秦宏鋼
摘 要:為了適應新疆公路建設發展,提升出疆的運輸能力,打造新疆“一帶一路”核心區域,建設中巴經濟走廊帶,南疆地區的基礎建設水平正在不斷的提高,由中鐵三局承建的若羌至民豐高速公路位于巴州且末縣境內,沿線路基規模較大,且位于弱、中、強鹽漬土地區,鹽漬土受氣候環境、水文地質等條件的影響使得鹽漬土產生鹽脹、溶陷性、腐蝕性等基本工程特性,并引起多種病害,為減少鹽漬土造成的損害,結合工程性質通過路基常規土工試驗、鹽漬土路基力學試驗、橋梁耐久性試驗,通過材料的改變和優化提出鹽漬土地區路基施工的技術要點和處理方法。
關鍵詞:鹽漬土;鹽脹;隔斷層;鹽、易溶鹽
中圖分類號:U416.166 文獻標識碼:A
鹽漬土(saline soil):易溶鹽含量大于規定值的土《公路路基設計規范》(JTG D30-2015);不同程度鹽堿化土的總稱,即在公路工程中,鹽漬土系指地表下1.0 m內易溶鹽含量平均大于0.3%的土《鹽漬土地區公路設計與施工指南》(交公便字[2006]243 號)。
鹽脹(suffusion deformations of saline soil):含有硫酸鈉的鹽漬土,降溫時硫酸鈉吸水結晶,體積增大,促使土體膨脹;溫度升高時,硫酸鈉又脫水,體積變小,致土體松散,這種隨溫度變化而發生體積變化,引起地表松脹或公路路基、路面變形的破壞,稱為鹽脹《鹽漬土地區公路設計與施工指南》(交公便字[2006]243號)。
1 緒論
1.1 研究背景
南疆地區具有獨特的自然地理環境和氣候特征,使鹽漬土的分布和形成比較廣泛,地形坡度平緩,地下水徑流緩慢,地下水位埋深淺及干旱少雨,地面水分蒸發量大是土壤鹽漬化的主要原因,鹽漬土的三相體由氣溫和地下水位的變化產生不同的變化,固相體和液相體的變化引起物理力學性質變化,表現出鹽脹、翻漿、溶陷性、腐蝕性等病害。
2 鹽漬土地區工程施工研究
2.1 鹽漬土路基施工
2.1.1 施工測量
路基開工前,完成所有的復核測量、控制測量工作。根據工程的位置、地形條件及工程對測量的具體技術要求等制定切實可行有效、滿足測規要求的測量方案并組織實施。
中線恢復測定后,應復核沿線水準點,其標高應符合精度要求。重新測定中樁地面標高,并根據施工圖設計中給出的設計標高,計算出實際施工時的中樁填挖高度。
2.1.2 路基處理
路基處理是針對土基含鹽量、鹽漬化程度、當地水文地質和筑路材料等。因地制宜本項目采取提高路基、設置隔離層、改善排水等措施,保證路床處于干燥穩定狀態,不受鹽分、水分的影響,路基高度設置1.0 m,隔斷層采用風積沙和土工布,以隔斷水分和鹽分的上升。
2.1.3 筑路材料
鹽漬土路基填筑段邊緣高出地面或地下水位或地表長期積水位的最小高度,應符合表1。
鹽漬土填筑路堤采用弱鹽漬土和非鹽漬土,路床及路面材料采用非鹽漬土,鹽漬土按鹽性質的不同分為五類,見表2。
鹽漬土的鹽漬化程度,按細粒土和粗粒土進行分類見表3和表4,易溶鹽測定按照土工試驗規程進行。
用作路基隔斷層的風積沙,其粉粒含量應小于5%,總鹽量應小于0.3%,有機質含量應小于1%,風積沙頂層設置兩布一膜土工布,土工布搭設按照由中間向兩邊進行防止地下水位上升,毛細水攜帶鹽分進入路基,土工布上設保護層5 cm~8 cm,防止礫類土對土工布產生破壞。
2.1.4 路基排水
在鹽漬土地區路基設置縱橫向排水,縱向坡0.3%,橫向坡3%,內緣距路基坡腳3 m(見圖2)。
圖2 設隔斷層路基斷面
2.1.5 路基回彈模量檢測及膨脹率檢測
通過加寬加厚路基、控制路基填料中含鹽量、控制路基毛細水上升等措施,依據XJTJ01-2001新疆鹽漬土地區公路路基路面設計與施工規范進行土基回彈模量、硫酸鈉含量和膨脹率進行測試,結果見表5,鹽土鹽漲率與溫度的關系見圖3。
土基回彈模量作為強度和穩定性指標,通過測試得出硫酸鈉含量小于0.5、膨脹率小于1%的非鹽脹性土可以滿足大于35 MPa的要求。
3 總結
鹽漬土地區工程受地域性影響很大,不同地區的鹽漬土具有不同的性質,本論文通過開展鹽漬土鹽脹特性研究,從水、鹽、熱、力四個方面進行分析研究,揭示鹽漬土路基的鹽脹性,通過大規模實地工程特性試驗和室內試驗,提出了土類、含鹽量、溫度、含水量等指標在鹽漬土膨脹性的作用。
4 進一步研究及建議
應加強鹽漬土鹽脹性的微觀結構試驗研究,盡量改進試驗手段,進一步揭示鹽脹性的變形本質。
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