鹽漬土地區公路路基的病害分析與防治技術

史 偉

（甘肅省交通規劃勘察設計院股份有限公司，甘肅 蘭州730000）

鹽漬土是一種具有腐蝕性的土，分布在降水量少、蒸發量大的地區，因為水分大量蒸發而鹽分殘留，所以鹽漬土含鹽量高。鹽漬土地區蒸發量隨深度增加而減小，因此地基土的含鹽量在空間上不均勻，表現為隨深度增加而遞減規律。鹽漬土對路基的不利影響主要表現為鹽脹、溶陷及對構造物的腐蝕。實際工程中，須準確掌握地基土的含鹽量及地基遇水的可能性，判斷鹽漬土對路基的影響大小，采取合理的地基處理措施，確保路基穩定。

1 常見路基病害分析

鹽漬土地區公路路基常見的病害包括路基不均勻沉降及構造物的腐蝕破壞，路基不均勻沉降的根本原因在于鹽漬土在水的作用下發生鹽脹、溶陷等現象。

1.1 鹽脹問題

鹽漬土含鹽量高，在土中易溶性硫酸鹽含量較高的情況下，當氣溫較高時，易溶性硫酸鹽溶于水中，體積縮小，而溶液的溶解度較高，因此能溶解更多的易溶性硫酸鹽；當氣溫降低時，溶液的溶解度降低，溶液為過飽和狀態，溶液中的硫酸鹽析出為晶體，體積增大，發生鹽脹。在氣溫隨季節循環變化的過程中，地基土體的體積也隨之發生膨脹-收縮的循環變化，因而使地基土密實度減小，承載力降低。

1.2 溶陷問題

在干燥情況下，鹽漬土中的易溶鹽以結晶的形式存在，由于鹽結晶存在膠結作用，因此鹽漬土強度較高，力學性質較好。在遇水后，土中的可溶性硫酸鹽結晶溶于水中形成溶液，鹽結晶的溶解導致膠結作用消失，土體強度降低；此外，鹽分隨著水的滲透發生轉移，導致土體中局部鹽損失，長期的鹽損失導致土體中出現空洞，在自重及車輛荷載作用下發生路基沉陷，嚴重影響行車安全。

1.3 腐蝕問題

鹽漬土的腐蝕性主要包括化學腐蝕和物理腐蝕。一方面，鹽漬土中含有大量的硫酸鹽、氯鹽，鹽分溶于水中形成的鹽溶液與混凝土中的材料和鋼筋能夠發生化學反應，導致混凝土及鋼筋腐蝕；另一方面，鹽溶液滲入混凝土或其他材料中，在溫度降低時，鹽晶體析出，在建筑結構內部產生極大的內應力，造成結構破壞[4]。

2 鹽漬土存在的危害性

鹽漬土中的鹽含量一般大于0.3%，小于20%，受溶陷、鹽脹等因素的影響，呈現鹽漬土的基本特征，具有較強的腐蝕性、溶陷性、膨脹性。在公路路基工程施工中，鹽漬土的土地基礎路面表現為軟彈性狀態，為了有效地滿足基礎路面的整體壓實效果，需要采取必要的措施處理。鹽漬土會導致路基的軟土受損。鹽漬土的膨脹導致土體本身的溫度水平較低，膨脹后出現脫水變小的情況，導致土體本身的結構發生變化，出現疏松變軟的情況，這是鹽土膨脹現象的原因。鹽漬土遇水溶解，結晶鹽流失，會導致基礎層塌陷、孔洞問題發生。鹽分經過毛細水分的蒸發，攜帶地表的聚集作用，造成路基出現破壞。鹽漬土未進行必要的處理，直接作為路基的填料，會導致凍脹問題發生，路基會出現翻脹現象，出現彈簧、雨水沖刷侵蝕問題，導致邊坡失穩。

3 技術案例水平分析

一般公路工程施工中，鹽漬土地基的處理方法主要為物理方法，除了常見的換填法之外，還包括固化劑加固法、水分隔離截斷法、去除鹽分法等。

固化劑加固法：采用有機或無機固化劑（如水泥、石灰、粉煤灰及高分解固化劑）對鹽漬土進行改良。邢愛國等人[5]在津汕高速公路項目中采用水泥對鹽漬土進行改良，并對其作用機理進行了研究。趙慶新等人[6]對采用水泥和礦渣加固后的鹽漬土進行了深入研究，證明了固化劑改良鹽漬土在實際工程中的適用性。

