浅谈盐渍土地区路基的施工办法

2014-03-17 03:23张明强
中国科技纵横 2014年1期
关键词:路基实验施工

张明强

【摘 要】 文章主要通过对我国盐渍土的类别和取样实验进行描述,提出了盐渍土地区路基施工的处理办法。

【关键词】 盐渍土 路基 实验 施工

1 概述

在公路工程中,通常盐渍土是指地表1m内易溶盐含量超过0.3%的土。盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区,滨海地区也有分布,中国盐渍土面积约有20多万平方公里,约占国土总面积的2.1%。盐渍土在我省境内主要分布在河西地区河流中下游平原区和灌溉区,在黄河中游沟谷地区也有零星分布。

盐渍土按土层中含盐性质可分为: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五类,如果根据土层的平均含盐量,即盐渍化程度可分为:弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土、过盐渍土四类。甘肃省盐渍土主要为硫酸及亚硫酸盐渍土类型,河西内陆河流平原区的含盐量自东向西、自北向南方向逐渐递增,在疏勒河流域盐渍土的分布最广,盐渍化程度最高。由于盐渍土的盐胀性、溶陷性、腐蚀性特征,对公路工程的设计、施工和养护工作中会造成相应的困难和危害,所以对盐渍土地区的路基施工进行研究和经验总结,对于保证工程建设质量是非常必要的。

2 盐渍土的取样和实验

在盐渍土地区进行公路路基施工之前,首先要确定土质内的含盐量,因为盐渍土的工程性质会随着易溶盐的种类和含盐量的大小发生变化,也会随水温等条件而发生改变,所以对盐渍土进行取样和易溶盐实验工作是保证合理施工的前提条件。

2.1 盐渍土取样方法

(1)取样自地表往下,按0-0.05、0.05-025、0.25-0.5、0.5-0.75、0.75-1.00m逐层连续取样,按深度百分比(即按5%、20%、25%、25%、25%)计算平均含盐量。(2)遇含有深层盐渍土时,视工程需要,1m以下每隔0.5m分层取样。(3)沿路线纵向设置的勘探点,间距不超过1000m,对有代表性的勘探点,横向设置取样点不少于三个。(4)筑路料场探坑盐渍土采样时,如果原地面表层覆盖有明显不能使用的植被树根、草皮、腐植物、淤泥质土或松软盐渍土层等,采样时应清除此覆盖层,并须记录此层土质、状态及厚度,从此以下按每0.5m分层连续采样直至要求深度。

2.2 易溶盐试验步骤

按照公路工程《公路土工试验规程(JTGE40-2007)》的规定,要对土样要进行试验,根据具体的实验数据和计算结果,来判断盐渍土的类型和盐渍化程度。具体的实验步骤和准备内容如下:

(1)易溶盐待测液的制备;(2)易溶盐总量的测定;(3)易溶盐碳酸根和碳酸氢根的测定;(4)易溶盐氯根的测定;(5)易溶盐钙和镁离子的测定;(6)易溶盐硫酸根的测定;(7)易溶盐钾、钠离子的测定。

3 盐渍土地区路基施工

3.1 基底处理

(1)盐渍土路基的基底处理首先要根据含水量、含盐量及地下水位来确定。(2)施工工作首先要整理地面的排水系统,排除路基底部及附近的积水;如果含水量超过液限的土层在1m以内,必须要全部换填渗水性土;如果含水量在塑限以下时,可直接填筑粘性土;如果含水量在液限和塑限之间,则应该铺筑10~30cm的渗水性土,再填入粘性土。(3)如果路堤底部表层含有过量盐分或者表土松软有盐壳时,首先要铲除基底与取土坑范围内的表层盐渍土,一般一级及以上公路铲除深度不小于1m,同时换填渗水性土。(4)表层过盐渍土要远离施工处堆放,防止水流侵入浸泡后回流到路基。(5)如果清除软土基层达到地下水位以下时,则必须要先铺筑高于地下水位30cm的渗水土,再用粘性土在其上进行填筑。

3.2 填料要求

(1)路基填料的含盐量必须在规定范围内:氯盐渍土和亚氯盐渍土的最大容许含盐量和压实度有关,所以一般在重型压实为3%~6%;硫酸盐渍土和亚硫酸盐渍土的含盐量不得超过2%;碳酸盐渍土一般不宜超过0.5%。(2)如果在没有其他能用填料的内陆盆地或者干旱地区施工,必须要用含盐量超标的土、含盐沙砾作为填料,则应该充分考察当地的水文、气候特征,通过实验并选择实施办法。(3)用石膏土作为路基填料,首先要破坏其蜂窝结构,控制填筑压实度。

3.3 路基压实

(1)为了防止盐分的转移,保证路基的稳定性,盐渍土路基的压实度较一般土要高些。(2)为保证压实密度,一般采用分层填筑和碾压的方式,粘性盐渍土的每层填土厚度不得大于20cm,砂性盐渍土的每层填土厚度不得大于30cm。(3)碾压时要控制碾压速度,保证压实度和碾压质量,坚持“先慢后快,先轻后重,先两侧再中间”的碾压原则。(4)碾压时要严格控制含水量,在严重缺水的干旱区,可选用高效能的压实机械,并采用加大压实功能来提高密度,特别是对路基顶层的填料,一定要在最佳含水量下进行压实。

3.4 路基排水

水对于盐渍土地区路基的破坏有着直接关系,因此路基排水对于路基的强度、稳定性、耐久性有着重要的作用。

(1)在设计阶段要注意不在路基两侧设置取土坑,以免造成积水。(2)在桥梁、涵洞的设计时要注意与天然排水沟渠位置相匹配,保证水流通畅,避免路基积水现象出现,杜绝上游路基遭水冲刷。(3)如果地面排水困难,地下水位较高或路基旁有农田灌溉水渠,可以设置排水沟或截水沟,以降低地下水位或阻截农田排灌跑水。(4)施工时,取土场中土料含水量较高时,应该根据实际情况开挖临时排水沟,排除地表水,降低地下水位,或者用翻挖晾晒、挖槽等方法。(5)应该在盐渍土地区的地下排水管和地面排水沟渠上采取防渗措施,保证排水系统的正常使用。

3.5 预防盐胀

(1)设置隔断层。在强盐渍化细颗粒土地区,为了截断路基下部的含盐毛细水、汽态水,可在路床顶下80cm处设置封闭性隔断层;比如设置单层或双层的土工布隔断层,能有效隔断土中水分的上升,并将水分横向排出;注意选择土工布时要对渗透系数、顶破系数、耐冻性和抗老化性提出具体要求;也可设置砂石材料隔断层,不但能够隔断水分上升通道,还能够提高路基温度,加大路基载荷和整体强度。为防止隔离层失效,应该在隔断层顶面和底面各补一层5到10cm的反滤层。隔断层是防治路基盐胀的最有效、最简便的措施。(2)提高路基。考虑到施工便利性,提高路基以减少路基上部的水分和盐分,也是常用到预防盐胀的措施之一,但是只有路基高度显著提高才有效。根据施工经验,一般路基要高出地下水位7m左右才能有效防治盐胀。但如果路基中盐胀产生的水分过多时,则不宜采用此种办法。

参考文献:

[1]刘俭.浅谈特殊土路基处理技术措施[J].珠江水运.2011年22期.

[2]王海峰.盐渍土公路路基病害处理措施[J].科技致富向导.2012年06期.

[3]张耀锋.盐渍土路基工程施工的研讨[J].山西建筑.2009年35期.endprint

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