張生明
中國水利水電第五工程局有限公司,四川成都 610000
鹽漬土路段對高速公路的整個工程的影響極大,同時如何對其進行合適的處理對技術人員來說也是一項棘手的問題。由于鹽漬土路基的施工需要很高的施工技術,一旦處理不當,則病害等現象將層出不窮。基于此,為了使工程避免遭受各種病害,對其施工技術進行討論和分析,以便于采用合理有效的施工方式來控制病害的產生,為保證鹽漬土路基工程的順利進行是極其重要的。
鹽漬土的定義較為寬泛,一般來說,程度不同的鹽堿化土都被稱為鹽漬土。由于鹽漬土具有膨脹、腐蝕、溶陷等特性,所以其地基的承載能力很大程度上取決于季節。一般來說,在干燥的地區的土地鹽呈結晶狀態,而遭遇雨水天氣后,則鹽顆粒融化為液體。所以,一般情況下,干燥時地基的承重能力較強,而被水浸入以后承重能力下降,地基的穩定程度也下降。通常情況下,鹽漬土是較為良好的路基,但周圍的環境改變以后,鹽漬土路基就會產生膨脹及溶陷等病害,是建筑的整體結構受到損害。
(1) 隔斷處理
該方法主要是為了防止地下水上升,通過隔斷水的來源可有效降低鹽漬土的變形,而且可以有效降低土路基的次生鹽漬化。
(2) 降水處理
可運用透水性強的粗顆粒土來填充,對于淺挖路段來說,因設置盲溝,以便于疏通積水,防止因降水形成的徑流滲透至路基造成損害。
將路基下方0.8m的深度部分進行礫石土填充,在此基礎上鋪設土工布。這樣做的好處是可以將鹽漬中的結晶除去。此外,由于該材質的土取材方便、透水性良好,可有效降低成本。土工布也可以防止路面結構被毛細水所侵蝕,避免路面質量被破壞及降低整個工程的穩定性。在施工時應選擇合適的材料,并且保證各個環節的合理進行,盡可能地避免出現工期中斷的現象。
施工時的具體流程如下:
恢復定線→開始路基挖掘→對路基進行碾壓→對路基的壓實度進行測試→土工布的鋪設→材料的填充→鋪平→含水量調整→壓實→壓實度測試→分層填筑→整修路基→邊坡整修。
在進行具體施工之前,要對工程人員集中技術培訓,以便于施工隊伍熟悉操作流程及驗收標準,要使施工人員建立環保、檢測、質量及安全管理體系。此項培訓對提高工程質量、降低成本、保障安全有著重要的意義。此外,還要使工程相關人員熟悉現場的環境并明確設計圖紙的目的,對要點及難點要充分了解。要使在施工場地的司機等人員對車輛等器械充分檢查,在施工過程中,要時刻保養并檢查故障,防患于未然,將故障在施工場地之外排除。針對鹽漬土路段的處理,一般需要對路堤本身及基底進行處理。如果工程所處的地區是干旱少雨狀態,如果有鹽漬土質的路段,要根據不同位置的鹽漬土的類型及程度等綜合考慮來對鹽漬土的路基進行施工。
對于路基的基底來說,應對30cm以下的厚度進行鹽霜、腐殖質土及植物及其根系進行清除,并保證清除徹底。清除完成后要將基底建造成雙向4%的向外傾斜橫坡,并保證壓實程度。如果原來基底的1m土層厚度的含水量超過標準時,要將現有的材料換成滲水能力較強的材料。如果對軟弱土層的清理超過了地下水位時,應將材料換成滲水性較強的顆粒較粗的材料,路基比地下水位超出30cm以上時,再使用符合規定的土進行填充,以便于保證路基的穩定程度較強,還可保證路床處于中等濕度以上的干燥狀態,從而保證路基不受鹽水等因素影響。
對于鹽漬化較強的路段來說,如果普通的填土路基的填充高度在2.1m以上,或風積沙路基的填充高度在2.3m的情況下可不必處理。如果填充高度為1.5~2.1m的填充土路基,或1.5~2.3m的風積沙路基,一般可在路床底部進行0.5m左右的沙礫進行隔斷。在選擇沙礫時,一般選擇0.5cm沙礫所占比例小于5%的材料。此外,為了排水方便,可設立1.5%的橫坡。當路基的高度較小時,隔斷下層要采用換填方式使之位于初始地面之下,但不得干擾路床部分。如果施工地點是相對弱一些的鹽漬化路段,如果路基的填充高度為1.5m以上,如果無異常情況則無須特殊處理。如果路基的填充高度為1.5m以下,則路基要先反向施工一定的深度,再以路堤的形式進行修建,同時路床下要鋪設隔斷,一般為復合土工膜。隔斷層和開挖地面之間的關系一般要根據如下方法確定:當土質為中強性鹽漬土時,隔斷層底面應比開挖底面高0.3m;如果土質為中強性鹽漬土時,開挖底面比隔斷層低一些即可。為保護土工膜因受到擠壓而被破壞,應對土工膜的底面和頂面鋪設3cm左右的砂墊層保護。其中,復合土膜一般為幅寬為5m左右,其抗拉能力、抗撕裂能力、防腐蝕能及抗老化能力都很強。復合土膜在施工時應注意土體的強度,以保證不產生裂紋等破壞。在鋪設時,周圍的草皮及樹根等雜物要進行清理,以免擾亂施工。
