張明強(qiáng)
【摘 要】 文章主要通過對我國鹽漬土的類別和取樣實驗進(jìn)行描述,提出了鹽漬土地區(qū)路基施工的處理辦法。
【關(guān)鍵詞】 鹽漬土 路基 實驗 施工
1 概述
在公路工程中,通常鹽漬土是指地表1m內(nèi)易溶鹽含量超過0.3%的土。鹽漬土主要分布在內(nèi)陸干旱、半干旱地區(qū),濱海地區(qū)也有分布,中國鹽漬土面積約有20多萬平方公里,約占國土總面積的2.1%。鹽漬土在我省境內(nèi)主要分布在河西地區(qū)河流中下游平原區(qū)和灌溉區(qū),在黃河中游溝谷地區(qū)也有零星分布。
鹽漬土按土層中含鹽性質(zhì)可分為:氯鹽漬土、亞氯鹽漬土、亞硫酸鹽漬土、硫酸鹽漬土和碳酸鹽漬土五類,如果根據(jù)土層的平均含鹽量,即鹽漬化程度可分為:弱鹽漬土、中鹽漬土、強(qiáng)鹽漬土、過鹽漬土四類。甘肅省鹽漬土主要為硫酸及亞硫酸鹽漬土類型,河西內(nèi)陸河流平原區(qū)的含鹽量自東向西、自北向南方向逐漸遞增,在疏勒河流域鹽漬土的分布最廣,鹽漬化程度最高。由于鹽漬土的鹽脹性、溶陷性、腐蝕性特征,對公路工程的設(shè)計、施工和養(yǎng)護(hù)工作中會造成相應(yīng)的困難和危害,所以對鹽漬土地區(qū)的路基施工進(jìn)行研究和經(jīng)驗總結(jié),對于保證工程建設(shè)質(zhì)量是非常必要的。
2 鹽漬土的取樣和實驗
在鹽漬土地區(qū)進(jìn)行公路路基施工之前,首先要確定土質(zhì)內(nèi)的含鹽量,因為鹽漬土的工程性質(zhì)會隨著易溶鹽的種類和含鹽量的大小發(fā)生變化,也會隨水溫等條件而發(fā)生改變,所以對鹽漬土進(jìn)行取樣和易溶鹽實驗工作是保證合理施工的前提條件。
2.1 鹽漬土取樣方法
(1)取樣自地表往下,按0-0.05、0.05-025、0.25-0.5、0.5-0.75、0.75-1.00m逐層連續(xù)取樣,按深度百分比(即按5%、20%、25%、25%、25%)計算平均含鹽量。(2)遇含有深層鹽漬土?xí)r,視工程需要,1m以下每隔0.5m分層取樣。(3)沿路線縱向設(shè)置的勘探點,間距不超過1000m,對有代表性的勘探點,橫向設(shè)置取樣點不少于三個。(4)筑路料場探坑鹽漬土采樣時,如果原地面表層覆蓋有明顯不能使用的植被樹根、草皮、腐植物、淤泥質(zhì)土或松軟鹽漬土層等,采樣時應(yīng)清除此覆蓋層,并須記錄此層土質(zhì)、狀態(tài)及厚度,從此以下按每0.5m分層連續(xù)采樣直至要求深度。
2.2 易溶鹽試驗步驟
按照公路工程《公路土工試驗規(guī)程(JTGE40-2007)》的規(guī)定,要對土樣要進(jìn)行試驗,根據(jù)具體的實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果,來判斷鹽漬土的類型和鹽漬化程度。具體的實驗步驟和準(zhǔn)備內(nèi)容如下:
(1)易溶鹽待測液的制備;(2)易溶鹽總量的測定;(3)易溶鹽碳酸根和碳酸氫根的測定;(4)易溶鹽氯根的測定;(5)易溶鹽鈣和鎂離子的測定;(6)易溶鹽硫酸根的測定;(7)易溶鹽鉀、鈉離子的測定。
3 鹽漬土地區(qū)路基施工
3.1 基底處理
(1)鹽漬土路基的基底處理首先要根據(jù)含水量、含鹽量及地下水位來確定。(2)施工工作首先要整理地面的排水系統(tǒng),排除路基底部及附近的積水;如果含水量超過液限的土層在1m以內(nèi),必須要全部換填滲水性土;如果含水量在塑限以下時,可直接填筑粘性土;如果含水量在液限和塑限之間,則應(yīng)該鋪筑10~30cm的滲水性土,再填入粘性土。(3)如果路堤底部表層含有過量鹽分或者表土松軟有鹽殼時,首先要鏟除基底與取土坑范圍內(nèi)的表層鹽漬土,一般一級及以上公路鏟除深度不小于1m,同時換填滲水性土。(4)表層過鹽漬土要遠(yuǎn)離施工處堆放,防止水流侵入浸泡后回流到路基。(5)如果清除軟土基層達(dá)到地下水位以下時,則必須要先鋪筑高于地下水位30cm的滲水土,再用粘性土在其上進(jìn)行填筑。
