高速公路盐渍土路基施工技术研究

卜伟成

（张家口路缘公路工程有限责任公司，河北 张家口 075000）

1 引言

盐渍土在路基施工中时常遇到。盐渍土在遭遇水分后会出现溶解，在自重作用下发生沉降，最终形成路面病害，使得路基的强度和稳定性降低，给公路后期养护带来麻烦，并增加养护成本[1]。盐渍土对路基的影响较大，所以如何对高速公路盐渍土路基进行处理是一个难题。本文研究盐渍土路基施工技术，对盐渍土特征以及盐渍土对路基的影响进行研究，提出盐渍土路基施工技术，并在实际工程中进行应用。

2 工程概况

某高速公路全线长53.65 km，设计行车速度为120 km/h，新建路段长12.62 km，改扩建路段长61.23 km。该沥青路面结构为4 cm AC-13C沥青混凝土上面层+5 cm AC-25C改性沥青混凝土中面层+7 cm AC-25C改性沥青混凝土下面层。经过对项目进行测试调查，总结该地盐渍土特性和路面病害，选择当地盐渍土作为路基填料，并采用合理的施工工艺进行路基修建。

3 盐渍土路基主要特征

3.1 盐渍土特征

3.1.1 吸湿性

盐渍土的吸湿性较强，所在地区路基施工过程中，会出现软化问题。盐渍土吸附水分后，容易导致路基坍塌，影响路基整体强度和稳定性。盐渍土如图1所示。

3.1.2 膨胀性

在我国西部交通建设过程中，盐渍土现象较为常见。盐渍土中含有较强吸附能力的阳离子，当遭遇水分后，阳离子和胶体颗粒产生反应，反应后会生成许多水膜，使聚合力下降，进而使得胶体间缝隙增大，使得路基出现膨胀。

图1 盐渍土

3.1.3 松胀性

盐渍土最常见的特性是松胀性。盐渍土的主要成分之一是硫酸钠。当温度达到一定程度后，土壤出现脱水现象，其体积变小，当温度下降时，则会形成吸水结晶，又使得土壤体积增大，所以在盐渍土路基施工时，由于昼夜温差以及气温骤变时，土壤强度会降低，影响路基施工，且使得路基施工质量，缩短其使用周期。

3.2 盐渍土对路基的影响

3.2.1 盐结晶的膨胀性

土壤的含盐量会导致土壤会出现不同程度的膨胀。盐渍土常出现于干旱区域，由于干旱区域的昼夜温差较大，温度变化明显会使得高温条件下土壤会出现较大膨胀问题，而在低温条件下土壤会急剧缩小[2]。由于路基建设中所用材料的热胀冷缩系数和土壤不匹配，在温度上升和下降时，路面会出现裂缝，影响了公路的使用寿命和行车安全。

3.2.2 盐渍土对路基的力学作用

在一定含水量的条件下，土粒中含有盐分，使土粒间的距离增大，土壤中的内摩擦力降低。在盐渍土土壤上建设路基时，由于降雨的影响，路基整体强度降低。而当遇到干旱时节时，土壤内盐分会出现结晶，填充了土壤原空隙，使得此时土壤强度高于普通土壤。

综上所述，在盐渍土土壤上进行路基施工时，路基稳定性难以得到保证。

3.2.3 盐渍土难压实

盐渍土土壤中盐含量增大时，其密度则会降低，使得盐渍土路基在施工时会出现沉降变形。当施工中使用高盐含量的土壤时，会增大路基夯实程度，干燥时盐分会形成结晶来填充土壤空隙，随着水分含量的不断增大盐结晶溶解，使得土壤密度降低，最终导致路基被过度碾压。

3.2.4 盐渍土中毛细水作用

盐渍土中的毛细水会直接导入土层内部。随着水分增大，土体强度会不断降低，最终产生膨胀病害[3]。土壤盐含量增大而使得毛细水上升，水分会溶解掉盐分，增大了水表面的张力，当大量地下水进入路基内，使得路基整体强度降低。