施工前應對各取土場的土質做顆粒分析,進行液塑性指數、擊實、最佳含水量、CBR強度等試驗,以試驗數據指導現場施工。在按一般路基施工填料的要求進行控制的同時,根據鹽漬土形成原因以及試驗可知,其鹽分垂直分布為由地表往下逐漸降低,故應對取土場作清表處理,建議取地表1m以下的材料作為路基填料。路基填料應嚴格控制土質的含鹽量和含水量,夾有鹽塊、淤泥、腐殖質和其他雜物的土不能用于填筑路基。
中樁的定位主要依靠全站儀來完成,初步確定后,再利用水準儀對中樁和邊樁的標高進行測量,進而計算出邊樁的具體位置,為后續地基位置的確定及樁體的固定奠定了基礎
鹽漬土路段的具體施工要在對當地地理情況充分調研的基礎上,再利用挖掘機等設備來進行施工,挖掘深度主要依靠換填厚度、中樁及邊樁的標高來確定。此外,要盡可能地保證挖掘寬度一次施工完成。施工產生的土方不能堆積在施工現場,要立即運送到指定地點,在此基礎上根據開口線的位置進行削坡工作,其放樣工作要一次完成。
在路基挖掘工作達到設計深度以后,開始碾壓施工,為保證壓實效果,應使用全站儀對碾壓前后的高程數據進行測量,根據換填高度和分層施工原則及高程數據來確定寬度數據及施工的層數,橫坡及平整性也要滿足設計要求。此外,如果表面出現礫石,要立即處理,確保土工布完好無損。
一般來說,復合土工布的寬度在4m以上,且并排鋪設,采用全斷面鋪設法。在鋪設時要保證其平整度。在縱向鋪平時,要從外部到內部進行鋪設,針對負面接觸的位置要進行搭接。其中,縱向搭接要在0.5m以上,橫向搭接要在0.3m一個,才能保證符合要求。此外,也要根據路面的走勢進行設著,高的一側在上方。在鋪設完畢后,應檢查布面是否完好,如果有損傷,應立即進行處理,并且禁止一切車輛在該路面通行。立即用工程原料進行填充。需要注意的是,在土工布覆蓋范圍進行作業時,礫石顆粒最大的直徑要保證不大于6cm,整個施工時間要控制在2日之內。
如果工程所在的地點降水較少,則路基填充一般都需要灑水悶料來進行。一般來說,具體的施工流程如下:根據工程的設計要求,在取土場挖掘一個長寬為10m、深度為0.5m的長方體,然后再放水入坑進行悶料處理,為確保水土完全融合,悶料的時長一般應在3~4d左右,在3d以后應對土內的含水量進行測試。如果檢測通過,則進行下一步路基的填筑施工,如果不通過,則繼續進行悶料處理。此外,填料的顆粒尺寸大小要符合工程的需求,一般來說,最大的直徑不得超過1dm,否則不能施工。
在填筑路基時,施工過程要保證與路面平行,路基的每層鋪墊厚度應在30cm以下。在進行填充時,應每隔20m就進行中樁及邊樁的設置,并針對填筑的厚度做好標記工作,施工人員及指揮人員應嚴格按照這些標記進行操作。在此過程中,應對這些尺寸和進度進行實時監測,以保證工期合理地進行。
為保護路基邊坡免受雨水、鹽分的侵害,導致路基邊坡侵蝕和滑塌,可將路基邊坡放緩為1∶3,同時對邊坡坡面采用混凝土預制塊防護。預制塊施工前,先進行施工放樣,然后開槽砌筑骨架;基礎采用M10漿砌片石錯縫砌筑,片石間的縫隙須用砂漿和碎石填塞密實,圬工表面作勾縫處理,砂漿強度不得低于設計值。對于設置隔斷層的路段,毛細水被隔斷層阻斷了上升的通路,會更多地向邊坡方向轉移,故在隔斷層高度以下的邊坡上,鹽分表聚更多,宜優先考慮防護。
鹽漬土作為一種難處理的路基結構之一,對其施工時采取合理的措施是極其必要的。本文總結了工程的具體施工流程及工藝,說明了施工過程中的具體操作,對避免鹽漬土對工程造成影響及保證工程整體的水準有著重要意義。