盐渍土在公路建设中的病害与治理

杨会军

（甘肃路桥公路投资有限公司，甘肃　兰州　730000）

盐渍土在公路建设中的病害与治理

杨会军

（甘肃路桥公路投资有限公司，甘肃兰州730000）

在我国的西部青海、甘肃等地广泛分布者盐渍图，长期以来由于多方面的原因，直接取用两侧的盐渍土填筑路基因盐渍土本身的工程特性冬季至春季不断产生膨胀翻浆、腐蚀的危害从而降低道路的通行能力和服务水平。现笔者就结合甘肃省河西地区某高速公路建设过程对盐渍土的成因和危害进行分析及在施工过程中如何处理等方面进行阐述。

成因；危害；处理

1　盐渍土的成因

1.1气候特性

该地区为温带干旱气候区，物理风化作用强烈。年平均降水量不足400mm，有的地区甚至不足100mm且蒸发量大降水量不足。风多且大，冬季干冷、夏季炎热，四季变化明显，空气干燥，是典型的大陆性气候。区内最大冻土深度为2.24m。大风与沙尘暴日数较多，全年大于八级风数由60多天。沙尘暴数日达30多天。

1.2地形地质特性

由于盐渍土主要受区域自然条件和地质条件影响。盐渍土所处地形多为低平地内陆盆地局部洼地以及沿海低地。这是由于盐分随地面地下径流而山高处向低处汇集使洼地成为水盐汇集中心而形成倾斜平原带，这些分布带与当地的地形不无关系。该条高速公路经过戈壁荒漠、基岩残丘及侵蚀构造基岩中山丘陵区，地形相对比较平坦，海拔1500～2750m，总体西北高，东南低。

1.3母质特性

盐渍土的成土母质主要有第四系（Q）、第三系（N2k）、白垩系（K）、侏罗系（J）、石炭系（C）、志留系（S）及侵入岩等地层。是近代或古代的沉积物在不含盐母质上须具备一定的气候地形和水文地质条件才能发育盐土对于含盐母质，如含盐沉积岩的风化物和滨海地区含盐的沉积物盐渍土的发育则不一定要同时具备上诉三个条件母质或母土的质地和结构也直接影响土壤盐渍化程度。第四系全新统、上更新统地层（Q3-4）以砾石、砂、低液限粉土为主。盐渍化强烈，含颗粒状晶体、芒硝、石膏较多，多为氯盐、硫酸盐弱-中盐渍土。

1.4植被特性

由于该区域处于干旱气候带内，在外营力长期作用下，形成了低山丘广陵区基岩裸露，隔壁平原广阔平坦，碎石遍布，植物稀少，生长有沙葱、梭梭、骆驼刺等植被。还有部分属于深根性植物或盐生植物，能从土层深处及地下水中吸收水分和盐分，将盐分累计于植物中，植物死亡后有机残体分解，盐分便回归土壤，逐渐积累与地表因而具有一定的积盐作用。

1.5腐蚀特性

盐渍土对公路工程常用的钢筋混凝土和石料等建筑材料均具有不同程度的侵蚀和腐蚀作用，盐渍土中以硫磺盐盐渍土和氯盐盐渍图的腐蚀性为甚，硫酸盐与混凝土中的水化产物氢氧化钙和水化氯酸钙发生化学作用生成石膏和钙矾石，这两种反应均造成体积膨胀使混凝土开裂剥落，过饱的硫酸盐溶液在混凝土孔隙中结晶还会对孔壁产生极大的应力，使混凝土破坏，氯盐中起主要腐蚀作用的是氯离子，氯离子子啊水汽的参与下会与金属制品中的铁元素发生化学腐蚀，从而产生氯化亚铁，这种氯离子与铁离子的结合物是极不稳定的，在有氧的条件下铁离子与氧结合形成氧化物，即通常的铁锈而氯离子重新离解出来，再度参与铁的腐蚀过程，这样周而复始地作用大大加快了铁的腐蚀速度，当盐渍土同时含有硫酸盐和氯盐时腐蚀性会更强。

2　盐渍土的危害

2.1盐胀的影响

盐渍土中大量的硫酸盐是引起这类病害的主要原因，土中所含的硫酸钠俗称无水芒水硝，其溶解度对温度的变化反应敏感，具有随温度变化而剧烈变化的特点，硫酸钠的结晶膨胀造成路面局部不平，鼓起开裂同时该地区昼夜温差大，这又引起盐胀的反复作用，从而破坏了土气结构，造成路基边坡及路肩表层的疏松多孔致使道路易遭风蚀，易于限车。

