铁路站场盐渍土地质危害分析与施工技术创新

胡研

摘 要：文章介绍了盐渍土的基本工程特性如膨胀性、溶陷性、腐蚀性等，对盐渍土对铁路工程的影响进行分析，提出应对盐渍地质危害的施工技术以及施工中的要点，对盐渍地区铁路站场路危害进行有效地治理，使铁路工程质量有所保障并能安全使用，使得铁路在盐渍土地质地区有更长的使用时间，加长铁路工程的使用年限，这必然会对施工的技术要求比较高，该文对施工技术措施进行了介绍，在保质保量的原则下进行更有效率地施工，从而在保证质量的前提下达到缩短工期的目的，并使铁路工程在盐渍地质地区达到更安全的目的。

关键词：盐渍土 铁路站场 技术创新

中图分类号：U419 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0083-02

盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。盐渍土具有特殊的工程特性，当盐渍地中的地基含水率较高时，易于融化的盐类则就会呈现液态，土体性质发生变化，地基的强度大大降低，导致铁路地质灾害屡屡发生[1]。因以前防止盐渍地质危害的技术不能达到一定的要求，导致大多数盐渍地质地区铁路破坏严重甚至没有铁路，据统计我国盐渍土面积约有20多万平方公里，约占国土面积的2.1%，因此近年来国家对这些地区铁路建设投资规模增大，大型站场新建以及改建的项目是比较多的，如果对盐渍土的地质危害没有认真分析和在施工过程中没有采取行而有效的措施进行防治的话，将会使铁路站场路基的质量得不到保障，会出现安全问题。所以，对盐渍土的地质危害和对其施工技术的探讨是十分重要的。

1 工程概况

此次研究的是某铁路站场其土地属强盐渍土，主要为亚硫酸盐盐渍土，中亚氯盐盐渍土。该地区气候属干旱和半干旱气候区，干燥且少雨，多沙尘，夏季炙热，冬季寒冷，昼夜温差大。

2 盐渍土的基本工程特性和其物理特性对铁路工程的影响

2.1 盐渍土的物理特性

（1）盐渍土的盐胀性，硫酸盐类盐渍土包括氯-硫酸盐渍土和硫酸盐渍土。硫酸盐渍土具有一定的盐胀性，比如在环境温度或者湿度发生变化时，盐渍土的体积发生膨胀，有可能对建筑物以及建筑设施产生极大的危害，一般认为当硫酸盐渍土路基的含盐量在2%左右时，膨胀较小，不影响土体的密度，如果超过这个数值，其膨胀程度大大增加，甚至有时候肉眼可见，这时候对铁路路基造成的危害是极其严重的[2]。因为硫酸钠的溶解度随温度改变会发生较大的改变，所以硫酸盐盐渍土是比较容易发生膨胀或者收缩，破坏土体的结构的。我国部分地区气候寒冷、干燥，昼夜温差比较大，夜间低温时溶解度比较小，会生成过饱和溶液，析出晶体，使土体膨胀；白天温度升高后，溶解度又增加，晶体又溶解，体积减小，长此以往，土体中的结晶作用和膨胀作用使土体之间的空隙变大，土粒不紧致，这种盐胀的特性会使铁路路基的土层变得松软，边坡容易坍塌，造成路基泥泞。

（2）盐渍土的溶陷性，盐渍土遇水之后会产生比较严重的溶陷性。盐渍土中的钠、钾、镁盐都属于比较易溶的盐类，其在干燥条件下的特点为强度高，压缩性小，但遇水溶解后，盐渍土的有关物理力学性质指标会有所改变，其强度指标会有显著下降，这时就会发生地基溶陷现象。地基溶陷量的多少主要取决于盐渍土中易溶盐的性质、分布形态及其含量，还与盐渍土的性质，结构状态，土层厚度有关，以及浸水量、浸水方式和浸水时间；如果进水时间长、进水量大，盐渍土中的固体颗粒很有可能会被水流带走而发生潜蚀溶陷。

