盐渍土地基处理技术探讨

蔡先强

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

1 工程概况

忻州环城高速公路是山西省高速公路网“三纵十一横十一环”布局规划中“十一环”的重要组成部分。本项目南接大运高速公路，北接忻阜高速公路，路线全长31.7 km。全线采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度采用100 km/h，路基宽度采用26 m。本项目位于忻州，属温带大陆性季风气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，各地温差悬殊，降水高度集中。沿线水文地质条件受地貌单元控制，差别较大，黄土丘陵区大部分路段在钻探深度内未揭示地下水，冲积平原区地下水埋藏较浅，根据地质调查，结合钻探资料，按地下水赋存、补给条件，含水层岩性、地下水类型、排泄、径流等水文地质条件，项目主要为第四系松散岩类孔隙潜水。地表水主要为牧马河水，为季节性河流，下雨时有水，无雨时水量较小，水量贫乏。结合项目所处的气候条件及地下水与地表水等情况，为后续盐渍土的处理技术提供依据保障。

2 盐渍土简介与危害机理

2.1 盐渍土简介

盐渍土指的是不同程度的盐碱化土的统称，在公路工程中，主要指地表土层1 m范围内，易溶盐含量超过0.3%的岩土，岩土中易溶盐类主要有氯化物盐类、硫酸盐类、碳酸盐类3种，其中以钠盐为主的 NACl、MgSO4、Na2CO3、NaHCO3对公路工程危害性较大[1]。盐渍土按盐渍化程度分为弱、中、强、过盐渍土四类，盐胀性和溶陷性是盐渍土的两大特性，也是公路病害的主要症结，盐渍土对路基的危害表现有盐胀、翻浆、冻胀、淋溶与湿陷等多种病害，严重影响着公路的稳定性和耐久性。

2.2 盐渍土对公路的危害机理

盐渍土的危害性不仅表现在其本身的特性上，更防不胜防的是后期的向上侵蚀性。盐渍土路段一般应以填方路堤通过，但在具体工程实践过程中，会发现一些工程项目仍会受盐渍土的困扰，盐渍土对路基甚至路面产生不同程度的破坏，为降低甚至杜绝盐渍土的侵袭，首先要了解盐渍土的危害机理。盐渍土中的易溶盐不仅与水分相关，还受温度影响，盐分溶解度随温度升高而增大，在水分与温度的共同作用下，易溶盐随毛细水上升，水分蒸腾，盐分上移，日积月累，逐步侵蚀到路基及上部结构，盐渍土的各种破坏性开始显现。

3 盐渍土地基处理技术

为使盐渍土地基处理技术阐述的更加具体，现结合忻州环城高速公路工程实际，将设计理念进行综合分析探讨。

3.1 项目所处的盐渍土现状

忻州环城项目起讫桩号为K0+000—K31+704，盐渍土主要集中在K21+000—K24+050段，长度3.05 km，盐渍土形成的主要因素是地形条件，由于该段落处于冲积平原地貌之内，本段落海拔760～770 m，为一个相对低洼地，由于盐分随地面、地下径流由高处向低处汇集，使洼地成为水盐汇集中心。对本段土层采取分段取样，进行土壤含盐量试验，盐渍土类别为弱—中亚硫酸盐渍土。具体段落见表1，判定试验样表见表2。

表1 项目区盐渍土地段表

表2 盐渍土判定表

3.2 设计思路综述

3.2.1 绕避方案

在前期的工可和初步设计阶段，应查明盐渍土成因、类型及盐渍化程度，提出相应的设计方案，宜考虑对盐渍土地区进行绕避方案比选，尤其是经过较长的强盐渍土或过盐渍土时，尽量考虑绕避方案，因为即使采取了防范措施，强盐渍土或过盐渍土的侵蚀性在后期仍会有些影响。本项目经工可、初设的分析对比，以最短的距离经过盐渍区更为经济合理。

3.2.2 高填路基

本项目盐渍土段落处于平原区，且基本是农田，土源不足，运距较远，如果采用高填处理，工程造价较高，并由此占用大量农田，不适宜高填，只能满足规范要求的大于最小填高的2倍[2]。

3.2.3 常规技术对策

如果由于条件限制，绕避与高填都不能采用的话，则应考虑常规对策，关键集中在避水与隔断上，水是危害路基路面强度和稳定性的最直接最重要的因素，盐分的迁移积聚，都是水直接影响的结果，因而排水设计尤为重要[1]。具体操作时，还应参考盐渍土所在区域土质情况，如果土质为粗粒料（如砂砾石土等）的弱盐渍土，由于毛细水上升的高度有限、含盐量小，简单清表处理即可；如果土质为细粒料（如粉土、粉细砂等）的盐渍土，由于毛细水的上升高度大，盐分直接进入路基，对路基造成破坏，不论含盐量大小，均需处理。首先根据盐碱化程度，清除表面盐渍土30～100 cm盐渍土，对于溶陷性高、地基承载力要求大的软弱盐渍地区，可考虑桩基或复合地基；其次设置隔断层，隔断层可采用透水性材料，如砾石、河沙等，如果铺设复合土工膜，隔断效果更为理想，复合土工膜是由聚合物膜与土工织物加热压合或用胶黏剂黏合而成，有一布一膜、二布一膜、三布二膜等，宜结合项目实际甄选；下一步做好防排地下水、地表水措施，尤其在排水困难地段，要建立起综合排水系统。本项目采取的处理措施是采取基底换填1.0 m砂砾处理，可以有效地隔断水分和盐分浸入路基，没有设置复合土工膜，因为本项目盐渍化程度相对较弱，近几年已改造为农田。

图1 盐渍土地基处理设计图

在综合设计思路的框架结构中，还应注意细节的把握：在外业勘探时，应查明地下水位的埋深及其1年的变化规律和多年的变化趋势，毛细水上升情况及其变化规律；路基填料和压实度应按规范要求严格控制；取土坑、深排水沟的选择等。

4 结束语

我国盐渍土不仅地区之间的差异很大，即使在同一地区，由于地形、地质、水文和环境等条件不同，其盐渍化程度、含盐性质也往往不相同，所以，盐渍土地区公路的设计、施工技术方案，必须在加强调查研究、尽量采用先进技术的基础上，不断优化盐渍土路基设计、施工和病害处治，紧密结合当地实际情况，做到因地制宜、科学合理、经济适用。