浅析盐渍土对公路改建中的危害及处理措施

袁文金

摘 要：河西地区项目改建过程中经常伴随着不同区域产生的盐渍土等病害，不同程度影响改建过程中工程质量、工期等。首当其冲是对盐渍土进行研究，改善其物理力学性质，确保路基的稳固，对该区域路基提出科学合理的处置措施是本文研究的重要内容。本文研究项目路线布设于金昌市北侧的戈壁与永昌县平川之间，山地、戈壁、绿洲等自然景观交相辉映。其中部龙首山矗立于北部戈壁之中，形成本项目研究区域内南部隆起带和残丘戈壁荒漠区，沿线大部分处于山地前冲洪平原，地势相对开阔平坦。工程区属于寒冷、干旱区；该项目在建设过程中沿线特殊性岩土较发育，盐渍土等不良地质分布较广，工程地质、水文情况复杂。

关键词：盐渍土；溶蚀；盐胀；处置措施；溶陷

中图分类号：U416.166 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0123-02

1 盐渍土特点

盐渍土是各种不良土质的总称，如盐土、碱土、和多种盐化、碱化的土壤。盐土其实是对作物有生长风险，并且其中的可溶性盐含量达到一定程度的土壤。盐土中盐分增量是随着地壳表层发生的运动而得，来自于自然界和人为的活动。土壤盐渍化包括盐化和碱化。不同盐分组成不同盐分含量指标。泥土中对植物生长有负面影响和改变土壤性质的的多量交换性钠称为碱土[1]。

2 盐渍土路基病害形成的主要原因

盐渍土的形成是由于在临海的沿岸海水的浸入或大陆内盆地或凹地中，易溶盐随水流由高到低，或易溶盐地下水位在冲击平原上上升，在经过毛细和蒸发的影响，最后残留累积凝聚在地面。盐渍土往往位于不深的近地表，土壤越深含量越小，具体分布多是在地表或是地面以下1.5m，偶尔能达到4.0m；同时，盐渍土受到季节的影响，在雨季由于降雨地表的盐含量随着雨水流走，从而降低了盐含量。相反地，在旱季地表面的盐分聚集，盐含量增多。根据水文条件和地质的不同，形成了多种不同的种类的盐渍土。

其中该项目：AK120+120～AK120+320位于路线下穿金川公司铁路段，铁路两侧地表分布有盐霜，局部盐涨现象明显，蓬松土体厚2-3cm，土体盐渍化严重，由于铁路运输化学物品，局部化学物品漏出，铁路两侧砾砂层盐分胶结，在雨水淋滤作用下形成盐渍土；AK145+800～AK145 +900和AK146+280～AK146+320段地表分布有盐霜，分布不均匀，盐渍化程度不高。现场初判由于地表积水在蒸发作用下，盐分在毛细作用下析出地表形成盐霜。盐渍土危害主要为逢冬季路基发生冻胀现象，使路基不规则隆起，春夏季路基下沉，每年10月上旬开始至次年1月膨胀程度最为严重，3月下旬回落。造成路基冻胀、下沉、路肩及边坡松胀开裂、腐蚀等不良工程地质病害[2]。

依据野外调查和室内取样测试分析，大多地段盐渍土基本特征为：上部为冲洪积和湖沼沉积形成的盐渍土，以（亚）硫酸盐盐渍土为主，局部地段为氯盐盐渍土，盐渍化程度以弱为主[3]（图1分别为沿线不同深度多组样品中硫酸根和氯离子的含量分布情况）。参照不同环境类型，土层对混凝土结构腐蚀等级为弱～中腐蚀，局部含盐量高地段为强腐蚀，对钢筋腐蚀等级为弱～中腐蚀。

3 盐渍土地区的公路路基处理措施

为了克服本项目盐渍土区域路基施工溶蚀、冻胀、盐胀、翻浆等病害，必要改善土的物理力学性质，确保路基的稳固，对该区域路基处置措施如下：

3.1 控制填料的含盐量和压实密度

以天然盐渍土作为填料，含盐量必须控制在规定的范围内。同时，路基应该保证含盐量的均匀性，以免产生路基病害，对以后的压实产生不良的影响。对于必须采取上表填料小于含盐量时，应当结合当的环境条件进行试验来确定所采用的稳定加固措施。西北内陆盆地60mm的年降水量，干燥区干燥度大于50，有很少的盐分溶解，可采用大含量氯盐盐渍土作为路基填料和基底土层。路堤下路基填土压实系数应大于0.9%。

