公路工程盐渍土路基处理分析

2021-04-12曹鹏

智能城市 2021年12期

曹鹏

（甘肃公航旅路业有限公司，甘肃兰州 730000）

在公路工程作业过程中，盐渍土的危害性非常大。盐渍土是一种有机盐含量超过0.5%的土壤，若不能对此类土壤进行合理处理，在长期运营过程中，会导致路基硬化病害的加重，同时也会影响公路工程的耐久性和安全性。基于此，需要采用合理方法对其进行处理，提升公路工程施工质量。

1 盐渍土路基的成因

1.1 地形因素

盐渍土泛指盐土与碱土，土壤中含有可溶性盐类，且盐分浓度较高，导致土壤物理性质受到破坏。土壤中的中性盐浓度超过一定指标时，逐渐形成为盐渍土，不同地区的中性盐浓度变化情况有所不同。在地势较高处，虽然土壤中会分布一定浓度的中性盐，但在地表水持续向低处流动过程中，水体将携带走少量盐分，导致地势较低区域的中性盐浓度相对较高，加剧土壤盐渍化过程。

1.2 气候条件

基于以往的应用经验可以了解到，在气候条件影响下，盐渍土中的有机盐来源也存在较大差异。例如，在降水量相对较少的区域，土壤中的有机盐主要来源于外界风力所产生的积聚效应；而降水量比较充沛的地区，土壤中的有机盐主要来源于降水中携带的有机盐，但是降水中含有的盐分相对较少，其盐渍化状态较低，对公路工程路基的影响程度较低。由此可见，一般出现盐渍化问题的土壤多集中于干旱或半干旱地区，这也是该区域作业时需要着重关注的内容。

1.3 地下水矿化

除了上述影响因素外，地下水矿化也是导致土壤盐渍化的主要原因，在地下水流速相对较慢的地区，排水难度也有所增加，这样在地下水自然蒸发的过程中，会造成地下水矿化情况不断提升。在淤泥土堆积的区域，其内部聚集了数量众多的动植物残骸，残骸中也包含了许多的有机盐，进一步加剧土壤盐渍化的情况，影响公路工程作业活动的进行。

2 盐渍土路基的危害性

（1）导致路基溶陷。

在土层含水量不断增加的情况下，水溶性盐也会逐渐溶解到土壤中，表现出很强的迁移性，盐类物质随着水分完成迁移后，土壤的自重也会下降，此时遇到车辆荷载作用，会加快路基的沉降速度，导致路面坑洼问题。

（2）路基出现翻浆问题。

在干燥情况下，其盐类一直处于结晶的状态，此时路基的强度较大，可以达到既定的强度标准。但是土层中的盐类很容易溶解在水中，在盐含量不断下降时，土层强度也会处于下降状态，含盐量越大，土壤的抗剪强度越低，同时还会导致土壤液化的情况（即翻浆）。

（3）路基出现次生盐渍化。

在路基工程作业期间，地下水的补给过程也会受到较大影响，导致次生盐渍化的情况。在新路基的施工过程中，也会增加土壤中毛细水含量，土壤中的盐分在蒸腾作用下会不断累积，使得二次盐渍化情况不断加重，威胁到路基应用状态的稳定性。

3 公路工程盐渍土路基处理建议分析

3.1 适当提高路基高度

在对盐渍化土壤进行处理时，常用的处理方法是提高路基的基础高度，可以有效降低路基中的盐沉积总量，降低盐胀问题的发生概率。在具体实践过程中，需要对作业区域的基础条件进行了解，包括临界上升的冻结位置、地下水水位峰值、毛细水的上升极限值等，根据此类数据信息确定最佳的路基高度，以提升修建路基的实用性在路基铺设材料的选择过程中，需要考虑当地有机盐种类、含量等参数，基于此参数选择相应抗性的材料，提升土体病害的治理效果。需在铺设路基材料时，需要提前将路基基底的硅酸盐外壳、动植物残体、其他废弃物清理干净，以确保技术的应用效果。

3.2 加强路基处理

（1）做好基层的清理工作。

基于以往的作业经验，在公路工程施工过程中，位于表面下30 cm的土壤对于地基基础的影响性最大，因此如果表面下方30 cm处都是盐渍化土壤，那么需要将标高位置处的土壤清理干净，以提升基础作业环境的安全性。

（2）地基的渗滤置换。

盐渍化问题的出现，和区域水资源分布情况也有着密切关联性，因此在路基处理过程中，也需要考虑地基的渗滤置换问题，需要做好混凝土用水问题管理，降低不合规水资源带来的影响。

（3）做好材料换填和压实处理。

在实际应用中，多采用分层填筑的方式进行处理，还需要根据公路工程作业规模选择合适的压实设备，按照初压、复压、终压的顺序，完成基层材料的压实工作，同时做好压实度检测，待满足要求后可以进入下一作业环节。