水分隔離截斷法：眾所周知，鹽漬土在自然干燥狀態下，土體強度較高，地基承載力較好。鹽漬土強度損失的一個重要原因是鹽分溶于水后隨水流失，因此，通過阻斷水分可以有效地防止鹽漬土強度損失。一般公路工程中，在地下水位不高的情況下，在地基表層設置隔斷層防止雨水下滲也是一種較為常見的處治措施。在地下水位較高時，采用透水性材料填筑路基，并適當增加路基填土高度，能夠降低毛細水高度，減小鹽漬土對路基的影響。

去除鹽分法：鹽漬土的特殊性在于其土體含鹽量高，其強度損失的根本也在于鹽的含量和狀態發生了變化，通過工程措施去除土體中的鹽分可以顯著改善鹽漬土的工程性質。目前工程中常用的方法是將鹽漬土挖除，換填其他路基填料后分層壓實。此外，陳家應[7]在某項目鹽漬土地基處理中采用了浸水預溶法，在項目建設之前采用低礦化度的水對地基土進行浸泡，使地基中的易溶鹽大部分或全部溶于水后隨水排除，之后對地基土進行翻挖后重新夯實。浸水預溶后地基土中含鹽量大大降低，地基強度能夠長期保持，不會出現較大的強度損失。

4 技術實施的操作

4.1 原地面試驗方式分析

依據原始地面的清潔處理，對路基基礎范圍內的500m設定一個基礎點。深度在0-50cm之間。每500m選取3個或3個以上的斷面材料。按照土基中的易溶鹽情況，分析鹽漬的高濃度標準，一般按照具體的含量水平分析。其中多以中亞硫酸鹽為主，弱以中硫酸鹽類，局部存在弱亞硫酸鹽。

4.2 處治操作的基本原則

在處理過程中需要采用阻隔斷水、換填的施工操作工藝。通過簡單可靠的經濟方式，消除或逐步減少地基的浸水問題。判斷溶鹽、鹽脹導致的問題。需要根據巖土的使用工藝，分析確定阻斷操作措施。結合地基基礎的設置標準要求，做好毛細水、地面下的路基范圍防護。采取降水方式處理，在路基基礎填料的強度處理。對低填料路段可能存在的匯水、融雪情況進行沖刷處理。設定盲溝，做好減排處理。根據路基的施工范圍，消除其中可能存在的隱患問題。采取換填土的處理措施，調整路基基礎路面的操作。做好建筑路基高度的匹配調整。通過換填土方式，消除其中的風險危害。注重調整綜合治理規范操作流程，分析預期可能達到的實施效果標準。結合實際情況確定現場處理的操作標準要求。

4.3 措施操作處理

4.3.1 挖方路段的處理

按照溶陷性的高標注水平，需要對路床范圍、承受路面的載荷比例量水平進行分析。如果層厚度不足，需要采用換填土的方式。注意深基坑施工的開挖深度，一般需要小于1m。在開挖填土的施工工藝要求中，需要采用密實壓實處理，然后再回填土。將砂石放置到原始位置中，鋪設斷面層，回填路基，降低腐蝕性，提高路基的穩定性，從而提升挖土回填后路基的承載力。

4.3.2 填方路段的施工

在路基基礎澆筑高度小于2m，按照基礎標準規范要求，需要對原土挖除，然后使用砂礫土回填。通過分層、壓實、替換的方法，降低腐蝕性，防治侵蝕路面路基。按照車輛運輸的情況會受載荷因素影響，導致路基不穩定。沉降，翻漿都是常見的施工問題。根據地下水位標高及土的含鹽量分析，合理設置路基填筑高度，做好地基處理，嚴控路基填筑原材料質量關。

4.4 施工保障措施的操作

4.4.1 施工基礎材料的控制

按照材料的基本選型，嚴格遵照具體的規范要求和設計標準實施。對于鹽漬土而言，其實際的施工條件較差。對于施工中材料的綜合質量水平要求高。偏遠地區資源匱乏，材料的使用、運輸條件差，距離遠。在項目施工中，需要按照具體的施工工序要求分析，做好提前的準備工作，確定材料的整體配置合理性，提高施工材料的有效使用水平。

