


摘要:[A1]"隨著交通運輸需求的增長,季節性凍土區鹽漬土的膨脹性、凍土的融凍過程與季節性變化交互作用,易引發路基沉降、開裂等結構性問題。為此,改進鹽漬土路基的施工技術,利用改性土、添加防凍劑、優化排水設計等手段進行加固與防護至關重要。基于研究表明,這些措施能夠有效提升路基的抗凍、抗濕脹和穩定性,顯著增強高速公路的安全性和耐久性,有效避免凍土與鹽漬土帶來的不利影響,確保工程長期、穩定運行。
關鍵詞:季節性凍土區 高速公路 鹽漬土路基 施工技術
Study on Construction Technology of Saline Soil Roadbed of Highway in Seasonal Frozen Soil AreasCHEN JianQinghai Guoluo Highway Engineering Construction Co., Ltd., Xi’ning, Qinghai Province, 810008 China
Abstract: With the growth of transportation demand, the expansibility of saline soil in seasonal frozen soil areas, the thawing process of frozen soil and the interaction with seasonal changes can easily lead to structural problems such as roadbed settlement and cracking. Therefore, it is of vital importance to improve the construction technology of saline soil roadbeds, using modified soil, adding antifreeze agents, and optimizing drainage design and other methods for reinforcement and protection. Based on study, these measures can effectively enhance the frost resistance, wet expansion resistance and stability of the roadbed, significantly improve the safety and durability of highways, effectively avoid the adverse effects brought by frozen soil and saline soil, and ensure the long-term and stable operation of the project.Key Words: Seasonal frozen soil area; Highway; Saline soil roadbed; Construction technology
凍土的凍融循環、鹽漬土的濕脹性和季節性變化嚴重影響路基的穩定性。國內外研究表明,通過改性土、添加防凍劑、透水性材料等措施,可以有效提高路基的抗凍、抗壓和抗濕脹性能。在相關研究中,后樂田等人[1]針對河西地區鹽漬土路基實際情況設計“防鹽,隔鹽與消脹”為一體的處治思路,并提出大面積采用反滲透脫鹽凈水技術、悶料與非鹽砂礫土填料、“兩布一膜”與未篩分碎石阻斷層、消脹槽、橋涵臺背回填、防排水、邊坡防護等技術措施,實現路基質量提升,符合設計要求。[A2]"[ 3]"其研究成果對鹽漬土路基沉降施工有一定的借鑒意義。由此可見,本文結合具體工程項目,在前人研究基礎上,進一步探究季節性凍土區高速公路鹽漬土路基施工技術,以為相關項目及人員提供借鑒和參考。
1工程概況
某公路項目位于我國西南部地區,項目總長146.737[ 4]" km,地質環境復雜特殊。沿線最低海拔為4 660 m[ 5]",最高海拔為5 490 m,平均海拔超過5 000 m,面臨著極為嚴峻的施工條件。項目的路基寬度為6.5 m,路面寬度為6 m。在鹽漬土路基的施工過程中,面臨的技術難題更為突出,土壤性質復雜,具有較強的膨脹性和滲水性,極易導致路基沉降、裂縫等問題。在施工過程中,必須采取有效的土壤改良與加固技術,以增強鹽漬土的穩定性,避免出現凍脹、膨脹等現象。
3 高速公路鹽漬土路基施工關鍵環節[ 6]