3.3 合理设置隔断层

对盐渍化土壤进行合理化处理时，也需要合理设置隔断层，即在基底处铺设相应厚度的隔离膜，起到阻挡地下毛细水上升、隔绝盐水入侵的作用。在目前常用的涂层材料中，土工布、砂土、砾石等都是常用的铺设材料，需要结合区域条件来进行合理筛选，提升所选材料的适用性。

在铺设隔离层材料前，需要做好基底杂物的清理工作，如果区域地下水活跃度较高，在实际应用中还需要做好降水工程，将承压水压力适当降低后再进行隔断层铺设，借此提升隔断层的阻隔效果。现阶段，该处理方法在一些强制性盐渍土公路段路非常适用，可以有效避免盐胀问题的出现。

3.4 采用换填法进行处理

在公路工程盐渍化问题的处理过程中，换填法也是经常使用到的处理技术，其施工原理在于利用具备一定基础强度的填料，对该区域原土壤进行替换，借此起到提升基础强度的作用。此类工艺主要应用于一些大型公路工程中盐渍化相对较低的区域，能够对工程基础强度进行提升，提高公路工程运营过程的稳定性。

在实践过程中，具体的换填高度需要结合区位资料进行计算，常规状态下，换填高度不低于1 m，在换填期间需要采用分层填筑的方式进行作业，每层填筑厚度不超过25 cm，单层碾压次数不低于5次，以提高填筑效果。除此之外，针对开挖出的盐渍土需要做好集中处理，堆放位置远离作业区域，避免土壤对区域含盐量产生影响[1]。

3.5 及时处理泛盐问题

在盐渍化土壤产生的病害问题中，泛盐现象属于较难处理的病害问题。在对其进行处理时，需要采集充足的基础资料，对问题成因进行分析，针对性拟定处理措施，提高问题处理结果的可靠性。在具体处理过程中，需要及时清除掉路基表面的盐壳，并沿着盐壳所在标高继续下挖30 cm，换填此厚度土层，降低区域土层含盐量[2]。如果该路段已经布设了隔断层，在处理过程中，需要对遗漏位置或不足位置进行补强处理，提高路基的耐久性。此外，如果待处理区域为老路路基，在处理过程中，需要将路肩下方1 m范围内的路基清理干净，随后换填抗性较强的砾类土，起到路基补强和处理盐渍化的作用。

3.6 预防路基盐胀问题

除了上述提到的处理方法外，还需要做好路基盐胀问题的预防处理，在具体的处理过程中，采用设置高差的方式来对其进行处理。在具体的应用过程中，需要对地下水顶面所在位置进行确定，以此为基础来设置高度差在5.0～6.5 m的路基。地表水流动时，会携带表面盐分向着较低地势转移，降低了公路工程路基内部的含盐量，避免了盐胀问题。

除此之外，对此类问题进行处理时，也会使用一些抗性较强的土工布或砂石铺设在路基底部，作为隔断层来阻挡地下水涌出（即设置隔断层），同时还会在隔断层上铺设厚度不小于0.1 m的砂石作为反滤层，进一步提升路基的抗渗性能，降低了路基盐胀问题的发生概率[3]。

3.7 合理应用施工排水措施

在盐渍土区域进行作业活动时，需要提前做好相应的排水措施，营造良好的工程作业环境。在具体的作业过程中，需要根据要求设置临时排水系统和永久性排水系统。临时排水系统主要包括临时管道、盲沟等，用于基层临时排水，降低土层中的含水量，部分临时排水设施也会在工程结束后转换为永久性排水设施。永久性排水设施在地基作业过程中同步进行作业，地下多使用管道进行排水，地上设置排水渠或盲沟辅助排水。需要对基坑大小进行考量，选择合适的排水高度，若施工区域的地下水水位较高，在实际应用中需要利用降水井降低地下水位，同时还需要在地表做好引水工作，以加快排水速度。

除此之外，在作业区域内不允许堆放开挖土或地表土，作业现场的路基填料也应定期进行压实处理，确保材料本身的密实度。设置的横坡拱度需要保持在1.5%以内，以确保地基作业期间能够顺利将多余水分排出，提高结构的综合性能。

3.8 强夯处理法

除了上述提到的处理方法外，还可以利用强夯法完成基层强化处理，提升地基的压实度，起到降低土壤沉降量的作用。在具体作业环节中，需要对作业面做好清扫工作，将待作业区域表面的杂物清理干净，以梅花型进行夯击点的确定地面，第一次夯击点的间距控制在2.5 m左右。利用落锤结构开始进行夯击操作，每一次夯击势能保持在1 000 kN·m，结束第一次夯击处理后，对不平整位置进行平整处理，第二次夯击时，位置选择在第一次夯击点之间的间隙处，重复多次后达到既定的夯击效果。