（3）盐渍土的腐蚀性，盐渍土中的盐溶液会导致建筑材料的腐蚀。其中腐蚀又包括物理腐蚀和化学腐蚀。在温度变化较大或者干湿交替的地方，易发生物理腐蚀，产生结晶之后，结晶具有较大的内应力，使得建筑物由内而外逐渐松垮。化学腐蚀是指盐渍土中的氯离子与水泥中的氢氧化钙、氯酸钙等盐分发生化学反应，使硅酸盐的水化程度大大加深，除此之外，氯离子对金属（特别是钢铁）也有很强的腐蚀作用；硫酸根含量超标时，会与混凝土中的固态石灰和水化氯酸钙盐发生化学反应，生成结晶，产生膨胀。硫酸盐渍土的腐蚀性很强，其硫酸盐含量超过标准后就会对混凝土产生有害的作用，同时对其他的建筑物也会产生不同程度的腐蚀作用。

2.2 盐渍土工程力学特性

（1）硫酸盐渍土的松胀和膨胀性对路基稳定性的影响，土体中所含的固体硫酸盐在含水量较小的土体中时易在低温下吸水结晶，而增大体积；当温度升高时又会脱水形成粉末状固体，缩小体积。这都将导致土体结构破坏、变松，即硫酸盐渍土的松胀性。在地表的上层多出现这一现象，往往引起路肩及边坡土体变松，从而对路基稳定性产生极大的影响。

（2）碳酸盐引起土体膨胀对路基塌陷影响，在潮湿的情况下，碳酸盐渍土中的薄膜水和钠离子所引起的交换作用最为严重。而当盐渍土中含有大量的吸附性阳离子并遇水时，就会导致黏土颗粒和胶体颗粒的周围形成结合水薄膜，从而使得各颗粒间的粘着力下降，从而使颗粒之间相互分离，进而引起了土体自身的膨胀，最终导致路基的不稳定性增加，甚至可能导致路基的塌陷。

（3）氯盐对盐渍土夯实性和压缩性影响，氯盐在盐渍土中的存在会使得土的细粒分散从而引起部分的脱水作用，从而使得土中的最佳含水量降低，同时由于氯酸盐自身具有较强的保湿性和吸湿性，可以使得其土体中的水量保持在最佳含水量的附近，并在经过反复的冲击过程后得到进一步夯实，对于干旱地区的施工有极大的优势，但同时它也要求在填土中不得有盐结晶的存在。

2.3 盐渍土对铁路路基影响主要工程地质危害表现

盐渍土地区铁路路基主要病害有：盐渍土路基下沉、路基防护设备失去作用；土体干湿交替导致的路基次生盐渍化现象；盐渍土填料产生的次生病害，包括路基翻浆、盐胀、溶陷及路基面不规则变形等问题。

3 盐渍土地区路基施工技术措施

3.1 基底处理

盐渍土范围内站场路基底和反压护道表层土含盐量大于填料的容许含盐量时，应挖除换填。当基底的含水量较高，且高于液限时，应将厚度小的全部挖出并换上透水性较好的材料，对于厚度大于1 m的则可以作为软基来处理。

3.2 填筑基本要求及填土高度

对于铁路站场盐渍土路基应分层填筑、分层压实，同时要求每层松铺厚度不宜超过20 cm。可采用增加碾压遍数的方法来达到设计要求的压实度，同时必须满足碾压时应控制填料含水量略低于最佳含水量，这就可以采用在雨天不进行盐渍土路基的施工的方法来达到要求。对于路基填料的要求：硫酸盐含量不得大于2%、碳酸盐含量不得大于0.5%、氯盐含量不得大于5%。同时在施工的过程中，必须要保证填料中的含盐量要均匀。

3.3 加强地表排水和降低地下水位

当要在盐渍土地区建设铁路站场时，必须对下层图中盐分的来源进行切断。同时为避免水位的上升而引起路基土的次生盐渍化和冻害，要对地表排水进行加强同时降低地下的水位。同时在不影响路基建设的范围内，要尽可能地扩大坑土的平面面积，从而使其起到蒸发池的作用。

4 结语

由于盐渍土本身所具有的特殊的物理性质和工程特性，因而根据其所在地区的地质环境和气候特点，采取合理地技术措施，防止路基下面的盐分向上部转移，并有效地避免路基表层再度盐渍化。要充分地利用现代地质知识，因地制宜，采用技术可靠、经济效益较好的技术措施，来有效地防止盐渍土给铁路站场工程造成的损失。

参考文献

[1]郭菊彬，宋吉荣，张昆.盐渍土强度参数与含盐量、含水量关系初探[J].四川建筑科学研究，2007（5）：21-23.

[2]周在明，张光辉，王金哲.干旱半干旱地下水浅埋区水盐运移研究进展[J].安徽农业科学，2010（33）：56-57.