3.2 填料要求
(1)路基填料的含鹽量必須在規(guī)定范圍內(nèi):氯鹽漬土和亞氯鹽漬土的最大容許含鹽量和壓實度有關(guān),所以一般在重型壓實為3%~6%;硫酸鹽漬土和亞硫酸鹽漬土的含鹽量不得超過2%;碳酸鹽漬土一般不宜超過0.5%。(2)如果在沒有其他能用填料的內(nèi)陸盆地或者干旱地區(qū)施工,必須要用含鹽量超標(biāo)的土、含鹽沙礫作為填料,則應(yīng)該充分考察當(dāng)?shù)氐乃摹夂蛱卣?,通過實驗并選擇實施辦法。(3)用石膏土作為路基填料,首先要破壞其蜂窩結(jié)構(gòu),控制填筑壓實度。
3.3 路基壓實
(1)為了防止鹽分的轉(zhuǎn)移,保證路基的穩(wěn)定性,鹽漬土路基的壓實度較一般土要高些。(2)為保證壓實密度,一般采用分層填筑和碾壓的方式,粘性鹽漬土的每層填土厚度不得大于20cm,砂性鹽漬土的每層填土厚度不得大于30cm。(3)碾壓時要控制碾壓速度,保證壓實度和碾壓質(zhì)量,堅持“先慢后快,先輕后重,先兩側(cè)再中間”的碾壓原則。(4)碾壓時要嚴(yán)格控制含水量,在嚴(yán)重缺水的干旱區(qū),可選用高效能的壓實機(jī)械,并采用加大壓實功能來提高密度,特別是對路基頂層的填料,一定要在最佳含水量下進(jìn)行壓實。
3.4 路基排水
水對于鹽漬土地區(qū)路基的破壞有著直接關(guān)系,因此路基排水對于路基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性有著重要的作用。
(1)在設(shè)計階段要注意不在路基兩側(cè)設(shè)置取土坑,以免造成積水。(2)在橋梁、涵洞的設(shè)計時要注意與天然排水溝渠位置相匹配,保證水流通暢,避免路基積水現(xiàn)象出現(xiàn),杜絕上游路基遭水沖刷。(3)如果地面排水困難,地下水位較高或路基旁有農(nóng)田灌溉水渠,可以設(shè)置排水溝或截水溝,以降低地下水位或阻截農(nóng)田排灌跑水。(4)施工時,取土場中土料含水量較高時,應(yīng)該根據(jù)實際情況開挖臨時排水溝,排除地表水,降低地下水位,或者用翻挖晾曬、挖槽等方法。(5)應(yīng)該在鹽漬土地區(qū)的地下排水管和地面排水溝渠上采取防滲措施,保證排水系統(tǒng)的正常使用。
3.5 預(yù)防鹽脹
(1)設(shè)置隔斷層。在強(qiáng)鹽漬化細(xì)顆粒土地區(qū),為了截斷路基下部的含鹽毛細(xì)水、汽態(tài)水,可在路床頂下80cm處設(shè)置封閉性隔斷層;比如設(shè)置單層或雙層的土工布隔斷層,能有效隔斷土中水分的上升,并將水分橫向排出;注意選擇土工布時要對滲透系數(shù)、頂破系數(shù)、耐凍性和抗老化性提出具體要求;也可設(shè)置砂石材料隔斷層,不但能夠隔斷水分上升通道,還能夠提高路基溫度,加大路基載荷和整體強(qiáng)度。為防止隔離層失效,應(yīng)該在隔斷層頂面和底面各補(bǔ)一層5到10cm的反濾層。隔斷層是防治路基鹽脹的最有效、最簡便的措施。(2)提高路基??紤]到施工便利性,提高路基以減少路基上部的水分和鹽分,也是常用到預(yù)防鹽脹的措施之一,但是只有路基高度顯著提高才有效。根據(jù)施工經(jīng)驗,一般路基要高出地下水位7m左右才能有效防治鹽脹。但如果路基中鹽脹產(chǎn)生的水分過多時,則不宜采用此種辦法。
參考文獻(xiàn):
[1]劉儉.淺談特殊土路基處理技術(shù)措施[J].珠江水運(yùn).2011年22期.
[2]王海峰.鹽漬土公路路基病害處理措施[J].科技致富向?qū)?2012年06期.
[3]張耀鋒.鹽漬土路基工程施工的研討[J].山西建筑.2009年35期.endprint