3.2 控制路堤高度

确保盐渍土地区道路稳定性的必要条件是有适当的路基高度。研究发现，当路基高度越高时，路基中盐分和水分可进入越少。盐渍土路段的路基，当盐含量超出填料的規定的允许值且地下水位不高时，路肩高程应>在地下水位冷冻之前（或最高地下水位）+强烈的毛细管水上升高度+临界冰冻深度（或最大蒸发深度）+0.5m。

临界冻结深度对路基的高度有很大的影响，但如何通过一般的冻结深度和盐膨胀的深度两个因素来考虑确定。不同地区气温、水文条件和含盐量不同。因此，依据具体情况进行现场调查分析确定。

3.3 隔断毛细水

地下水位较高或路堤较低时，路基容易产生翻浆、冻胀、盐胀和盐渍化。为了消除病害，一般采取降低路基地下水位、提高路堤高度措施。但考虑到经济各方面的条件，可在路堤下部设置毛细水隔断层。分隔层通常可以由粗粒材料制成，也可用沥青，土工膜等不透水材料[4]。为了防止粗粒材料分层的失效，分隔层的顶层和地面应铺上一层防滤层。另外为了使车辆的震动不会影响分隔层的稳定性，要填充毛细管水分隔层应具有一定的厚度的填土（一般要求≥1.5m），隔离层也应高于地面两侧20cm，防止地表水渗入并滞留在路基隔离层，路基失稳，出现盐胀。

3.4 降低地下水位和排水

在明白地下水活动规律的前提下，如有利的地形排水路径，在路基旁布置排水沟，以减少地下水位，将水排至路堤影响范围以外的区域。这样就降低了路堤的高度，填方工程的数量也有所减少。

盐渍土地区排水设施应能够保持畅通，不能因排不出去水导致土壤结构不良。通常情况下，地下水排水系统可以与排水系统相结合。但是地表水流量比较大，应该分开布置，以免径流太大超出排水设施的排水流量，导致路基失稳。

3.5 防止溶蚀的措施

在降雨量多或较多的地区，为了防止溶蚀，路基表面可覆盖有一定厚度的炉灰或路基床面表层（如0.25m）的双灰填料，以防止雨水渗入路基体。

3.6 地基换填处措施

当盐渍土地区公路分布区域有过湿路段或水坑池塘等软弱地基，且厚度小于3米时，可进行浅层换填处理。对于溶陷性较高，但不很厚的盐渍土采用换土垫层法消除其溶陷性是较为可靠的，即把基础下一定深度范围内的盐渍土挖除，如果盐渍土层较薄，可全部挖除，然后回填不含盐渍土的砂石、灰土等，根据设计要求分层压实；如果清除全部盐渍土层难以实现，也可以只将部分盐渍土层清除，铺设灰土垫层。

3.7 强夯法加固盐渍土地基措施

盐渍土地区有旧路改建时，有以下情况时，可采取强夯法进行地基加固：路堤路基压实度不高、不便采用挖出换填和加固路基的措施。其适用范围：对于含结晶盐不多，非饱和低塑性盐渍土，采用强夯法的处理可有效改良地基土的土体结构，减少孔隙率，从而达到减少溶陷沉降量的目的。

4 结语

综上所述，本项目结合具体地形、地貌、地质、气候、水文条件，对项目沿线不良地质分布情况进行详细勘察设计，收集大量试验数据，参照经验资料，借鉴相似地质条件的处置措施，合理提出了项目沿线存在的盐渍土等特殊地质条件下的公路改建处理方法与措施。

参考文献

[1]张先富.苏打盐碱土对氮转化影响实验研究[D].吉林大学，2011.

[2]刘允中.谈白明高速公路装配式涵洞设计[J].山西建筑，2012，38（35）：210-212.

[3]魏晋攀.河西高速公路盐渍土特性研究及路基处理[J].科技创新与应用， 2015（11）：202-203.

[4]吴忠芳，易红义.浅谈盐渍土地区路基设计[J].黑龙江交通科技，2009，32（4）：71.