(榆林公路管理局 陜西 榆林 719000)
鹽漬土是在特殊的地質環境和氣候條件影響下所形成的一種礦物質,它主要是指鹽土和堿土以及發生不同程度鹽化、堿化的土壤。
依據我國公路規范標準,一般將土壤地表1m以內的易溶鹽類含量達到0.3%以上的土壤稱為鹽漬土。
鹽漬土危害比較大,鹽漬土的溶陷和翻漿會使道路的路基強度下降、承載力降低,嚴重危害道路的使用安全,在城市道路設計過程中,如果不妥善處治好鹽漬土路基,將會對今后道路產生相當嚴重的影響,如鹽漬土的鹽脹性會使道路路面產生鼓包、裂縫,從而降低道路的強度、減少道路的壽命。
本文在總結了鹽漬土工程特性以及鹽漬土路基處治方法的基礎上,結合某市市政道路工程,對鹽漬土路基進行了處治,通過該處治方法,不僅可以減輕鹽漬土對道路的破壞、增強路基強度、提高路基穩定性,而且可以增加道路使用壽命,為今后鹽漬土路基處治提供了比較好的借鑒經驗。
鹽漬土主要具有以下工程特性:
1.溶陷性:一旦自然條件改變或浸水,地基中鹽漬土易溶鹽被溶解土體結構破壞,力學強度降低,甚至產生嚴重的溶陷、膨脹和腐蝕,使道路遭到不同程度的破壞。
2.鹽脹性:硫酸鹽沉淀結晶時體積增大,失水時體積減小,致使土體結構發生變化,土體膨脹,最終導致土體結構破壞。
3.腐蝕性:硫酸鹽漬土具有較強的腐蝕性,氯鹽漬土、碳酸鹽漬土也有不同程度的腐蝕性。
鹽漬土路基處治方法很多,常用的方法有:提高路基、換填砂礫石、換填風積沙或河沙、設砂礫石隔斷層和土工布(膜)隔斷層等,這些措施處治效果一般均較好,具體情況應該具體分析。根據處治原理不同,可以將鹽漬土路基處治分為三大類,即水分隔斷、結構(路基路面)加固和去除鹽分。
(一)水分隔斷。水對鹽漬土路基路面的影響相當嚴重,如果沒有水分的影響,鹽漬土中的鹽分是可以增強土基強度的,因此,從道路工程角度來看,隔斷水分不失為鹽漬土地基處治的良策。
水分隔斷類主要有以下兩方法,一種為提高路基法。路基提高的高度,應根據防治水的措施及排水設計綜合考慮,路基最小高度可通過計算公式求得。
另一種為設置隔離層法。可以設置砂石材料隔斷層、變形緩沖層和土工布隔斷層。設置隔離層在隔斷毛細水上升通道的同時,還可以增進路基的整體強度,削弱或控制土基的不均勻變形,其厚度可通過計算確定,隔離層也可作為緩沖層,使下面土的鹽脹變形得到緩沖,不破壞地基表面的平整。設置土工布可有效隔斷毛細水和下滲水,土工布可以為單層,也可為雙層,選擇土工布時應根據使用目的和位置,對滲透系數、頂破系數、耐凍性和耐老化性等提出具體要求。
(二)結構加固。在不改變道路運行環境的條件下,增強道路結構(路基路面)的強度和穩定性,同樣可以達到保證道路保持良好狀態的目的。目前用以加固道路結構的措施主要有:強夯法、浸水預溶加強夯法、半剛性基層法、擠密樁加固地基法、石灰(水泥、瀝青)穩定土法。
(三)去除鹽分。鹽分是導致鹽漬土具有鹽脹、溶陷、腐蝕和加重翻漿等特性的根源,因而,如果能去除鹽分,或者把有害的鹽分轉化為無害或者危害較小的鹽分,則同樣可以達到處治鹽漬土病害的目的。常用的去除鹽分主要有換填法、浸水預溶法和化學處治法這三種方法。
(一)工程概況。地理位置:該道路為城市園區規劃次干路,隨著城市發展,本工程的道路建設顯得尤為重要。地表水:道路紅線內有一處洼地,地表有積水,生長有茂密的蘆葦,寬度約40m。地下水:勘察期間、勘探控制深度內沿線均有地下水揭露,地下水屬于潛水類,賦存于第四系松散層中,主要補給來源為積雪融水、降水、灌溉水以及上游水系滲透。
(二)不良地質。根據現場勘察,沿線自地面以下1.00m取樣深度內土壤平均總含鹽量為0.141%~0.817%,1.00m~3.00m以內土壤總含鹽量0.172%~0.907%,表明沿線局部地段路基土已構成鹽漬土。
對鹽漬土地段鹽脹性、溶陷性、腐蝕性進行評價可知:根據已有地質勘察資料并結合當地工程經驗,部分路段可以不考慮地基土的溶陷性危害,但是必須要考慮地基土的鹽脹性危害和腐蝕性危害,因此,非常有必要對道路路基進行處治。
(三)鹽漬土路基處治。根據地勘報告,局部路段以弱亞硫酸-硫酸鹽漬和氯鹽為主,表層第四系松散層鹽漬化程度較高,局部地段可能存在有鹽脹性。
為防止路基溶蝕、鹽漲、凍漲翻漿等病害,結合園區道路建設特點和經驗以及鹽漬土路基處治的相關方法,最終擬定采用砂礫類土換填并加設土工布(二布一膜)進行鹽漬土路基處治。路基設計圖如下圖所示:

圖4-1 路基設計圖
路基設計方案為:在路面結構層下方加設:5cm厚沙上保護層+淋膜編織布(兩布一膜)+5cm厚沙下保護層+70cm厚天然砂礫換填。
采用換填法處治鹽漬土基礎的優點在于:采用天然砂礫換填后,改善了行車道下方土的工程特性,在換填層的上方加設土工布(二布一膜)做隔斷層,可有效阻斷毛細水上升,在道路與綠化帶之間設置防滲膜,可有效防止道路兩側綠化灌溉對道路強度產生的不利影響。
通過上述措施,從而保證了路基的強度和長期穩定。
城市道路建設中,鹽漬土路段路基處治的妥當與否不僅關系到道路的使用壽命,更直接關系到政府投資是否能夠更好、更長久地造福百姓的民生問題,如果僅僅因為路基處治不善而影響了道路的整體使用壽命,那將是得不償失的。
因此,在城市道路設計中,鹽漬土路基的設計,應根據該實際的地質情況及以往的設計經驗,因地制宜、因時制宜的選擇鹽漬土路基的處治方法,更好的、更經濟的解決鹽漬土路基的溶陷性、鹽脹性和腐蝕性等影響路基穩定性的棘手問題。