盐渍土对路基的危害与防护

尉海荣

（青海省格尔木公路总段 青海 格尔木 816000）

0 引言

盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。在公路工程中，按地表1m以内易溶盐类含量平均达到0.3%以上的土壤，称之为盐渍土。按盐渍类型可分为：氯盐渍土、亚氯盐渍土、亚硫酸盐渍土、硫酸盐渍土和碳酸盐渍土；按土中盐的含量可分为、弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土和超盐渍土。盐渍土在我国分布广泛，不但造成农业减产或不产，对工业建设也造成极大危害，盐渍土地区的道路如果不进行特殊的处理，往往会产生盐胀、翻浆、冻胀、淋溶与湿陷等多种病害，严重影响着道路的稳定性和耐久性。因此，针对盐渍土的特殊性质，研究盐渍土地区道路病害防治方法是十分迫切和重要的。下面具体分析盐渍土主要的对路基的主要病害进行介绍并提出相应的防护措施。

2 路基的主要病害

2.1 盐胀的影响

盐渍土中大量的硫酸盐是引起这类病害的主要原因。土中所含的硫酸钠俗称无水芒硝，其溶解度对温度的变化反应敏感，具有随温度变化而剧烈变化的特点。硫酸钠的结晶膨胀造成路面局部不平、鼓起、开裂。同时该地区昼夜温差大，这又引起盐胀的反复作用，从而破坏了土体结构，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。

2.2 冻胀的影响

冻胀与盐胀两者既有相同之处，又有根本的区别。相同之处在于，都是低温季节产生，都是土壤上部的混凝土面上翘而导致破坏。区别在于，盐胀大多数是将土体顶松，体积膨胀向上隆起，而冻胀多半是将土体向上隆起；盐胀则是地温在0℃以上就已开始发生，而冻胀在气温0℃以下的寒冷冬季里发生。地下水位高时，冻胀较盐胀强，地下水位低时，冻胀较盐胀弱。含盐的水往往比不含盐水的冰点低，冬季温度低于含盐水的冰点就会发生冻结现象。格尔木地区冬季寒冷，这个季节是路基冻胀病害发生最严重的季节。由于温度较低，路基受到了冻结作用，水分将由地下温度较高的土层向地表温度较低的土层方向移动，从而会在临界冻结深度聚冰层附近发生水分聚集现象。形成冰冻的土层中具有大小不同的冰粒或冰层，使其体积大大超过了原有的孔隙和含水体积，这就导致了路基的冻胀病害。

2.3 翻浆的影响

春季融冻时，路基的上层冰粒首先融化，而下层一时尚未融化，则上层的水分无法下渗，导致上层填土中的含水量超过液限，在车辆等振动荷载的挤压、冲击作用下，路基就出现翻浆现象，导致路面泥泞不堪。春融时结晶的硫酸钠脱水和氯化钠的液、塑限低，蒸发缓慢，从而使土壤长期处于潮湿、饱和状态，这些都可加重翻浆的作用。

2.4 腐蚀

盐渍土对公路工程常用的钢筋、混凝土和石料等建筑材料均具有不同程度的侵蚀和腐蚀作用。盐渍土中以硫酸盐盐渍土和氯盐盐渍土的腐蚀性为甚。硫酸盐与混凝土中的水化产物Ca(OH)2和水化氯酸钙发生化学作用生成石膏和钙钒石，这两种反应均造成体积膨胀使混凝土开裂剥落，过饱和的硫酸盐溶液在混凝土孔隙中结晶还会对孔壁产生极大的应力，使混凝土破坏。氯盐中起主要腐蚀作用的是氯离子（Cl-），氯离子（Cl-）在水、气的参与下，会与金属制品中的铁元素发生电化学腐蚀，从而生成氯化亚铁（FeCl2）。这种氯离子与铁离子的结合物是极不稳定的，在有氧的条件下，铁离子与氧结合形成氧化物，即通常的铁锈，而氯离子重新离解出来，再度参与铁的腐蚀过程，这样周而复始地作用，大大加快了铁的腐蚀速度。当盐渍土中同时含有硫酸盐和氯盐时，腐蚀性会更强。