4 盐渍土路基处理和施工工艺

4.1 盐渍土路基处理方案选择

结合本工程地质勘察报告，同时勘察盐渍土在公路主辅路上的分布情况，如分布面积、起止桩号、路床范围、分布宽度以及土工布面积等，采用隔断处治措施，以防止毛细水上升，将水分的来源进行隔断并将盐胀降低，进一步防止路基受到盐渍土侵蚀。选用填方路基和挖方路基2种处理方案，去掉地表层原30 cm的土层，并在底部加设隔水作用的土工布。由于该路段的土体透水性较强，在降雨和融雪的影响下，路基内会渗水严重，所以需在路床上加铺土工布并采用砂砾进行铺筑施工。盐渍土路基设计图如图2所示。

图2 盐渍土路基设计图

4.2 盐渍土治理措施

4.2.1 强夯法

强夯法可有效降低路基的溶蚀作用。强夯法可将土基压实成板体结构，使得土体更加密实，加强地基固结作用，进而降低盐渍土的溶蚀破坏。采用强夯法应结合实际情况进行，通过调研来确定强夯的次数、重量以及高度等参数。

4.2.2 换土垫层法

砂石土垫层的厚度可放置地下水渗透，设置垫层可有效处理盐渍土层，当盐渍土层较厚而难以清除时，可采用部分清除部分稳定的方式相结合，将盐胀性和溶陷性较大的盐渍土土层挖除，再加设垫层，可提高路基的稳定性和防水效果。

盐渍土在低温条件下会出现盐胀现象，这是路基填筑高度不足导致。提高路基强度的方法主要为加1层砂石垫层。由于路基内水分含量较大，在路基提高的同时应做好一定的防护措施。

4.2.3 设置隔离层

设置隔离层应同时满足技术和经济要求，可有效降低路基高度，隔离水分而防止出现盐胀、翻浆等情况的发生，预防路基盐渍化，确保路基耐久性，通常选用土工布来作为隔水材料。

4.3 盐渍土路基施工关键技术

4.3.1 挖方路段

由于挖方路段具有较高的溶陷性，影响上部路面荷载的主要因素是路床。另外，路基的厚度较低，所以需要进行换填土处理。为了降低地基沉降变形，提高地基的整体承载能力，需要对其挖方1 m深度，直至挖到换填地基底部，经标高后再进行碾压，将不含盐分的砂石分层回填到路床底部或原地面之上，再加设1层隔离层，最后再回填路床路基。

4.3.2 填方路段

当路基填筑高度小于2 m时，将地基部分的盐渍土、风化泥岩、低液限粉土等不合格的填料进行挖除，将原状土挖除后再进行无盐渍土砂砾土回填，最后再进行分层压实[4]。设置排碱沟，将地下水和地表水含量降低，减少水分对路基的侵蚀，以提高路基稳定性。在路基两侧各加设1层截水墙，截水墙的宽度需大于1 m，深度小于1.5 m，采用砂砾将截水墙内部空隙填充，再采用塑料管将水分排出，塑料管采用硬塑管，其直径为10 cm，水分含量大的路基应设置纵向盲沟，其盲沟深度为2 m，宽度为1 m，同时加设1层横向盲沟，横向盲沟的深度为1 m，宽度为0.6 m，采用复合土工布将四周包裹，利用打孔波纹管和纵向管道相联通，加设1层防渗土工布于路床之下。

4.3.3 保障措施

盐渍土路基施工质量保证取决于施工原材料的选择，应严格按照设计要求和规范来选择施工原材料。本项目路基施工具有施工条件差、资源匮乏、材料性能要求高、材料运输距离长等特点，所以，施工单位应加强施工现场管制以及原材料优选，确保各材料和机械设备的使用效果。针对施工工艺方面，填料的含水量不得低于最佳含水量的2%，分层填筑厚度控制在30 cm左右为宜，路床的压实度控制在96%之上，其中路床的下压实度应大于95%，截水墙砂砾的压实度应大于92%。另外，严格控制打孔波纹管、填料质量、土工布分布方向、硬塑管、含盐量等。

5 结语

盐渍土的主要特征有吸湿性、膨胀性以及松胀性。由于自身结晶作用和溶解作用，盐渍土会降低路基的整体强度和稳定性。本文重点介绍了盐渍土路基处理和施工工艺，对盐渍土路基处理方案进行选择，提出几种盐渍土治理措施，如强夯法、换土垫层法、路基高度提升以及设置隔离层，并研究了盐渍土路基施工关键技术，证实了盐渍土路基施工技术的可行性和实用性。