4.4.2 施工操作工藝的保障與提升

按照所有施工工藝的操作要求，需要確定試驗段的操作標準。在施工前需要做好鹽漬土的試驗。根據試驗操作標準分析是否確定是鹽漬土。對填土含水率水平進行分析，一般控制在±2%左右。路基壓實度按照相關公路路基規范控制。對混凝土施工路面的需求，需要設定搭接實施方案，對回填土含鹽量指標嚴格控制。遵照施工操作工序，對路基含鹽量比例水平進行分析，確保施工工程質量符合實際操作標準要求，提升施工操作工藝保障價值。

4.5 混凝土的腐蝕防治措施

4.5.1 混凝土腐蝕綜合性能的提升

鹽漬土地區混凝土材料遭受到破壞后，土壤內容易產生易溶鹽，需要在混凝土中增加一定的材料，減少溶鹽的影響水平。混凝土自身具有抗腐蝕性，可以有一定的防護作用。在選配混凝土規格中，需要按照標準配置，優化等級，添加匹配的高性能混凝土。高性能混凝土的澆筑中，自身形成密實結構，可以減少易溶鹽的腐蝕作用，從而提升抗腐蝕效果。按照自身的綜合結構性能要求，需要逐步加強混凝土材料的整體抗腐蝕性水平，重視加強鹽漬土與混凝土材料的接觸面，逐步優化填料配合的準確性。注意結合建筑工程的基本原材料水平提升優化。

4.5.2 混凝土結構斷面尺寸比例水平分析

混凝土施工中，需要根據斷面的尺寸標準，結合施工環境條件，分析確定混凝土的穩定操作要求。重視對混凝土構件進行尺寸斷面分析，結合混凝土的耐久使用性水平，分析確定其腐蝕水平。結合混凝土材料的自身抗腐蝕情況，制定合理的斷面尺寸比例施工，加強混凝土自身的抗腐蝕強度。需要從根本上杜絕溶鹽離子的侵蝕水平。根據氣候變化條件因素，分析惡劣條件下鹽漬化的程度。對混凝土的截面進行尺寸比例分析，判斷分析其適用強度水平。面對惡劣條件，需要提前做好施工預判準備，對可能因濕度、溫度、腐蝕等因素導致的路面質量結構受損進行預估。分析如何加強混凝土構件的整體抗腐蝕性水平。按照路基斷面的整體，考慮混凝土結構，如何提升材料整體性能，保障施工規范要求，降低限制因素。

4.5.3 混凝土澆筑施工現場的有效防護處理

根據混凝土材料自身的實際性能水平，采取有效的防護措施操作。混凝土施工中需要特別注意鹽漬土的澆筑作業方式。對于混凝土裂縫，材料破損的情況，需要及時調整裂縫發生的區域。根據裂縫進行修補，防止出現腐蝕損傷問題。施工過程中，需要根據周圍的環境風沙變化，分析周圍環境下風沙可能導致孔洞的問題，及時做好施工中混凝土、鋼筋材料腐蝕程度的分析，逐步提升混凝土的安全可靠性水平。

4.5.4 表面包裹涂料分析

包裹材料可以直接將鹽漬土、混凝土之間隔絕開來。包裹材料一般選擇具有耐腐蝕性的材料。根據混凝土抗腐蝕的性能要求，分析如何調整外部操作，做好耐腐蝕性的管理，重視長期阻隔溶鹽顆粒進入。通過瀝青、毛氈、纖維等材料，可以有效阻隔腐蝕性。在包裹材料過程中，需要注意材料的包裹質料水平。

混凝土具有強抗腐蝕作用，可以有效阻隔鹽漬離子進入到路基路面中。按照包裹的具體操作流程和步驟，做好保護，提高抗腐蝕性水平。基礎涂層是按照施工標準要求完成，一般采用水性材料、樹脂材料等。涂層材料施工中，需要重視抗腐蝕整體性能的操作要求，通過紫外線作用，合理地控制施工，做好地基基礎的保護，阻隔鹽漬，保證保護包裹部位無侵蝕，無照射發生。

5 結束語

綜上所述，鹽漬土路基施工中，需要根據其鹽漬土的基本特性，結合現場環境采取合理的路基保護措施。做好排水溝、路基壓實保護，對鹽漬土進行更換或處理，保證剩余土符合驗收施工質量標準，確定公路路基可施工標準，結合施工整體劃定施工標準。我國地域分布廣泛，鹽漬土在路基施工中較為常見，結合施工操作標準要求，做好合理的防護操作管理，注重建立符合鹽漬土施工的管理標準，做好質量管理實施方案，為路基施工提供合理的條件。