3 针对病害的防护措施

3.1 采用石灰的化学方法

当盐渍土中，硫酸盐的含量小于2%时，掺入14%左右的石灰，其与硫酸盐化合生成的硫酸钙(熟石膏)为难溶盐类，不会带来盐胀病害，从而达到增强路基稳定性和路面强度的目的，并减少由于盐类对路面材料造成的侵蚀破坏。

3.2 提高路基法

提高路基高度以减少进入路基上部的水分和盐分，施工简便，亦是最常用的措施。为了经济实用，注意路基提高高度要适中，这样才能有效防治病害。

3.3 控温

“盖被”法防治是采用炉灰或采石场清除的表层土石把路基边坡包裹起来。实践经验表明，只要在路基上覆盖一层0.40m～0.50m厚的炉灰或土石料，可很好地控制土体温度随环境气温变化的幅度和速度，既控制冻胀，又减轻盐胀，还可以防止集中降雨的溶蚀冲刷，同时也可以获得变废为宝、保护环境的效果，是一种集经济效益、社会效益和工程效益于一体的综合处理措施。

3.4 换土垫层法

换填材料一般是灰土或易于夯实的非盐渍土。一般情况下是把有效盐胀深度范围内的盐渍土挖掉，用一定厚度的非盐渍土、灰土或砂砾料回填，从根本上消除由于盐渍土造成的盐胀、塌陷等病害。

3.5 设置大粒径卵石缓冲层

设一层一定厚度的不含0.6mm以下的大粒径卵石，使盐胀变形得到缓冲，从而减小对路面的破坏作用。不含0.6mm以下的细粒料就能达到减缓盐胀作用是基于两个原因：（l）当土中的胶体颗粒与一价钠离子互相作用时，就使土体分散，减少颗粒间的粘聚力，故细粒料的减少就意味着可以减少胶体颗粒与钠离子的作用，也有效降低了硫酸盐的含量。（2）毛细水上升高度不会超过3cm，盐分不会重新凝聚。但其难点是，在大蒸发量、干旱地区不能保证蒸发盐的凝聚。若能得到这种环境下的蒸发盐数据，我们就可有一个非常有利的、就地取材、造价较低的解决方法。

3.6 土工布隔断层

采用土工布隔断毛细水和下渗水也是行之有效的方法。土工布可以为单层，也可为双层。选择土工布时应根据使用位置和目的，对渗透系数、顶破系数、耐冻性和耐老化性等提出具体要求。用于盐渍土地区的土工布还应具有长期对硫酸盐、氯盐等盐类的抗腐蚀性。土工布设置位置根据需要不尽相同，为了防止地表水、降水通过面层下渗，则土工布应设置在面层和基层之间如果是为了隔断毛细水的上升则一般设置在路基和垫层或底基层基层之间。

3.7 强夯法

强夯法是一种将较大质量的重锤从高处自由下落，对盐渍土层进行强力夯实的地基处理方法。该方法具有工艺简单、效果好、施工速度快、费用低、适用土层范围广在国外得到广泛应用。

3.8 挤密桩加固地基

对于承载力弱，且盐渍土层厚度大的地基，可以采用碎石桩、石灰砂桩等方法进行地基加固，以提高其强度和减少沉陷。对于厚度大的饱和的软弱粘性土地基，由于土的渗透性小，加固时不能排出很多水分，砂桩挤密效果不大，有条件时可以考虑采用砂井预压加固。

3.9 加强地表排水

施工中应及时合理布置好排水系统，不应使路基及其附近有积水现象，以免雨水侵蚀路面或下渗到路基而造成公路破坏。

4 结语

随着西部地区经济的发展，公路交通建设速度的加快，我们会越来越多地接触到盐渍土的路基问题。希望通过本文让大家可以更好地了解盐渍土对公路路基的负面影响，也希望本文提出的这些防治措施能对该地区今后的公路地基处理起到一定的指导作用。

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