新疆盐渍土公路路基病害及处理措施

张宏炜

(新疆公路规划勘察设计研究院)

1 新疆盐渍土对路基工程的危害

盐渍土的组成与常规土不同，由气、水盐溶液、难溶结晶盐、易溶结晶盐和土颗粒组成。在温度变化和有足够的水浸入盐渍土时，土中的易溶结晶盐将会被溶解变成液体，同时气体孔隙也被充填。此时，盐渍土由固、液、气的三相体转变为固、液二相体，在其转变过程中，通常伴随土的结构破坏和土体变形。相反，当环境条件发生变化时，盐渍土的两相体也会转化为三相体，此时土体也会发生体积变化。因此，盐渍土的相态变化对工程带来严重危害。

1.1 溶陷

溶陷主要是由于道路盐渍土路基或结构层在淡水作用下，盐分溶解并被水分带走，导致路基土体强度逐渐丧失。在车辆荷载或自重作用下，盐渍土路基或结构层出现沉陷、孔洞等破坏，并逐渐反映至面层。这类病害以氯盐渍土地区较为多见。

1.2 翻浆

翻浆主要是由于盐渍土中所含易溶盐晶体聚冰、脱水及吸湿潮化，使得路基土体饱水及承载能力下降，在车辆荷载反复作用下形成翻浆，使道路表面泥泞、湿滑，影响车辆正常通行。翻浆是由于土质、温度和水3个自然因素和荷载的共同作用形成的，这类病害以氯盐渍土地区较为多见。

1.3 盐胀

盐胀主要是由于盐渍土中的盐分因结晶膨胀而造成的路面局部不平、鼓起开裂，以及在昼夜温度变化所引起的盐胀反复作用下造成路基边坡及路肩表层的疏松、多孔，致使道路易遭风蚀，易于陷车。盐胀主要发生在硫酸盐渍土地区。

1.4 腐蚀

腐蚀主要由于盐渍土中所含易溶盐与道路工程中所使用的金属材料、非金属制成品发生化学反应，致使这些材料或制成品的工程性能发生劣化，最终导致道路的破坏。这类病害在道路工程中的表现为钢筋锈蚀、混凝土或粘土制成品粉化开裂以及高等级路面结构层损坏。

2 新疆盐渍土公路路基病害的处理措施

从盐渍土的工程特征来看，其主要影响来自于水的作用。因此采取有效、合理的防水系统，不使路基土体受水浸蚀，是主动防治法。而在地基与基础中采取处理措施，则为被动防治法。若处理得当，既可弥补前者的缺陷，又可降低造价，保障结构安全。本文介绍盐渍土路基的几种处理方法。

2.1 提高路基高度法

提高路基填筑高度，可以减少进入路基上部的水分和盐分，使上部路床受盐渍影响较小，有效防止盐胀。如使路堤不受冻害和次生盐渍化的影响，应使路堤高度大于最小填土高度，最小填土高度应以地下水最高位，毛细水上升高度，临界冻结深度决定。提高路基高度只能应用于弱中且为非硫酸盐渍土地段。施工中首先应将表层的植被、盐壳、腐殖土等清除，然后才可按规范要求分层填筑。施工中必须严格控制填料，确保填料为非盐渍土且具有较好的透水性。

2.2 换填法

换填法一般应用在路基含盐量超过规定的要求、路床过湿压实度达不到压实要求或路基标高受限制的低填浅挖地段采用，换填厚度应根据地质勘探资料以及填料的试验结果确定，最小不应小于1.0m。一般地，换填土宜选用砾石土或风积砂，必须确保所换填的土质为非盐渍土且有足够的强度。从路基换填及铲除的盐渍土不得堆于路基两侧坡脚，应集中拉运到距离线路不得小于30m以外，以免发生次生盐渍化。

2.3 浸水预溶法

浸水预溶法即对路基预先浸水，在渗透过程中土中易溶盐溶解，并渗流到较深的土层中，易溶盐的溶解破坏了土颗粒之间的原有结构，在土体自重应力下产生压密。浸水预溶可使路基土盐胶结构发生改变，并在一定程度上降低路基土的含盐量，可提前消除盐渍土溶陷等病害。

浸水完成后进行晾晒，晾晒的目的主要是调整路基土的含水率，达到满足下一步施工条件。在现场浸水及晾晒完成后，进行表面高程观测、浸水后土的常规物理力学指标试验等测试，对预溶的效果进行检验，并重新评价预溶后的路基土。浸水预溶法一般适用于厚度较大，渗透性较好的砂、砾石土、粉土和粘性盐渍土。

2.4 强夯法

路基土在浸水后，强度会大幅降低，为了提高路基土强度，消除或降低路基土的溶陷性，对浸水后的路基土体采用强夯法加固处理。该方法工艺简单、效果好、施工速度快、费用低、适合土层范围广。强夯法一般和浸水预溶法配合使用，浸水后进行强夯效果最佳。

