头屯河工业园区,工程起点接创业东路,终点接工业大道,全长2.4公里。根据工程岩土勘察报告,创业路场地土易溶盐含量平均为0.361%,为中盐渍土,分类属硫酸盐渍土。

3.2路基设计方案

1.道路设计标高适当上抬,路基以低填为主。

2.严禁用盐渍土作路床填料;路基填料严格控制土质的含盐量和含水量的允许限量范围。

3.路基填料采用天然砂砾透水性材料。

4.填方路基必须清表50cm,基底做成双向或单向3%左右的外倾横坡。

5.填方路基最小高度为0.6m,填方路基边坡1:1.5。

6.填方路基距坡脚2m外开挖土质边沟,边沟底宽0.5m,深0.6m。

7.挖方路堑采用超挖换填形式,路面结构加超挖换填部分总厚度为1m。

8.挖方路堑距坡脚1m外开挖土质边沟,边沟外侧设置1米平台;边沟尺寸同填方路基,其中K0+100~K0+500段道路南侧路基边沟采用浆砌片石。

图2填方路基设计图

图3挖方路基设计图

4结语

创业路建成已多年,通过调查,路基完好,未发现盐渍土病害。结果表明,通过采用适当上抬道路标高,以低填为主;严格控制路基填料;对基底表层进行处理;填方坡脚外侧设置边沟;挖方采用敞开式路堑等一系列措施的处理,达到了防治盐渍土路基病害的目的,在类似工程设计中值得参考、借鉴。

参考文献

[1]黎力群.盐渍土基础知识[M].北京,科学出版社,1986

[2]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