3.1 測量放樣
首先,進行導線控制網復測,結果需要經過監理工程師審核并批準;其次,進行復測水準閉合,詳細記錄各項數據,對比設計方案中的參數,要保證測量誤差在可控范圍內,接著進行加密導線控制網,落實固定樁和護樁措施,增強測量點的穩定性;施工單位需要加密水準點,采用混凝土包鋼筋的方式提高穩定性,并對臨時水準點進行防護;隨后按照中線、坡腳線次序進行放樣,并對地面高程進行復測,確保施工精度和穩定性[3]。
3.2 路床超挖與基底換填
挖掘工作完成后,應及時清理現場,確保無雜物并及時夯實。經過檢測,若壓實度達到90%以上,則可以認為已滿足施工要求。對于局部軟地基,若其穩定性不足應進行換填,根據設計要求及操作流程(如圖1所示),逐層填充新土或其他材料,常用的材料有碎石、砂土、[A7]"黏土等,每填一層土壤后使用夯實機對其進行夯實,確保每一層的密實度和強度達到設計要求,并且深度不少于1 m,以確保地基具備足夠的承載力[4]。
3.3 路堤高度控制與填料質量
在本項目中,基底換填和路基填筑使用粒徑不超過200 mm的砂礫料,以確保填料的穩定性和密實性。砂礫料具有較好的排水性能,可以有效防止水分積聚對路基結構的影響。為了避免細顆粒土壤對路基的承載力和排水性能產生不利影響,必須確保粒徑在0.5 mm以下的土壤量占總填料量的比例不超過5%,這一控制措施有助于維持路基的長期穩定性,減少路基沉降和裂縫的發生,從而提高路面整體性能和耐久性。
3.4 路基隔斷層的設置
本項目特別關注路堤下方距路床頂80~150 cm[ 9]"的區域,通過采取有效措施,防止鹽脹和凍脹現象的發生,以確保路基的穩定性和耐久性,避免因凍脹和鹽脹引起的路面變形和沉降問題。同時,在該區域增加水層,以起到隔水防凍的作用,這一措施能夠有效阻止水分進入凍土層,從而減少凍脹現象的發生。通過增加水層的厚度和合理配置水位,能夠有效降低地面溫度波動對土壤的影響,保持土層的穩定性[5]。
3.5 路肩加固與排水設施的施工
在路肩加固與排水設施施工中,使用泥結碎石對路肩進行加固,確保加固層厚度達到20 cm,以增強路肩的穩定性和承載能力。泥結碎石具有較好的密實性和排水性,能夠有效提高路肩的抗壓強度,并減少水分積聚對路肩的侵蝕。路肩與路面連接的區域應保持平整,避免不規則的接縫,并做好檢查工作(如表1所示),以保證路肩與路面之間的過渡平順,減少因鹽漬土的膨脹與腐蝕而造成的不利影響。
在路基設計中,橫坡的標準值通常根據土質、氣候條件、路面類型、交通量等因素進行確定。一般來說,瀝青路面和水泥混凝土路面的橫坡為2%[A11]"~3%。對于較為復雜的地質條件或特殊地區,橫坡值可能會適當增減。例如:在泥濘或濕滑地區,可能會選擇較大的橫坡,以促進水分快速排除;而在山區或山坡地段,由于自然地勢已經有一定的傾斜,可以根據實際情況減少橫坡的設計值[6]。
4 實踐成果
針對本次季節性凍土區高速公路工程,對鹽漬土路基施工技術的實施后進行質量檢測,采用隨機抽查取樣方式(路床以下每1 000 m3[ 12]"填料不少于1組、路床部位每500 m3[ 13]"填料不少于1組)檢查路基質量,對比鹽漬土路基質量驗收標準,結果如表2所示,各項指標均符合要求。
5 結語
結合上述案例分析,了解凍土與鹽漬土交替作用對路基的影響,并分析了其施工技術挑戰與加固措施。通過土壤改良、防水排水系統設計和凍融循環條件下的加固技術,實施一系列有效的施工方案和技術實施手段,確保路基的穩定性與長期耐久性。未來,季節性凍土區鹽漬土路基施工技術將更加成熟,為提高交通基礎設施的安全性與穩定性作出重要貢獻。
參考文獻[A20]
[1]后樂田,左強,趙飛龍,等.河西地區鹽漬土路基綜合處治技術體系與施工質量控制研究[J].交通節能與環保,2022,18 (1):93-98.
[2]程卓,崔高航,高澤寧,等.凍融循環對粉煤灰改良鹽漬土抗剪特性影響研究[J].中外公路,2023,43(3):205-211.
[3]楊曉華,張莎莎,劉偉,等.粗顆粒鹽漬土工程特性研究進展[J].交通運輸工程學報,2020,20(5):22-40.
[4]張明亮,李彬,田亮,等.路基水鹽遷移特性及對路基路用性能影響的試驗研究[J].中外公路,2020,40(3):1-5.
[5]李新春,孫佳男.淺談東北地區鹽漬土路段高速公路路基施工質量控制[J].公路,2020,65(6):146-149.
[6]張彧,羅陽,徐安花,等.含水量與抗剪強度關系影響下高鹽量鹽漬土路基邊坡穩定性[J].長安大學學報(自然科學版),2020,40(3):22-32.