强夯处理的主要目的是:(1)提高路基土的干密度，减少孔隙比，以达到消除和减少溶陷沉降量;(2)满足规范的压实度要求;(3)提高路基土的均匀性及整体性，消除或减少差异沉降量及剩余沉降量。

2.5 降低地下水位法

加强地表排水和降低地下水位，可以防止雨水浸泡路基，以减少进入路基上部的水分和盐分，避免地下水上升引起路基土次生盐渍化和冻害。同时，可以结合取土，在路基上游扩大取土坑平面面积，使之起到蒸发池的作用，蒸发路基附近的地表水。亦可在路基上游做长大排水沟，以拦截地表水，降低地下水位。

2.6 设置隔断层法

隔断层法就是在路基某一层位设置一定厚度的隔断层，其根本目的是隔断毛细水的上升，防止水分和盐分进入路基上部，从而避免路基或路面遭受破坏。隔断层类型按采用材料有土工布隔断层、风积砂或河砂隔断层，砾石隔断层和沥青砂，油毛毡等隔断层。土工膜、沥青砂、油毛毡属不透水性隔断层，可隔断下层毛细水和气态水上升，砾石和风积砂属透水性隔断层，只可隔断毛细水的上升。

当采用提高路基高度或降低地下水等措施有困难或不经济时，用渗水土填筑路堤适当部位，构成毛细水隔断层。其位置以设在路堤底部较好，其厚度视所选用的渗水土的颗粒大小而定，即相当于毛细水在该渗水土中的上升高度加安全高度。还可设置土工布作为隔断层以隔断地下毛细水的侵蚀。设置隔断层是处治路基盐胀最有效、最简便的措施，应优先考虑采用。一般应用于中强盐渍土地段，特别是硫酸盐渍土地段，受地面水或地下水毛细水影响的路基。

3 盐渍土地区路基施工注意事项

(1)合理安排施工季节。在盐渍土地区筑路，应尽可能地考虑当地盐渍土的水盐状态特点，力求在土的含水量接近于最近含水量的时期及不发生冻结，也不积水的枯水季节进行施工。对于不冻结的土，可以考虑冬季施工。

(2)施工时应测试土壤含盐量和含水量。如设计无特殊措施，不得使用含盐量超过规定允许值的填料。取土坑表层含盐量超过允许值时，应予铲除堆于坑的外侧。填料含水量不应大于最佳含水量1％，雨天不得取土填筑。

(3)盐渍土地区应分层取样，取样深度为地表层下0.05m、0.25m 各取一组，以下每隔 0.25m 各取一组，至1m深为止。如1m以下含盐量仍然很大，可适当加深。因表层盐分在干旱季节聚积最多，故取样也应在干旱季节。

(4)各取土坑、场，应加强含盐量均匀性的测试。填筑基床表层每取500m3，基床表面以下每取土1 000m3，应至少作一组试件，每组取3个土样，取土不足上列数量时，亦应作一组试件。

(5)用各类盐渍土填筑的路堤，基床以下填土的压实系数应达到0.9。当填料的氯盐含量大于5％时，填层压实应另按设计要求加大压实度。

(6)盐渍土路基施工要分段一次做成，自清除基底过盐渍土开始，要连续施工，一次做到设计的路基标高。在采用毛细水隔断层的地段，至少要一次做到隔断层的顶部，以避免路基的再盐渍化和形成新的盐壳。

4 结论

路基提高高度法施工简便，当附近满足要求的填料较丰富时，可应用于弱中非硫酸盐渍土段，但有时为了满足防止发生次生盐渍化的最小填筑高度时，会使路基临空面增大，造成行车安全受到影响;换填法可改善路基土的特性，但是挖(弃)方量、借方量大处理困难，处理不当易发生次生盐渍化，填料需严格控制，因多数情况下需远运，成本较高;强夯法工艺简单、效果好，施工速度快，费用低，适合土层范围广，易于保护环境，但强夯法一般配合浸水预溶法使用，在过干旱缺水地区使用有限制;隔断层法可隔断毛细水上升，保证路床上部的稳定，施工中应严格选用隔断层材料，该法较经济，已普遍应用。

盐渍土的化学成分复杂，其中氯盐具有强烈的吸湿性和保湿性，用氯盐渍土填筑的路基容易吸水软化;硫酸盐渍土具有松胀性，每年春季容易引起路基隆起和下沉，造成翻浆冒泥;碱性盐渍土具有膨胀性，对路基的强度与稳定不利。针对盐渍土的这些特性，修筑路基时应分别采取合理的技术措施，主要是确定路基的最小高度，严格控制夯实度和在路基基底或中部设置毛细水隔断层等，以防止路基下面的盐分向路基土体上部转移，避免路基表层再度盐渍化。

新疆盐渍土分布广泛，盐渍土对公路路基的危害性极大，因此，有效的公路路基处治方法，应根据公路等级对路基的要求、盐渍土地区的工程特性、盐渍土的含盐类别及含盐量与对公路工程的影响程度，结合施工环境条件、施工工期及当地筑路材料来源，经技术经济比较综合确定。

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