2.2冻胀的影响

青海地区冬季寒冷，这个季节是路基冻账病害发生最严重的季节，由于温度较低，路基受到了冻结作用，水分将山地下温度较高的土层向地表温度较低的土层方向移动，从而会在临界冻结深度聚冰层附近发生水分聚集现象形成冰冻的土层中具有大小不同的冰粒或冰层使其体积大大超过了原有的孔隙和含水体积，这就导致了路基的冻账病害。

2.3翻浆的影响

春季融冻时路基的上层砂粒首先融化而下层一时尚未融化，则上层的水分无法下渗导致上层填土中的含水量超过液陷在车辆等振动荷载的挤压冲击作用下，路基就出现翻浆现象导致路面泥泞不堪，春融时结晶的硫酸钠脱水和氯化物的液塑限低蒸发缓慢，从而使土壤长期处于潮湿饱和状态，这些都可加重翻浆的作用。

2.4腐蚀的影响

路基土在浸水中，强度会大幅度降低，为了提高路基土强度，消除或降低路基土的溶限性，对浸水后的路基土体采用强夯法加固处理。

3　盐渍土的处理

盐渍土路基的工程治理措施有很多，有基地处理法设置毛细水隔断层发强夯法，化学处理盐渍土法，防排水措施等，对工程造价影响很大。这些方法的原理是减少路基填土的含盐量，改变填料的特征，破坏水分和盐达到路基水层的通道。

3.1基地处理

路基含盐量超过规定的要求，路床过湿压实度达不到压实要求或路基标高受限制的低填浅挖地段，我们一般采用就近砂硕或风积砂对原状土进行换填，换填厚度应根据地质勘探资料以及填料的试验结果确实能从路基换填及铲除的盐渍土不得堆于路基两侧坡脚应集中拉运到距离线路不得小于30m以外，以免发生次生盐渍化。

3.2设置毛细水隔断层

1）隔断层法就是在路基某一侧位设置一定厚度的隔断层，其根本目的是隔断毛细的上升，防止水分和盐分进入路基上部，从而避免路基或路面遭受破坏。

2）隔断层我们一般选择土工布（膜）隔断层风积砂或沙河隔断层，碎石隔层和沥青砂，油毛毡等隔断层。

3）做好路基的排水设施使水分能及时排出。

3.3强夯法

强夯处理的主要目的：

1）提高路基土的干密度，减少孔隙比，已达到消除和减少限沉降量；

2）满足规范的压实度要求；

3）提高路基土的均匀性及整体性，消除或减少差异沉降量及剩余沉降量。

3.4化学处理盐渍土法

对路基上层的硫酸盐渍土进行化学处理使土中的易溶盐成分和性质发生变化，两两生成仅微溶于水性质稳定的物质，为使化学处理的盐渍土不受下层水分和盐分的影响，路基底部应设置隔离层。

3.5提高路基高度

提高路基填筑高度可以减少进入路基上部的水分和盐分使上部路床受盐渍影响较小，有效防止盐胀在排水不良或过湿的地带一般采用该方法，有些盐渍土地区地下水为较高为了使路基不受冻害和在盐渍化的影响，应控制路提高至不在盐渍化的最小高度范围以外。

3.6其他方法

路基洒水采用卤水，可增加路基强度。砂砾培筑路肩，可减少路肩培土的盐胀。盐渍土层较厚，含盐量较高时，可采用桩基处理。改良法改良盐质土路基填量等。

4　结束语

路基提高法施工简便，当附近满足要求的填料较丰富时，客应用于弱中非硫酸盐渍土段，但有时为了满足防止发生次生盐渍化的上述方法各有优缺点，有自己的适用条件，在施工复杂地区，为了得到较好的处理效果，往往配合使用。因此，有效的公里路基处置方法，应根据公路等级对路基的要求、盐渍土地区的工程特性、盐渍土的含盐类别及含盐量对公路工程的影响程度、结合施工环境条件、施工工期及当地筑路材料来源，经技术经济比较综合确定。

最小填筑高度时，会使路基临空而增大，造成行车安全受到影响；换填法可改善路基土的特性，但是挖（弃）方量、借方量大，处理困难，处理不当易发生次生盐渍化，填料须严格控制，因多数情况需远运，成本较高；强夯法工艺简单、效果好，施工速度快，费用低，适合土层范围广，易于保护环境，但强夯法一般配合浸水预溶法使用，在过于干旱缺水地区使用有限制；隔断层法可隔断毛细水上升，保证路床上部的稳定，施工中应严格选用隔断层材料，该发较经济，已普遍应用。

［1］沙漠地区公路设计与施工指南［S］.JTG/TD31-2008.

［2］公路路基设计规范［S］.JTGD20-2004.

F540.3